构网型变流器控制技术及原理综述

近年来，电网中新增的大量新能源机组多采用跟网型(grid-following,GFL)控制方式，削弱了系统的交流同步机制，已导致多次由于频率、电压支撑能力不足而发生的稳定问题。构网型(grid-forming,GFM)控制技术可实现变流器作为等效电压源并网，能够有效为系统提供电压和频率支撑，并提升电网的惯量和阻尼特性。该文总结了4种常见构网型技术方案的发展历程，并对下垂控制、虚拟同步控制和匹配控制构网型变流器的各环节控制原理及其与跟网型控制方式的本质区别进行了详细的解析和对比。进一步，借助电磁暂态仿真工具对比了多类型构网型/跟网型控制方式在系统中的暂态响应特性，指出了构网型控制在实现主动支撑功能上的优越性。最后，总结了构网型控制技术的难点问题和未来研究展望。