构网型 (Grid Forming)

构网型是一个术语，指的是逆变器连接的能源（例如太阳能、风能或电池）在电网干扰或停电时，为电网提供电压和频率支持的能力。构网型逆变器可以独立运行或与其他能源协调运行，并帮助在停电后恢复电网。构网型是将更多可再生能源整合到电网并确保电网可靠性和稳定性的关键技术。

构网型逆变器具有多种运行模式，例如下垂控制、虚拟同步机控制或分层控制，具体取决于电网状况和期望的性能。

除了控制自身输出功率和电压以响应电网状况并与其他电源协调平衡供需之外，构网型成逆变器还可以向电网提供多种辅助服务，例如惯性、系统强度、电压调节和频率响应。这些服务对于维持电网的电能质量和安全性至关重要，尤其是在可再生能源大规模并网的情况下，例如风能和太阳能发电。可再生能源发电具有波动性，构网型逆变器能够帮助弥补这些不足。

构网型技术助力可再生能源并网，其工作原理是使基于逆变器的可再生能源，例如太阳能、风能或储能系统，能够在电网扰动或停电时为电网提供电压和频率支撑。这使得这些可再生能源能够像同步发电机一样运行，而同步发电机是传统电网中维持电网稳定性和可靠性的电源支柱。构网型逆变器可以通过建立稳定的电压和频率基准，帮助其他电源在停电后与电网重新同步，从而实现电网恢复。

构网型是一项新兴技术，前景广阔，正受到众多机构和组织的研发关注。它在微电网、孤岛电网和大规模电网中均有潜在的应用价值。然而，构网型技术的广泛应用也面临一些挑战，例如技术标准、监管框架、电网建模技术和系统协调等方面的问题，都需要进一步完善。

构网型逆变器实例

以下是一些构网型逆变器的例子：

• Rockwell Automation 的 PowerFlex 755T: 这是一款低压交流传动装置，既可以并网运行，也可以独立电网运行。它可以为微电网和分布式能源提供电压和频率支撑、穿越故障的能力以及黑启动功能。

• SMA Solar Technology 的 Sunny Island: 这是一款蓄电池逆变器，可以在离网或并网应用中形成交流电网。它可以为关键负载提供可靠电力，管理能量流，并与其他逆变器和设备通信。

• ABB 的 PowerStore: 这款电网稳定发电机可以将可再生能源整合到电网中。它既可以作为电网形成装置运行，也可以作为电网支持装置运行，并提供快速频率响应、电压调节和电能质量改善等功能。

• Ideal Power 的 GridMaster: 这是一款双向功率转换器，可以将任何类型的储能装置连接到电网。它既可以并网运行，也可以独立电网运行，并提供削峰填谷、需求响应和微电网支持等功能。

以上仅是市场上现有的或正在开发的一些构网型逆变器示例。构网型逆变器是一种新兴的前景广阔的技术，能够实现更高的可再生能源并网率和电网可靠性。

跟网型 (Grid Following)

跟网型是指逆变器连接的能源（例如太阳能、风能或储能）的控制策略，其输出与电网电压和频率同步。跟网型逆变器是电流源，通过跟踪电网的电压角度和幅值来注入或吸收有功和无功功率。它们依赖于电网提供稳定的电压和频率参考，无法在孤岛或离网模式下运行。

跟网型逆变器是并网应用中最常用的逆变器类型，例如可再生能源发电、储能和电动汽车充电。

与构网型逆变器（另一种可以创建和调节电网电压和频率的控制策略）相比，跟网型逆变器有一些优缺点。构网型逆变器是电压源，可以独立或与其他电源协调运行，并帮助在停电后恢复电网。跟网型逆变器的一些优点包括：

• 更简单、更便宜: 与构网型逆变器相比，它们在实施方面更简单、更便宜。

• 更快的功率控制和响应: 它们可以比构网型逆变器实现更快的功率控制和响应。

• 规避技术挑战和监管障碍: 它们可以避免构网型逆变器面临的一些技术挑战和监管障碍，例如同步、保护、协调和标准制定。

跟网型的缺点

跟网型逆变器也存在一些缺点：

• 无法离网运行： 它们无法在孤岛或离网模式下运行，这限制了它们的灵活性和适应性。

• 无法提供电压和频率支撑： 它们无法在电网扰动或停电期间为电网提供电压和频率支持。

• 无法提供辅助服务： 它们无法为电网提供辅助服务，例如惯性、系统强度、电压调节和频率响应。

• 可能影响电网稳定性： 尤其是在可再生能源渗透率高的情况下，它们可能会导致电网的稳定性和安全性问题。

尽管跟网型技术成熟且应用广泛，适用于许多并网应用，但随着电网中可再生能源比例的增加，我们需要更多能够提供电压和频率支持以及辅助服务的构网型逆变器。构网型是一项正在蓬勃发展的前景广阔的新兴技术，受到众多机构和组织的研发关注。它在微电网、孤岛电网和大规模电网中均有潜在的应用价值。

构网型与跟网型对比

构网型和跟网型是两种针对逆变器的控制策略。逆变器是一种将直流电 (DC) 转换为交流电 (AC) 的装置。逆变器用于将太阳能、风能、电池等各种能源与电网连接起来。

构网型和跟网型是两种用于连接可再生能源发电装置 (例如太阳能、风能、电池) 的逆变器的控制策略。它们在特性和功能上存在差异，也会对电网的稳定性和可靠性产生不同影响。下面我们将简要对比电网形成和并网运行这两种控制策略：

构网型和跟网型运行都是将可再生能源并入电网的重要技术。然而，随着可再生能源在电网中的占比不断提高，为了保障电网的可靠性和安全性，我们更需要具备构网型功能的逆变器。