新能源网(新能源技术重要里程碑)

今日，由国家电网青海电科院联合中国电力科学研究院有限公司共同开展的，全球首次构网型光储系统并网性能现场测试顺利完成。

作为中国新能源技术发展的重要里程碑，这一测试的结论充分验证了：在加强电网运行特性和实现高可再生能源目标方面，与传统跟网型新能源发电系统相比，构网型新能源发电系统可发挥关键作用。而测试工作的顺利完成，也为我国日后新能源为主体的新型电力系统的安全稳定运行，提供有效理论依据。

值得一提的是，就在2022年12月31日，国内首座大型构网型储能电站——湖北荆门新港储能电站工程成功送电、并网运行。

_可再生能源比例进一步提升构网型技术应运而生

这一技术被看作“高比例可再生能源电力系统稳定的关键”，有望在下一代电网中占据重要一席。

整体而言，储能逆变器主要有两种典型控制技术，即跟网型控制技术与构网型控制技术。目前，并网储能逆变器通常采用跟网型控制模式，即逆变器根据电网的电压频率产生相应的有功功率和无功功率。

但随着愈来愈多的新能源和电力电子设备接入，电力系统惯性减小、系统强度变弱趋势明显，稳定性问题愈发严重，构网型路线逐步受到青睐。与跟网型储能相比，这一技术可提供同步电压电流，为电网提供虚拟惯性等优势；在极端环境下，还可以提供故障穿越、黑启动及有功无功稳定功能，同时减少备用线路的改造需求，保障电网稳定，最终实现100%可再生能源供电。

_目前仅少数国家掌握这一技术

据国网青海电科院专业人员介绍，构网型技术世界上仅有少数国家掌握，此前基本上处于研发阶段。

此前，我国工信部等五部门联合印发《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》，其中提出加速发展清洁低碳发电装备，包括推动构网型新能源发电装备研究开发。

另外，澳大利亚可再生能源局去年12月已划拨1.75亿澳元，用于支持8个电池储能项目，储能规模共计2GW/4.2GWh，这些项目全部为构网型储能新建或改造项目。

美国能源部也投资2500万美元，支持建立通用构网型逆变器联盟(UNIFI)，该联盟由美国国家可再生能源实验室、美国电力科学研究院和华盛顿大学主导。

A股中，国电南瑞子公司南瑞继保构网型储能系统已在浙江绍兴、安徽金寨、新疆阿克陶等地陆续投运；

明阳智能日前获得全球首个风机构网型功能证书；

四方股份电力电子设备采用构网型的控制策略，构网型产品适应新型电力系统技术需求，是储能PCS领先的控制技术；

许继电气在新能源消纳方面，布局包括面向区域电网智能调控的源网荷储协同控制系统、构网型光伏发电系统。

利用传感器、物联网、大数据、人工智能等技术，结合数字孪生技术，实现对电网的全面监测和管理。收集实时数据帮助分析电网中的各种变量：电压、电流、温度、功率等，将及时发现潜在问题并采取措施。

主要应用包括：

当数字孪生电网检测到电网某个部件的电流过大时，它可以发出警报并建议进行检修或更换。模拟电网的运行状态，及时发现故障并进行诊断。

收集大量的电网数据，从而预测未来的负荷需求，当数字孪生电网发现某个电站的发电效率较低时，可以自主调整发电机的参数以优化发电效率。数字孪生电网可以模拟电网的运行状态，并通过人工智能技术对其进行优化和控制。

如上图所示，多维度、实时的、动态呈现虚拟电厂接入的各类负荷资源（如小水电、太阳能发电机组、路灯照明系统、商业楼宇空调、工业企业用能设备、5G 基站、岸电资源等）运行实时状态与技术参数变化趋势；展示虚拟电厂运营调度过程以及评估指标信息展示虚拟电厂各类负荷资源技术参数变化趋势，以可视化技术全面支撑虚拟电厂经营决策。

建立一个数字孪生模型——虚拟电厂，模拟真实电网的运行状态和行为。在电网中部署传感器和监测设备，如智能计量表、电流传感器、温度传感器等。将收集到的数据需要进行分析和处理，实现智能控制和优化。再利用数字孪生模型和实时数据，建立智能控制系统，实现电网的负载预测和优化的智能控制。

