问题—— 新型电力系统加快建设的背景下，新能源发电占比不断提高，电网运行特性正由“强电源、强电网”逐步转向“多电源、弱惯量”；在该变化中，构网型储能变流器因可主动建立电压与频率参考并提供支撑能力，被认为是支撑高比例新能源并网的重要技术方向。但行业长期面临一项矛盾：当电网故障或扰动引发电压大幅跌落时，构网型储能变流器可能出现暂态功角失稳，并叠加多倍额定值的冲击电流。轻则器件应力上升、设备受损，重则可能触发连锁风险，影响电网安全稳定。 原因—— 研究表明，上述风险往往不是单一因素造成，而是“稳定性”和“电流冲击”两类机理相互叠加：一上，构网型变流器扰动下能否保持同步，取决于功角动态演化与有功功率参考之间是否还能形成稳定平衡点；当平衡点消失或系统跨越稳定边界，就可能发生失稳。另一上，扰动电流大小与变流器输出电压和电网电压的差值对应的，电压差越大，电流冲击越强，而电压差又与无功支撑策略密切相关。也就是说，只靠“限流”往往难以彻底解决问题，因为暂态失稳可能先于或伴随过流出现；反过来，只强调稳定而忽略电流约束，也会让功率器件承受过大的热、电应力。 影响—— 从工程运行看，电压深度跌落时将设备直接切离电网，是传统保护中常见做法，能避免故障扩大，但也会带来新的系统问题：储能装置在关键时刻退出，会削弱对电网电压与频率的支撑，不利于满足新型电力系统对低电压穿越与故障支撑能力的要求。随着新能源装机规模持续扩大、系统惯量下降，电网更需要在故障期间“留得住、顶得上”的电力电子装备提供支撑。构网型储能若在扰动中频繁退出，不仅利用效率下降，也可能增加电网恢复难度。 对策—— 针对这一痛点，北方工业大学李建林、邹菲等学者围绕构网型储能变流器在大扰动下的稳定与过流问题开展研究，提出一种自适应低电压穿越控制策略。该策略强调在不改变构网型控制基本结构、且故障期间不切换为电流源控制的前提下，仍保持变流器电压源特性与主动支撑能力。 其核心思路为“先稳后限、协同调参”：电网扰动发生后，控制系统根据扰动程度自适应调整有功与无功功率参考值。首先通过调整有功参考，使功角曲线与有功参考之间仍保持可达的稳定平衡点，优先保证暂态稳定；在稳定性得到保障后，再根据电压跌落深度调整无功参考，尽量缩小变流器输出电压与电网电压差值，从源头降低冲击电流，实现对过流风险的抑制。研究团队表示，该方法已通过仿真与半实物实验验证，可在大扰动工况下兼顾稳定性与电流约束。 与既有方案相比，行业常见路径包括直接限流、虚拟阻抗以及故障切换控制模式等。直接限流实现简单，但在深度扰动下可能出现电流饱和与控制失配，引入新的不稳定因素；虚拟阻抗优势在于限流作用，但参数难以随扰动程度实时匹配，电压跌落越深越容易“打满”，限制效果受限；故障切换到电流源控制可提升穿越能力，却可能削弱构网型“主动建立电压频率参考”。此次提出的自适应策略试图在不削弱构网型本质能力的前提下补足短板，具备一定工程推广价值。 前景—— 业界普遍认为，构网型技术要规模化应用，仍需在标准体系、测试验证、工程适配以及成本与可靠性之间找到平衡。随着车网互动、分布式电源和各类储能场景加速落地，电网扰动类型更复杂、运行边界更动态，对变流器控制策略的自适应性与鲁棒性提出更高要求。该研究成果发表在《电工技术学报》2025年第9期，相关工作亦获得国家电网公司总部科技项目支持。下一步，若能结合典型电网场景开展更大规模工程验证，并与继电保护配合、调度控制及并网规范联动完善，有望为构网型储能在高比例新能源系统中的推广提供更可落地的技术支撑。
新型电力系统的安全稳定运行，既依赖清洁能源的供给能力，也取决于电力电子装备极端工况下的可控性与可靠性。面向弱电网与大扰动场景，在保持持续支撑能力的同时兼顾暂态稳定与过电流抑制的技术探索，将为构网型储能从示范应用走向规模部署提供更扎实的路径。随着标准体系完善与工程验证深化，储能有望在提升电网韧性、促进新能源高水平消纳上发挥更大作用。