近日，依托國家重點研發計劃“極高滲透率分布式光伏發電自適應并網與主動同步關鍵技術”項目，清華大學電機系吳文傳教授團隊和國網山東省電力公司在實現多機對等協同運行的新能源自適應構網技術方面取得重要進展。在項目中期檢查與會專家的見證下，團隊成功實現了首個100%分布式光伏園區微電網(無常規電源支撐)的并離網切換與孤網穩定運行。

理論上，采用構網技術并網的新能源能夠對外呈現良好的電壓源特性，提供同步電壓和頻率支撐，是支撐含高比例新能源的新型電力系統穩定運行的基礎。然而，現有構網技術大多從單機角度基于相量量測模擬同步機，存在動態響應速度較慢和多機運行易失穩等問題，主要應用于儲能系統。

團隊研發了適應新能源多機對等協同運行的自適應構網技術，能夠自適應直流側電壓突變、網側故障和負載突變等大擾動，實現毫秒級實時響應，具有全局同步穩定性，解決了多機對等構網運行易失穩難題。在并網條件下，自適應構網技術能夠主動同步并網，對電網提供電壓頻率支撐，并兼容最大功率追蹤模式(稱為MPPT構網)。在離網條件下，自適應構網技術支持多機對等構網運行，激活區域內分布式電源共同支撐微電網穩定運行，取代傳統的主從結構。

這種自適應構網技術適用于光伏、風機、儲能、SVG和柔性直流輸電等對象，可廣泛應用于(極)高滲透率分布式光伏配電網和“沙戈荒”等大型新能源基地，可以使新能源真正從“負的負荷”轉變為“電源”，實現對電網的主動同步支撐。

光伏發電集群控制器現場部署情況

現場測試表明，一方面采用團隊所研的自適應構網技術后，分布式光伏發電能夠提供毫秒級瞬時功率支撐，呈現出優越的主動同步構網特性。另一方面，基于團隊研發的新能源集群實時控制技術，實現了反饋優化和動態模態分解以及模型預測控制方法，能夠在時變運行工況下動態擬合集群模型，自適應協調集群內分布式光伏發電設備，使集群整體對外提供預期的頻率、電壓支撐特性，顯著增強微網運行穩定性。在并網條件下，該技術方案可以使新能源集群提供顯著的主動支撐能力。

100%光伏園區微電網并離網切換和孤網運行實時電壓和頻率波形記錄