隨著新冠肺炎疫苗的推出、經濟活動增加及出行反彈，2021年全球能源行業已呈現結構性復蘇態勢，能源轉型步伐加快，清潔低碳能源發展勢頭迅猛，“碳減排”“碳達峰”“碳中和”成為全球關注的熱點。

可以看到，各地正在加快新能源開發力度，十四五期間新增新能源裝機高增確定性強。近期，已有多個省份發布新能源十四五發展規劃，提出要大力發展新能源和可再生能源。

新能源高比例并網可能導致電力平衡較為困難，對電網的調峰能力提出更高要求。不同于常規能源發電，新能源發電系統的輸出功率和天氣等因素息息相關。這種隨機的、隨時間變化的功率在并網運行中容易對電網的穩定性及電能質量造成很大影響，并且隨著新能源發電的規模不斷增大，這種影響也越來越大。SVG 以靈活的控制方式、更快的響應時間、更平滑的電壓控制能力，能大大改善新能源電站性能，對提高電網穩定性和電能質量有顯著意義。

隨著新能源基地的大批量接入電網和電網設備及控制方式的變化，勢必導致電網阻抗呈現寬范圍變化的特性，進而嚴重影響新能源基地并網系統的控制性能，極易引發振蕩及系統不穩定等問題。

2020年12月，各大風電基地搶并網過程中，在我國內蒙古錫盟基地、新疆準東基地，均出現了220kV母線電能質量問題。以準東風電基地為例，背景諧波電壓總畸變率超過7%，大大超過了GB/T14549《電能質量 公用電網諧波》規定2%的限值，電壓波形產生嚴重畸變（如圖1所示），對并網設備提出嚴峻的考驗。

SVG作為基地匯集站重要帶電設備，是保障各風電場平穩投運的前提，是對風電基地電能質量的基礎保障，SVG設備本身又是基于電力電子器件的鏈式拓撲，對電網諧波敏感程度高，如果設備在諧波耐受方面能力不足，或自身不具備諧波治理功能，則無法完成新能源大基地的送電安全保障工作，嚴重影響業主收益。

圖1 投運前220kV母線電壓波形/諧波含量

特變電工新能源SVG研發團隊以該基地電網背景參數為基礎，基于公司RT-LAB半實物仿真平臺驗證，推演顯示：常規SVG控制策略在此嚴重諧波電壓背景下并網，功率模塊直流側出現電壓發散的情況（如圖2所示），將直接導致SVG直流電壓失控，從而導致SVG輸出電壓失控，無法正常運行。

圖2 高諧波背景下模塊直流電壓仿真圖

針對大基地高背景諧波的情況下，特變電工新能源SVG研發團隊通過深入理論分析及基于RT-LAB及國產化ADPSS仿真雙平臺縱向對比分析，制定針對新能源大基地并網高背景諧波比例的SVG并網控制算法研究，采用SVG多層控制，算法改進、參數調整、優化諧波抑制策略等方式，不僅僅解決了SVG自身并網穩定性控制問題，同時改善了新能源大基地電網諧波超標問題。

經過反復驗證試驗論證，確保了SVG功率模塊直流電壓側穩定（如圖3所示）。

圖3 控制策略調整后模塊直流電壓仿真圖

2020年12月20日，在準東風電基地，隨著SVG并網指令下達，特變電工新能源TSVG一次性并網成功，該基地六套水冷直掛45MvarSVG全部一次運行后，啟動電網諧波抑制功能，使電網諧波電壓含有率降低了50%以上（SVG投運后220kV母線電壓波形及諧波數據如圖4所示），抑制了電網系統諧波，穩定了電網系統電壓，最終順利完成了準東風電基地220kV匯集站并網投運，為下屬11個風電站2020年強裝并網提供了可靠保障。

圖4投運后220kV母線電壓波形/諧波含量

特變電工新能源SVG產品線以其強大的科研投入和實力，在國內率先完成錫盟、張北、青豫直流大基地網源協調仿真實驗，基于公司RT-LAB仿真平臺、國產化ADPSS平臺雙驗證。針對高比例新能源接入電網安全穩定性問題進行專項研究，通過創新算法，突破了弱電網和高諧波背景下的SVG并網技術，已成功保證了上千座新能源電站的順利投運。

特變電工新能源將繼續秉承“奉獻綠色能源，創造美好生活”的使命，矢志為全球客戶提供高效可靠的綠色智慧能源解決方案。