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      第8卷 第4期 2025年07月；页码：399-415
      EN 引

      构网型技术发展现状与前景

      Status and Outlook for the Development of Grid-forming Technologies

      刘泽洪1 ,郑炜2 ,李佳朋3 ,梁才浩2 ,肖晋宇2
      LIU Zehong1 , ZHENG Wei2 , LI Jiapeng3 , LIANG Caihao2 , XIAO Jinyu2
      • 1.全球能源互联网发展合作组织，北京市 西城区 100031
      • 2.全球能源互联网集团有限公司，北京市 西城区 100031
      • 3.西安交通大学电气工程学院，陕西省 西安市 710049
      • LIU Zehong1, ZHENG Wei2, LI Jiapeng3, LIANG Caihao2, XIAO Jinyu2 (1. Global Energy Interconnection Development and Cooperation Organization, Xicheng District, Beijing 100031, China
      • 2. Global Energy Interconnection Co., Ltd., Xicheng District, Beijing 100031, China
      • 3. School of Electrical Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, Shaanxi Province, China
      DOI:10.19705/j.cnki.issn2096-5125.20250295

      关键词

      Keywords

      摘 要

      Abstract

      构网型技术能够使新能源、储能等电力电子设备在稳态、暂态等全工况下表现出受控电压源特性，使其具备电压及频率支撑能力，是适应未来更高比例新能源接入，推动构建新型电力系统的关键技术之一。为促进构网型技术的发展和应用，综述了构网型技术的研究进展和未来方向。一是从定义内涵的角度梳理了构网型技术相关概念的发展历程、主流控制策略和应用载体；二是对比了国内外相关的技术规范与标准，探讨了构网型设备的基本涉网特性要求；三是分析了构网型技术在多机系统稳定性分析、跟/构网设备容量配比及协同运行、复杂系统电磁暂态仿真等方面面临的挑战，指出了需要深化研究的方向；四是根据不同的系统需求与技术应用定位，对未来构网型技术应用的典型场景进行了分析和展望。

      Grid-forming technology enables power electronic devices such as new energy and energy storage to exhibit the characteristics of controlled-voltage-source under steady state and transient conditions, and provides them with voltage and frequency support capabilities. This make grid-forming technology one of the key to promote the construction of a new type of power system with a higher penetration of new energy in the future. In order to promote the development and application of grid-forming technology, this paper summarizes the research progress and future direction of this technology. Firstly, it comprehends the development history, mainstream control strategies and application carriers of grid-forming technology from the perspective of definition and connotation; secondly, it compares the worldwide technical specifications and standards,discussing the basic grid-related characteristics of grid-forming equipment; thirdly, it analyzes the challenges faced by gridforming technology such as the stability analysis of multiunit systems, the grid-follow/grid-forming capacity ratio and cooperative operation of the equipment, and the electromagnetic transient simulation of complex systems, pointing out the future research direction. Fourthly, the typical scenarios of the future application of grid-forming technology are analyzed and outlooked, according to different system requirements and application positioning.

      0 引言

      新能源大规模开发利用已成为全球应对能源危机和气候环境问题的重要手段，能源结构正从以化石能源为主加快向以风、光新能源为主转型[1]。2024年，全球风电、太阳能发电累计装机已分别达到1.13 TW和1.87 TW，年新增装机113 GW和452 GW，成为新增电力装机的绝对主力。随着新能源并网规模快速增长和渗透率不断提升，新能源在电力系统中的定位逐步从从属角色向主导角色转变，电力系统的运行方式和动态特性正发生深刻变化[2]。新能源、电池储能、直流输电等电力电子设备的涉网特性由变流器控制方式决定，目前在运设备绝大多数采用跟网型控制，通过锁相环跟踪电网电压相位来实现与电网间的同步[3]。由于跟网型设备依赖于强交流电网运行，抗扰性低、支撑性弱，无法提供与传统同步发电机类似的惯性响应和频率/电压控制能力[4]。随着跟网型新能源占比不断提高，电力系统多时间尺度稳定裕度快速下降、失稳风险增加，新能源机组连锁脱网引发的停电事故时有发生，严重威胁电力安全可靠供应，亟需发展适用于“双高”电力系统的新型变流器控制技术。

      在此背景下，构网型技术成为近年来的研究和示范应用热点[5]，通过模拟受控电压源特性，能够在无外部电网参与的情况下，具备主动支撑系统电压、频率和孤岛组网等能力[6]。构网型技术能够改善跟网型技术对电网强度的影响，提高电网安全稳定运行裕度，为集中式与分布式协同开发，水风光、火风光、风光储多能互补开发，交直流、柔性直流多组网方式以及边远弱电网超高比例新能源接入等场景提供运行支撑，具有广阔的应用前景[7-8]。考虑到当前构网型技术的研究与应用仍处于初期阶段，本文将首先梳理构网型技术定义的历史演变过程，从控制策略和应用载体2方面剖析构网型技术的实质内涵，进而对比国内外相关技术规范和标准，总结构网型设备的涉网特性要求，最后基于对构网型技术发展挑战的分析，提出多机稳定性分析、跟/构网设备容量配比、多机协同运行等重点研究方向，继而展望未来的典型应用场景，为构网型技术从研究示范走向规模化应用提供参考。

