科技日报记者 张景阳
9月10日，全国首个配置串并联构网储能装置的风光储微电网示范项目在内蒙古呼伦贝尔市陈巴尔虎旗赫尔洪德移民新村正式投运。这标志着我国自主研发的定频构网及有功控制技术首次在边远牧区微电网工程示范应用，为破解末端微电网供电稳定性难题提供了全新方案。
蒙东边远牧区网架结构薄弱，单线单变现象突出，每逢冬季风雪肆虐，线路故障频发，频率波动剧烈，牧民生产生活常因停电陷入困境。“以前一到刮风下雪就揪心，冰柜不敢多存东西，水泵也时转时停。”牧民刘学彬的一席话，道出了偏远地区用电难的普遍痛点。
如何让新能源在电网薄弱地区“接得住、送得稳”？清华大学新型电力系统运行与控制全国重点实验室给出了颠覆性的技术答案——定频构网及有功控制技术，并联合国网蒙东电力在末端风光储微电网工程开展示范应用。
为解决电网末端供电稳定的问题，提升偏远农牧区供电质量，研究团队采用“风电+光伏+储能”多能互补模式，依托灵活可控、双端互济的串并联构网储能装置与定频构网及有功控制技术，主动稳定电压与频率，并可在主网线路故障时孤岛运行，大幅提升偏远农牧区电网抵御极端天气、自主保供的能力。
科研人员介绍，简单来说，构网储能正常运行时通过柔性互联的方式一端接入35kV大电网，另一端接入10kV配网，实现对两端电网的主动支撑，当发生单侧离网或者孤网运行时构网储能并联运行，在定频构网及有功控制技术的支撑下，既能稳压又能恒频，灵活协同，共同扮演微电网的“稳定电源”。
项目应用首创的串并联型构网储能装置通过削峰填谷、稳压调频调压，强化了末端电网的安全韧性，有效提升偏远地区供电质量。即便大电网因极端天气完全断电，设备装置也可独立运行，稳定供电至少3天，极大保障了偏远农牧区生活生产用电需求。
为将实验室理论转化为现场可用的工程实用技术，国网蒙东电科院依托东北地区首个研究新型电力系统稳定问题的动模试验平台，开展40余项工况试验，并搭建与现场控制器一致的半实物仿真环境，全面校验该技术在功率分配、频率稳定、扰动响应等方面的核心性能，历时一个月完成现场储能单体性能、微网协同、系统扰动等20余种工况测试，实现连续稳定运行，形成了“算法开发—仿真验证—动模试验—现场实证”的技术转化路径，攻克了定频构网及有功控制技术在微电网的适配难题，有力保障草原深处末端微电网在复杂环境下的安全稳定运行，彻底解决了牧民生活用电及畜牧业养殖加工的后顾之忧。
如今，边境牧区122户群众用上了“稳稳当当”的清洁电力。“通过我们的技术转化路径，把前沿控制技术和构网储能装备落到草原一线，直面牧区电网扰动多发的现实难题。即便极端情况下脱离大电网，也能够筑牢边境牧区用电防线，用本地清洁风光资源守护牧民日常生产生活，实实在在办好牧区民生用电这件事。”国网蒙东电科院新型电力系统全过程仿真实验室主任王新宇说。
从“用上电”到“用好电”，再到如今的“用绿电、稳用电”，赫尔洪德的变迁是中国能源转型与民生改善同频共振的生动缩影。定频构网及有功控制技术在边远地区微电网的首次成功应用，为全国牧区、林区、海岛、生态移民点等电网薄弱地区供电保障提供了可复制、可推广的“北疆样板”。
（受访单位供图）
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