虚拟电厂接入的负荷资源中包括充电站充电系统，此页面通过数据采集，实时的、动态的展示充电系统状态监测，包括设备当日充电放电量，设备功率以及各设备在线状态信息。其中调控电量信息图可展示计划目标调控电量以及实际调控电量。通过实时计算电量偏差率，业务人员可直观查看虚拟电厂调控电量业务内容，做到实时性，直观性，便捷性。

负控执行业务部分内容主要记录各年份负荷调控执行记录，通过高效，流畅，简洁，美观的设计页面来展示。全面掌握负荷控制执行情况，包括负荷实时监测、负荷压降结果分析等。负荷实时监测是指在负荷控制执行过程中，总部对各网省的实际负荷曲线、基准负荷曲线、目标负荷曲线、控制命令执行情况进行监测。

数字孪生智慧变电站的出现改变着传统变电站运维模式，实现变电站智能化、绿色化的转变，加快构建“无人值守+集中管控”的变电运维新模式的转型升级，亦推进了智慧电网的发展。

今天将Hightopo轻量化的 3D 可视化场景，建立动态的数字化变电站模型，数字孪生变电站可视化系统。多维度呈现变电站运维场景，实现变电站运行状态实时监测，运维设备、控制系统和信息系统的互联互通。加强变电站设备的全状态感知力与控制力，增强变电站安全生产保障能力，提高运检精益管理水平。

通过 3D 可视化技术，展示电压互感器和电流互感器供电的全部回路走向，结合科技感元素模拟电流流动效果，实现对一次设备（变压器、断路器、隔离开关等直接用于生产和使用电能的设备）运行工况的监视、测量、控制及调节等。

通过三维虚拟仿真的变压器组装动画，介绍变压器设备的工作原理以及装配过程，直观展示变压器主要部件的构成及安装位置，配以文字说明介绍其主要特性，逼真且具有科技感带入。由 HT 自主研发的这套 3D 可视化系统，可作为变压器现场安装及维护工作的仿真培训资料，高效而又灵便的实现新员工的变压器工作原理教学。

数字孪生正在运行的火力发电厂，搭建数字化运营平台，对发电厂进行工厂式精细化的数字化管理，提升企业对整个发电厂业务进行数字化管理能力。

基于 UWB 定位基站或其他定位硬件基础，在三维场景中实现厂内员工实时定位可视化功能。在集控中心部署可视化管理系统，管理人员可以实时监控厂区在岗人员的位置，通过场景交互可以直观地查看员工信息、****、行动轨迹等数据。

可视化搭建火力发电厂复杂环境下无死角全覆盖可视化场景，深度开发应用智能发电控制技术，提升发电企业智慧管控、智能运行、智能安全监控、智能分析与远程诊断等综合能力，构建面向未来的智慧燃煤发电创新管理运营模式。

厂区三维场景中，在室内和室外设置了视频监控点位，以明显的图标展示其位置。本案例采用的是支持识别人员行为的监控设备，可对安全帽穿戴、工作服着装、接打电话等违规行为进行捕捉与告警，并记录在摄像头报警记录中。存在报警信息的监控点位会出现明显的告警效果，支持管理者及时点击查看实时监控影像以及抓拍记录。集成各类子系统的设备告警信息，在可视化系统中展示所有的告警信息。

在新型电力系统下，电网运行逐渐呈现智能化、数字化的特点。发展“源网荷储一体化”运行急需“云大物移智链边”其中的云计算、大数据、电力物联网、边缘计算等技术手段，让电网系统配备拥有海量数据处理分析、高度智能化决策等能力的云端解决方案。从而实现各类能源资源整合、打通能源多环节间的壁垒，让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

将 Web 智慧“双碳”微电网场景进行数字孪生，有效实现源网荷储一体化管控。整体场景采用了轻量化建模的方式，重点围绕智慧园区电网联通中的源、网、荷、储四方面的设备和建筑进行建模还原，为用户带来“赛博朋克”的视觉体验。采用轻量化重新建模的方式，设计师就有“设计”的发挥空间，展现更多美学创意。支持 360 度观察虚拟园区内源网荷储每个环节的动态数据。

通过完整复现的园区能量系统，实现分布式光伏发电系统、储能系统、太阳能+空气源热泵热水系统的综合管控。通过智慧能源管理系统，实现建筑能效管理、综合节能管理和“源网荷储”协同运行。