      1 构网型技术的定义及内涵

      1.1 构网型技术的定义

      构网型技术的概念最早可追溯至20世纪80年代微电网领域学者提出的“grid forming”概念，表示主电源应采用v-f控制策略负责构建孤岛系统的电压与频率。2000年，卡塞尔大学学者首次将采用有功功率下垂控制的分布式电源命名为“grid forming unit”[9]。2012年，Frede Blaabjerg教授从微电网的角度定义了构网型控制技术及其典型策略[10]。后来，欧盟H2020项目群将“grid forming”技术的应用范围由微电网领域扩展到了高比例新能源电力系统。到2020年，文献[11]中则将采用功率同步机制的电压源型控制定义为构网型控制技术。同年，国内学者扩展了构网型技术的外延范围，把所有电压源型控制策略均定义为构网型技术[8]。2022年，文献[12]总结构网型技术的本质特征为：①将变流器控制成电压源而非电流源；②通过控制变流器自身输出功率（或直流电压）而非依赖采样外部交流电网电压来实现同步。2025年，文献[13]把构网型技术定义为通过电力电子设备形成具有稳定电压、频率的电网，为负载提供可靠电力的一种技术。

      由于应用场景的不断变化和控制功能的重心不同，迄今为止学术界和工程界尚未针对构网型技术形成一个普遍认可、严谨明确的定义。本文从应用的角度将“构网型技术”定义为通过优化控制策略、提升硬件过载能力等适应性改造，使构网型设备在稳态、暂态等全工况下具备主动构建交流侧电压频率能力的一种技术。该定义重点强调“全工况”和“主动构建电压频率”的双核心要素，不仅要求构网型设备具备电压频率响应特性，更强调在无电网参考信号下的自同步、自组网能力，以及在故障等暂态工况下的系统支撑能力。

      1.2 构网型技术的内涵

      构网型技术的内涵可以从控制策略和应用载体2方面进行讨论。从控制策略看，电力电子设备需要采用构网型控制来实现电网构建功能，提供频率、电压支撑，增强电网稳定性。从应用载体看，构网型控制可应用于电池储能、风光新能源、柔性直流输电、无功补偿装置等通过变流器接入电网的设备。采用构网型控制，并在过流能力等方面进行了适应性改造的设备可称为构网型设备。

      1.2.1 构网型控制

      1） 下垂控制：下垂控制（droop control） 是最早提出的一类构网型控制策略。1993年，文献[14]首次针对分布式不间断电源系统提出了基于功频特性的自建压下垂控制方式，可在无附加通信的情况下实现多个分布式电源的自动功率分配。2002年，美国电气可靠性技术解决方案联合会提出了基于有功-频率和无功-电压的下垂控制方式，成为微电网分布式设备自主协同控制的核心方式[15]。2004年，文献[16]针对早期下垂控制功率分配精度有限的问题，通过附加虚拟阻抗的控制方式，改进了下垂控制方法。随后，学者又针对下垂控制存在的故障过流等问题，提出了电压电流双内环控制[17]、虚拟导纳控制[18]等改进方式。下垂控制的优点在于响应速度快，没有振荡问题（一阶系统），无暂态过冲现象，能够使多变流器在无通信条件下自然进行功率分配和电压调节，缺点是无法提供惯量。

      2） 虚拟同步机控制：虚拟同步机控制（virtual synchronous generator，VSG） 是继下垂控制后提出的一种构网型控制策略。2种核心控制思路分别于2007年和2011年提出，一种是直接模拟同步机的外特性，即将同步机的组网能力抽象成惯量响应、一次调频、电压调节等功能[19]，另一种则是在构网型变流器上精细模拟同步机电磁特性及调频、励磁控制[20]。随后，针对虚拟同步机控制系统中出现的稳定性问题，有学者提出了附加虚拟阻抗控制的改进方式[21]。VSG控制的优点是可以通过独立设置参数实现惯量和阻尼灵活调整，适用于不同的运行条件，并且能够实现无差调节，缺点是虚拟同步机为二阶系统，暂态过程中将出现功率振荡。

