電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報道，構(gòu)網(wǎng)型變流器（Grid-Forming Converter）是一種能夠主動構(gòu)建電網(wǎng)電壓和頻率的電力電子設(shè)備，通過模擬同步發(fā)電機的慣量響應(yīng)和阻尼特性，為電網(wǎng)提供動態(tài)支撐。

構(gòu)網(wǎng)型變流器的核心價值在于重構(gòu)電網(wǎng)的底層控制邏輯。傳統(tǒng)跟網(wǎng)型變流器被動跟隨電網(wǎng)指令運行，而構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)通過內(nèi)置的虛擬同步機算法，使儲能設(shè)備主動參與電網(wǎng)頻率和電壓調(diào)節(jié)。

例如，在西藏措勤微電網(wǎng)項目中，華為數(shù)字能源的構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)通過毫秒級響應(yīng)能力，成功應(yīng)對了高海拔地區(qū)的極端天氣導致的電網(wǎng)波動，驗證了其在復雜環(huán)境下的可靠性。這種技術(shù)突破使得新能源場站從“被動適應(yīng)”轉(zhuǎn)向“主動支撐”，為構(gòu)建高比例可再生能源電網(wǎng)提供了底層支撐。

市場需求的爆發(fā)式增長推動著技術(shù)迭代與產(chǎn)業(yè)升級。2023年中國構(gòu)網(wǎng)型儲能項目招標量突破2.28GW，2024年一季度新增招標超1GW，主要集中在西北弱電網(wǎng)區(qū)域。

這一增長背后是政策驅(qū)動與技術(shù)成熟的雙重作用，國家《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案》明確要求推進構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)應(yīng)用，而華為、陽光電源等企業(yè)推出的全場景構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)，將系統(tǒng)效率提升至95%以上，成本下降幅度超過30%。市場規(guī)模的快速擴張吸引了更多參與者，從傳統(tǒng)電力設(shè)備商到新興儲能企業(yè)，構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)已成為行業(yè)競爭的“新賽道”。

與此同時，國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)路徑上呈現(xiàn)出差異化創(chuàng)新。南瑞繼保通過構(gòu)網(wǎng)型靜止調(diào)相機項目，在西藏電網(wǎng)實現(xiàn)了動態(tài)電壓支撐與短路電流增強的雙重突破；盛弘股份則聚焦模塊化儲能系統(tǒng)，其PWS1-215M-H變流器支持300Ah以上大容量電芯，通過多分支拓撲結(jié)構(gòu)降低系統(tǒng)復雜度。

更具突破性的是瑞源電氣對全功率風電變流器的改造，在廣東清遠風電場中，其構(gòu)網(wǎng)型控制技術(shù)成功通過了故障穿越、黑啟動等嚴苛測試，為高滲透率新能源場景下的電網(wǎng)穩(wěn)定提供了新范式。這些案例表明，中國企業(yè)正從單一設(shè)備創(chuàng)新向系統(tǒng)級解決方案躍升。

技術(shù)突破的核心在于算法優(yōu)化與硬件重構(gòu)的協(xié)同創(chuàng)新。在控制算法層面，多時間尺度協(xié)調(diào)控制技術(shù)結(jié)合了虛擬同步機（VSG）與模型預測控制（MPC），實現(xiàn)秒級慣量響應(yīng)與分鐘級功率調(diào)節(jié)的平衡。

例如華為開發(fā)的數(shù)字孿生平臺通過虛擬調(diào)試系統(tǒng)，可提前預測電網(wǎng)擾動并優(yōu)化參數(shù)配置，將調(diào)試周期縮短60%。硬件方面，模塊化多電平架構(gòu)（MMC）的應(yīng)用使變流器容量突破3.4MW，同時支持高壓直流直掛，降低了系統(tǒng)轉(zhuǎn)換損耗。這種軟硬協(xié)同創(chuàng)新模式，正在突破傳統(tǒng)電力電子設(shè)備的性能邊界。

產(chǎn)業(yè)化進程仍面臨成本與標準的雙重挑戰(zhàn)。當前構(gòu)網(wǎng)型變流器的成本比傳統(tǒng)設(shè)備高出20%-30%，主要源于高性能IGBT模塊和復雜控制算法的開發(fā)投入。

為此，陽光電源通過碳化硅器件應(yīng)用將變流器體積縮小20%，功率密度提升35%，為規(guī)模化應(yīng)用提供了經(jīng)濟性支撐。標準體系的不完善同樣制約發(fā)展，不同廠商設(shè)備的通信協(xié)議與控制邏輯差異，導致多機并聯(lián)時易出現(xiàn)環(huán)流問題。行業(yè)正在推動《構(gòu)網(wǎng)型變流器技術(shù)規(guī)范》的制定，預計2025年完成國家標準立項，這將為市場爆發(fā)奠定基礎(chǔ)。

從技術(shù)驗證到商業(yè)落地，構(gòu)網(wǎng)型變流器正在開啟能源革命的加速度。新疆哈密的風光儲聯(lián)合電站通過構(gòu)網(wǎng)型控制，將新能源場站故障穿越時間從秒級縮短至毫秒級；江蘇如東海上風電柔直工程中，構(gòu)網(wǎng)型SVG實現(xiàn)了動態(tài)無功支撐與諧波抑制的協(xié)同優(yōu)化。

這些實踐驗證了構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)在提升電網(wǎng)強度、降低棄風棄光率方面的顯著效益。隨著《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》的推進，構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)有望在2025年后進入規(guī)模化應(yīng)用階段，預計到2030年將形成千億級市場空間。

小結(jié)

在這場電力系統(tǒng)的技術(shù)革命中，中國企業(yè)正從跟隨者轉(zhuǎn)變?yōu)橐I(lǐng)者。構(gòu)網(wǎng)型變流器是新型電力系統(tǒng)的技術(shù)底座，其市場規(guī)模和技術(shù)迭代速度遠超預期。國內(nèi)頭部企業(yè)通過控制算法優(yōu)化、硬件拓撲創(chuàng)新及系統(tǒng)級協(xié)同三大路徑，已實現(xiàn)從實驗室到商業(yè)化落地的跨越。未來隨著政策強制配儲比例提升，行業(yè)將進入高速成長期，技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)有望占據(jù)50%以上市場份額。