      3） 直流电压同步控制：直流电压同步控制，也称匹配控制，这一控制方式于2016年首次提出[22]，利用直流母线电容能量来模拟同步发电机转子中的动能，建立了构网型变流器直流电容电压与同步机转子转速的匹配关系。后续学者在此基础上展开研究，文献[23]提出了惯量控制方案，使直流电压同步控制的等效惯量大小可以随着直流侧原动机有功输出能力边界灵活变化；文献[24]将直流电压同步控制扩展到柔性直流输电系统中，以期提高多端直流送出系统的并网稳定性。直流电压同步控制的优点是控制结构简单，仅需测量直流电压，可提供一定惯量，若添加辅助控制，还可提供一定阻尼支撑。缺点是依赖于大电容，实际也是二阶系统，有功率振荡问题。

      4） 虚拟振荡器控制：虚拟振荡器控制（virtual oscillator control，VOC）利用电流的自激振荡形成构网型设备的端电压输出，以此模拟同步机的电压源外特性，在稳态时展现出有功-频率和无功-电压下垂特性。2013年，文献[25]提出了用于微电网的VOC控制方式，随后，学者进行了一系列改进，如具有功率可控制能力的dVOC（dispatchable VOC）[26]和故障穿越能力的uVOC（unified VOC）[27]等，扩大了VOC控制的应用范围。VOC控制的优点在于无需测量功率，缺点是控制较为复杂。

      上述典型构网型控制在自同步方式、惯量支撑和响应速度等方面展现出不同的技术特点，总结如表1所示。

      表1 典型构网型控制技术特点总结
      Table 1 Summary of the characteristics of typical grid-forming control strategies

      技术特点 下垂控制 虚机拟控同制步直流步电控压制同虚拟控振制荡器自方同式步功率同步 功率同步惯性同步非器线极性限振环荡惯性支撑 有滤（波一）阶有依靠电容无（未知）响应速度较快较慢快最快输出振荡无有有启强动振时荡一次能调力频有有需附加控制在附稳近态有功率能协力调有有有在附稳近态有

      构网型控制方式的选择主要取决于应用场景的需求。在惯量支撑水平充足的电力系统中，构网型设备往往采用下垂控制模拟同步机的调差外特性，辅助参与系统一次调频和电压调节。在海上风电基地或“沙戈荒”新能源基地等远离交流主网、缺少同步机支撑能力的场景中，由于缺少必要的调频资源和无功补偿，受新能源出力波动的影响，电压和频率波动幅度大，采用虚拟同步机控制技术，可为系统提供惯量、阻尼、一次调频和电压调节等稳定支撑能力。在缺乏储能、超级电容等强能量源设备、以新能源为主进行构网的场景中，直流电压同步控制能够利用新能源设备直流电容模拟同步机转子能量，运行稳定性较高[28]。在多构网型设备并联运行的微电网中，系统发电和负荷波动导致电压、频率快速变化，下垂控制和虚拟同步机控制的响应速度受限，虚拟振荡器控制由于无需进行功率计算，动态响应速度较快，可考虑采用。

      1.2.2 构网型设备

      1） 构网型储能：电池储能具有可调能量储备，响应速度快、配置灵活，可以在多时间尺度内平衡系统功率能量，是构网型技术最理想的应用载体之一。构网型储能一般采用虚拟同步机控制，为电网提供惯量响应和频率电压支撑，特别是在弱电网和离网系统中能够显著提高电网稳定水平。根据储能场站有无工频升压变压器划分，构网型储能可分为低压并联和高压直挂2种模式[29]，如图1所示。高压直挂模式其等效阻抗较低，能够对电网提供更有效的支撑，有望成为构网型储能的主流接入模式。

      图1 集中式储能电站拓扑架构示意图
      Fig. 1 Topology schematics of the centralized energy storage plant

      2） 构网型新能源：跟网型光伏或风力发电系统通常运行在最大功率跟踪模式下，最大化发电效率。并网变流器采用构网型下垂或虚拟同步机控制时，一般需要在直流侧附加电池、超级电容等能量或功率来源，或者运行在最大功率点以下，预留一部分发电能力，保证构网功能的实现。匹配控制有望为缺乏可控能量源的光伏、风电提供构网型实现方案[30-32]，利用直流母线电容能量来模拟同步机转子能量，但目前尚未有典型工程应用。此外，风力发电系统具有网侧和机侧2个变换控制系统，结构较为复杂，构网型控制可应用于机侧或者网侧变换器，需考虑两侧控制之间的协调，以及构网型控制的电磁暂态特性对风电机组机电暂态的影响。此外，风机转子动能可为系统提供短时的功率支撑，构网型风电在控制设计时，需要考虑与转子动态的配合及其稳定（超速、失速）问题。

      此外，目前学界和工程界还将采用构网型控制，为电网提供更强支撑能力的柔性直流输电和静止无功发生器（static var generator，SVG） 归类为构网型设备。其中，采用构网型控制能够有效提高柔直系统的送出能力，还能对送受端电网提供支撑，例如张北柔直工程通过虚拟同步机控制解决了孤岛新能源送出难题[33]。然而在实际应用中，柔直本身缺乏能量来源，频率响应能力有限，换流站过流能力较低，无法充分发挥暂态支撑能力，同时还面临宽频振荡稳定性、故障穿越和继电保护等方面技术难点[34-36]。SVG采用构网型控制（通常为直流电压同步控制[37]），能够模拟电压源自然响应系统电压变化，提供比跟网型SVG更快的无功响应，支撑系统电压。此外，采用高倍率过流能力的SVG还能提升系统故障期间的电压水平和故障切除后的电压质量，有效改善新能源场站及区域电网暂态稳定能力[38]。但与柔直类似，由于SVG通常不具备频率调节能力，需添加超级电容等储能装置来实现全面的构网功能。

      总的来说，构网型设备不仅需要应用构网型控制策略，并对变流器的过流能力进行一定提升，通常还要求设备具有可控的能量源，例如储能和超级电容，以实现设备调压建频等完整构网功能。笔者认为构网型储能和构网型新能源是较为典型的构网型设备，而“构网型柔直”“构网型SVG”则需要在采用构网型控制的基础上附加一定的储能装置。各类构网型设备的特点总结详见表2。

      表2 不同构网型设备特点总结
      Table 2 Summary of the characteristics of grid-forming equipment

      设备类型主要应用场景优势尚存问题构网型电池储能电用、网微调电峰网调及谷数、据调中压心建等频新、型应场急站备有调节功灵无活功、响具应备速黑度启快动、能力可调量大、成在安本全偏风高险、、设长备时本运身行不受能容发量电限、制存构网型光伏末及数端据场中站心、等集新中型式场大站基地、微电网应无具备用功长场调时景节的灵速无活度功、快支可、撑扩场能展站力性成强本、较有低功、间性于大歇差部性、分强通电、常网源需辅荷要助时绑应空定用错储位能、、可不调适度用构网型风电末海端上场风站电、场集中式大基地、单调备黑机节启容速动量度能大相力、比具较备慢、机械一惯定性条、件有下功具间可调歇度性性强差、、近应场用多受机外交送互方问式题影复响杂、构网型柔性直流长海距上离风输电电送、出跨区域输电、单支撑机能容力量强非、常发大展、潜设力备大可控性强、投受端资差成异本显高著、、控惯制性技支术撑要能求力高偏、弱送构网型SVG电功网率节因点数电校压正支撑、无功补偿、电响压应支速撑度与快电、能应质用量配改置善灵能活力强、控压同制步技控术制要、求调高频且能通力常存采疑用直流电

      2 构网型技术的标准规范

      专门针对构网型设备的标准规范目前尚处于早期阶段。文献[39]较早指出大规模电力系统中的构网型变流器控制需实现以下核心功能：在次暂态至暂态过程中保持内电势相量稳定；确保变流器能够快速响应系统扰动；维持不同电网工况下的控制稳定性。此外，这类控制还需实现电压相量同步调节，并通过有功/无功功率的合理分配为电网提供必要支撑。

      目前各国正在逐步推进构网型技术标准与规范的制定和修订工作，统一在电压频率支撑、振荡主动阻尼、有功/无功主动响应、弱网稳定、黑启动等方面提出了相应要求。然而，由于各国在发电资源禀赋、政策导向和新型电力系统形态等方面存在差异，发展构网型设备的技术演进路径各有不同，导致制定的标准规范也存在一定区别。未来需要结合各国电力系统发展实际，对相关要求进行针对性设计，体现出各自的特点和需求。此外，在阻尼、惯量的范围设定和评估、对各类构网型设备过流能力的差异化要求、带宽等控制参数设定方面也尚不完善[40]。表3展示了全球部分国家出台的构网型相关标准[41-51]，包括惯量响应、无功调压、相角耐受突变、有功调频能力、黑启动、振荡主动阻尼等核心性能指标。

      表3 各国构网型技术标准或规范要求对比
      Table 3 Comparison of technical standards or specifications for grid-forming technologies in different countries

      性能指标美国[41-42]德国[43]芬兰[44]英国[45]中国[46-51]惯量响应 惯于5量 m响s应时间低发速功具备电变能有单化，功元时但功在，没率电须有响网具强应频备制率穿要快越求在跳须现惯在系变量1统期0响 频间m应s率，内特变构“性化网自、型主相储”角能体在须特在性系5统 m频s内率体变现惯化量期响间应，惯响性应时时间间常小数于宜0.5为 s 2~16 s，相角跳变 能60°够的承相受角不跳大变于无特殊要求无特殊要求保不脱持网6 0°相角跳变下设备能够承受30°的相角跳变电压响应 电超过压2响 s应时间不无在于无≤ 功1功功6~0率阶5的 s s因跃阶之数响跃间的应响可无时应调功间时，控须间对制可基须，构具压内须内电网有控提开势制型可供始保模储调负响持式能下序应平，主垂电电衡须要特流压在运性以变5行的确 化m在电保，s须变在化5， m支s内撑开电始网响电应压电压无于2%功5，0调响 m压应s，量响不精应低度时于不间2低不0%大于一次调频 无特殊要求频提功可率设下供偏垂频移系率超数支过在撑02，.%2 频~H1z率2时%/须有间无特殊要求未要过5对求 H一有z次功调控频制特带殊宽要不求超，启响调动应节时时时间间间≤≤≤551 00 s 0 m m s s当发生0.2~2.5 Hz低频阻尼特性 不主动允阻许尼产生振荡须率存在通偏无过移阻不测尼同试功频，率率以振点验荡下证的其频不在振0需~对不荡4 7电降 模H z网低式和提0阻5.23供尼~~02正的5.50阻前 HH尼提zz区之下间间，须荡系在数做5须出 m在自s内0然.2对~响5系间应统可，低设阻频振尼振0控1 0.0%荡制0，3，， 不H且功z大振率时于荡响应3 0幅应提%值供不，大小阻响于尼于应时间不小于0.5 s故障穿越 至无少功电提流供1.2 pu的至允加少无许功提降供功低率1有 pu功的功无率功以电流增0撑支撑.7 2撑2 55 m 0 1 p smsu，电s，1压.16. 跌2p5u 落过p u持过电续压电支压支电须功须在在压电53低流 0m 于m，s内s 9无 内0向%功达系额电到统定1流注 值p响入u时无应，11撑压过0.1大电 支m p于压撑i n u，1支大过 m 1撑于电.i2n大1 ，压p0于u 1支s过.2，3 撑s电p2u.大压过0 p于支电u离网运行 无特殊要求具离网备切多换机能带力载并联的并具能离网力备运，无行并同的且步无可机缝实运切现行换孤支岛撑/具备离网运行能力计大离于网划2不性0 0应并 m大网s；于转被2 离s动网并不网应转具备多机并联协同黑启黑启动具备具备无特殊要求具备动功能，具备自主构建电压和频率的功能

      中国在构网型技术领域的标准化工作也处于快速发展阶段。与国外标准相比，中国标准增加了对一次调频、短路比运行范围、振荡主动阻尼、电网强度适应等方面的要求，并在惯量响应、电压响应和高低电压穿越能力上更为详细。然而，现有规范主要以团体标准和行业标准为主，缺乏国家标准，且多集中于储能领域，对于新能源电源及场站级的构网技术缺乏系统性规范。此外，针对构网型设备的新标准与原有新能源、储能接入电网标准并存，各标准间的协同互补不足，构网型同类标准也存在参数要求不统一的现象，有待进一步优化。未来，应尽快完善相关标准体系，一方面扩展标准覆盖范围，全面覆盖新能源发电、柔性直流等其他构网型设备，并针对场站级构网提出相关能力要求；另一方面要补全技术要求，在短路比适应性、高低电压穿越等方面制定更加细化的指标，并对仿真模型设计和设备实际检测提出明确要求，以适应中国新能源多场景发展趋势。

      3 构网型技术的研究方向

      3.1 构网型多机系统稳定性分析

      3.1.1 多机系统小干扰稳定性分析

      传统电力系统的小干扰稳定分析主要采用机电暂态模型，研究不同机组转子间的相对动态，忽略更快时间尺度的电磁暂态响应。然而，变流器设备主导的新型电力系统中，系统特性深受控制影响，不同设备、不同控制回路间存在复杂的相互耦合和复杂交互[52]，可能引发次同步至高频的宽频振荡（几Hz~数kHz）现象[53]。跟网型设备的小干扰失稳往往源于低短路比下锁相环的锁相失败，构网型控制技术能有效改善设备在低短路比下的运行性能，但也存在不同设备之间、不同控制环路间由于参数设置不合理等导致的宽频振荡，威胁系统的安全稳定运行。

      目前，关于小干扰稳定性的主要分析方法有解析计算法和数值仿真法。解析法通常采用降维简化的思想，通过准确反映振荡特性和影响因素之间的关系，揭示系统振荡的内在机理，但高比例新能源电力系统的强非线和高维度特点，使得解析法难以应用于系统宏观特性的分析。解析法主要有复转矩系数法、状态空间法和阻抗分析法等[54-55]。文献[56]提出了一种改进的阻抗网络模型，可以方便地分析网络结构、风机空间分布、风机渗透率以及风速对次同步谐振的影响；文献[57]提出了一种用于分析高比例新能源系统电磁振荡的频域分析方法，能在准确反映电网拓扑结构的同时，计算系统模型所有振荡模式的相关信息；文献[58]将分析低频振荡的开环模式谐振理论拓展应用于分析宽频振荡问题，构建了风电接入引起宽频振荡失稳的判据，并验证了该理论分析宽频振荡的适用性。上述分析均从对系统阶数“降维”的角度入手，避免了系统的高维问题，但如何应对多机系统振荡频率之间的耦合还需要进一步的深入研究。

      数值仿真法主要是采用机电暂态和电磁暂态计算程序对电力系统的数学模型进行求解[59]，反映系统的整体动态变化过程，但求解得到的数值解会掩盖振荡的内在机理，难以揭示振荡的物理机制。随着计算机和信息技术的发展，国内外建立了适用于研究大规模交直流混合系统的实时仿真平台，能够将物理装置接入仿真系统，实现电力系统数模混合仿真[60-61]。但电力电子设备模型维度高、时间尺度多且拓扑结构具有时变性，需要兼顾数值稳定性、模型精度及仿真效率，而数模混合仿真仅能反映电力系统的次暂态过程[62]，因此需要进一步研究更加高效的仿真方法，以对构网多机协同运行系统中电力设备的动态过程进行全面物理测试和特性分析。

      3.1.2 多机系统大扰动稳定性分析

      与同步发电机类似，构网型设备受到大扰动时也会发生暂态失稳现象[63]。然而，构网型设备的暂态稳定动力学特性与同步发电机相比更为复杂[64]：一方面，构网型变流器的同步动态由其有功功率/直流电压控制算法决定，具有很大的灵活性；另一方面，在严重电网故障下构网型变流器往往会触发限流控制以防止变流器过流而损坏功率器件，这会导致暂态过程中多机系统暂态稳定性分析的对象由一个自治系统转变为一个切换非线性系统。构网型设备的这些特性使得传统电力系统通常采用的时域仿真法[65]、等面积准则[66]、相平面法[67]或李雅普诺夫函数法[68]等难以适用于构网型多机系统，为构网型多机系统暂态稳定机理研究与镇定控制带来了巨大的挑战。

      由于变流器柔性限幅与刚性限幅的作用，系统遭受大干扰后，使得变流器并网系统实质上为一个切换系统，即由多个子系统和切换信号组成动力学系统。切换系统的稳定性不仅取决于各子系统的动力学特性，还与切换规则密切相关[69]。文献[70]指出，在限流控制（current limiting control，CLC）模式下，饱和电流角的改变可以影响不稳定平衡点的位置，通过合理设置饱和电流角可以显著提高系统暂态稳定性。文献[71]发现由于PI控制器的积分饱和，系统可能无法从CLC模式返回到恒压控制（constant voltage control，CVC）模式，或触发暂态电压振荡。为了解决这个问题，文献[72]提出了一种抗饱和控制器，以确保系统可以在暂态过程中成功地从CLC模式返回到CVC模式。此外，文献[7]还揭示了系统在CLC和CVC 2种模式之间的切换机理，指出2种模式之间的切换发生在“切换线”上，并据此提出了保证CVC模式全局稳定的解析条件。文献[18]使用电流约束功角特性法揭示了虚拟导纳控制对构网型变流器暂态稳定性的影响机理。文献[73]基于切换系统理论，进一步建立了构网型变流器的暂态等效动态模型，并采用等面积准则分析系统的暂态稳定性。然而，上述研究多针对单机系统，难以直接推广到多变流器并网系统。

      综上，现有针对变流器并网系统暂态同步稳定性机理和稳定控制的研究大多针对自治非切换动力系统，鲜有计及控制切换的系统动态分析，难以揭示柔性和刚性约束下系统的稳定机理，亦无法推广到含多变流器的复杂系统。因此，亟需开展适用于多变流器并网切换系统的暂态稳定性机理研究。此外，接入大规模构网型设备后直流送出系统的暂态稳定性，包括对受端换相失败后的系统稳定问题研究也将影响新能源基地等送端场景中的构网型应用。

      3.2 跟/构网设备容量配比及多机协同运行

      随着构网型设备的应用，跟网型与构网型设备混联的场景将成为常态，2种设备相互耦合，对系统稳定性也提出了新的要求，也产生了容量配比、协同控制等问题。

      在此背景下，国内外学者针对跟网型和构网型设备的配置规划问题进行了大量研究和探讨。文献[74]以广义短路比作为系统小干扰稳定性评价指标，通过矩阵摄动理论证明了构网型设备可以有效增强电网强度，从而提高原有跟网型并网系统的稳定性。文章进一步提出了构网型设备优化配置方法，通过最大化加权和Kron简化拉普拉斯矩阵的最小特征值来确定构网型设备的优化配置位置。文献[75]考虑到构网型设备的容量变化会影响其等效阻抗，在小干扰稳定性分析中不能采用理想电压源进行等效，因此以广义短路比和设备临界短路比作为指标，建立了小干扰稳定性约束下储能系统的选址定容优化模型，求取最小储能配置容量。文献[76]聚焦于大型新能源基地，在广义短路比的基础上，结合实际约束条件给出了容量配比的估算公式和估算流程，得出跟网型设备改造为构网型所需的典型容量配比和直接加装构网型设备所需的典型容量配比。文献[77]通过对跟网型和构网型设备的电压源特性在宽频率范围内进行了解析比较和量化，直观展现了构网型设备电压源特性对电网的有效支撑能力，而跟网型设备虽然可以通过适当调节无功电流大小表现出一定的电压源特性，但无法对电网提供有效的支撑。文献[78]建立了具有跟网型/构网型无扰切换功能的新能源发电单元并网模型，分析了跟、构网混合场站的工作特性，提出了满足小干扰稳定的新能源场站跟/构网可切换单元最优配置方法。文献[79]定义了混联系统支撑量这一指标来表征跟、构网混联系统的稳定性，通过推导“改进短路比”计算系统稳定临界点的跟网型/构网型容量配比。

      以上研究主要基于某些特定条件，针对不同的场景和系统结构，并没有较好的统一结论，对于源网荷储一体化场景及孤岛运行场景下的构网型设备容量配比缺乏足够的研究分析。此外，现有研究大多采用统一的控制参数、单台变流器采用统一容量大小，得到的结论不一定适用于设备参数和规格复杂的实际工程，结论具有局限性。

      此外，多种构网型设备并行的电网形态，还将表现出典型的异质异构特征，导致系统在频率、电压调节和稳定运行等方面面临多种难题[80]。因此，如何实现跟网型与构网型设备之间、不同构网型设备之间的多机协同运行是当前研究的热点之一。文献[81]提出了一种考虑初值寻优的构网型变流器3参数自适应协同控制策略。对频率变化过程进行逐段分析，根据变化规律提出功率/频率下垂系数、虚拟惯量和阻尼系数3参数的协同优化调节。文献[82]分析了控制参数对系统频率稳定、振荡抑制等性能的影响，研究了并联机组间的有功分配机理。在此基础上，提出了适用于构网型储能多机系统的协调有功控制策略。文献[83]通过构建构网型与跟网型单机及并联系统的小信号频域模型，分析了频率动态特性及其影响，并在典型工况条件下利用盖尔圆定理推导出了基于系统回率矩阵主对角元的简化稳定判据，为工程中的参数设定提供理论指导。

      3.3 微电网孤岛运行与黑启动

      构网型设备相较于跟网型设备的优势之一是能够实现无同步机电源支撑下的微电网孤岛运行，且相比于同步机具有更快的响应速度。目前，微电网中基于构网型控制的对等运行模式是主要的研究方向，不依赖主电源且无需通信，有效提高了微电网的可靠性，但当出现频繁的负荷扰动时，极易发生稳定性问题，甚至崩溃。文献[84]分析研究了微电网中构网型储能的荷电状态与虚拟惯量的参数配置，能够避免因虚拟惯量与储能单元不匹配引发的微电网频率失稳问题。文献[85]提出了一种自适应有功功率下垂控制器，通过动态调节有功功率的下垂增益，实现微电网的一次调频功能。文献[86]在下垂控制的基础上，提出了针对多变流器的动态扰动补偿控制策略，增强了微电网的抗扰能力。然而，以上研究都将分布式直流电源侧简化为理想电源，且仅考虑恒定的功率变化，具有一定的局限性。

      由于无需外部电压参考，构网型设备还具有黑启动能力，能够作为系统恢复供电的“火种”[87]。近年来，一系列风电、储能以及柴油机组相配合的微网黑启动方案相继被提出。文献[88]探讨了含储能的风电场参与局域电网黑启动的可能性，评估了构网型风电场提供持续有效出力的概率。文献[89]提出了一种柴油发电机组支持全功率变换风电场的黑启动方案，有效实现了地方电网的恢复。文献[90]提出了一种包含风电场、燃气轮机和静止同步补偿器的混合黑启动装置，并给出了一个3级模型用于该黑启动装置的有功、无功分配控制。目前，由华为数字能源、阳光电源、南瑞继保等提出的基于构网型储能的系统黑启动方案已在试验示范中成功应用，但仍面临多机并联控制、同步缓起、变流器动态限流等挑战。

      3.4 构网型多机系统电磁暂态仿真建模

      电磁暂态仿真能够准确模拟电力电子设备的动作过程，是充分认识和掌握电力系统动态特性的关键手段。构网型多机系统的控制算法和系统建模精细复杂，如何建立准确的电磁暂态模型，平衡仿真的准确性和运算速度，仍然是当前的主要挑战。

      为提高仿真效率，现有研究通常采用对变流器设备进行外特性建模的思路。文献[91-93]提出以开关周期为长度的状态空间平均模型，利用周期内开关函数的平均值来列写方程，计算效率高，但这类模型无法计及纹波，精度较低。文献[94-96]在此基础上提出了广义状态空间平均模型，通过对信号进行分解，得到谐波信息，提高了计算精度；但随着谐波次数的增加，各谐波函数耦合会导致方程数量急剧增多，从而导致计算规模大幅增加。文献[97-98]提出的分段平均化法能够准确描述设备的动态特性，但仿真步长受到开关周期的限定，无法有效增大。文献[99-101]提出了动态相量法，并建立了变流器的动态相量模型，本质是将电磁暂态仿真中高频变化的瞬时值信号通过某种变换方法构造成慢变解析信号描述的动态相量信号[102-104]；理论上，当计及足够阶数时，动态相量法可接近详细模型的精度，但在实际应用时，由于受到计算平台硬件能力限制，当方程阶数增加时，计算效率会降低。

      针对一些特定场景的构网型多机系统，如大型风电场和分布式光伏电站，一些研究采用了等值聚合的方法获得多构网型设备等值模型以提高电磁暂态仿真的效率，但是这类处理方法容易忽视聚类内部的运行情况。文献[105]对风电场等值建模方法进行了归纳，主要包括单机等值法，以风速划分和以机群划分的多机等值法等。文献[106]提出风力发电单元的逐点聚合法，该方法主要考虑风机的排列位置和其他分群指标，从而获得整个风电场的等值模型。逐点聚合法能够高效处理大型风电场的电磁暂态仿真，但是无法准确仿真风电场内部的各种复杂工况和故障，仿真精度较低[107]。

      综上所述，现有构网型多机系统电磁暂态仿真建模方法暂时难以兼顾仿真结果的准确性和仿真效率。随着系统节点数增多，电磁暂态仿真复杂度急剧加大，而现有提升仿真效率的建模方法在简化系统复杂度的同时会牺牲计算准确度，且仿真结果大多仅适用于特定场景。因此，为了快速准确评估构网型多机系统的运行特性，建立兼顾仿真准确性和响应速度且适用于多场景的电磁暂态仿真模型是目前亟需解决的重大课题。

      4 构网型技术的应用场景

      4.1 陆上新能源基地

      陆上新能源大基地的开发距离负荷中心越来越远，将面临一系列由电网强度不足引发的挑战，特别是系统低惯量和低阻尼问题导致的宽频振荡与暂态过电压现象，威胁新能源基地运行和送出。采用构网型技术可以抑制陆上新能源基地的频率和电压波动，同时还能提供必要的惯量、阻尼支撑。

      构网型技术在中国陆上新能源基地的开发建设中已得到试点应用。其中，构网型储能在新能源基地中的探索应用案例最多，200 MW宁夏宁东光伏基地储能，实现了构网型储能在沙戈荒基地的首次应用，提升了新能源外送能力和可靠性。构网型风电也处于快速发展中，河北康保30 MW风电示范是国内首个批量商业化的构网型风电项目，将并网点短路比技术边界下探至1.2，有效提升场站新能源接纳能力；绿发甘肃干河口96 MW构网型风电与构网型储能配合实现全场站构网，能够在短路比小于1.1的系统条件下运行。另外，以新疆昌吉（全国首套）、50 Mvar辽宁彰北项目为代表的构网型SVG也逐步推广应用，在保证新能源基地稳定运行及送出方面发挥积极作用。

      当前，陆上新能源大基地电力外送普遍采用“水风光互补”或“火风光打捆”的模式。在此背景下，构网型技术初期应用应侧重于与各类同步机电源的协同运行，通过控制策略改进，发挥多资源协同优势，提升送端电力系统运行稳定性和高比例新能源接入的适应性，保证高效平稳的电力外送。陆上新能源基地近期的典型构网型应用示意图如图2所示。

      图2 陆上新能源大基地近期典型构网型应用
      Fig. 2 Typical recent applications of grid-forming technology in onshore new energy bases

      随着送端配套火电逐步退出，送端电网强度下降，构网型技术需要拓宽应用载体，在储能、新能源机组、柔直等广泛应用，同时通过与场站侧分布式调相机、跟网型SVG等多种支撑调节设备形成互补，多类型调节资源集成优化，共同应对送端系统低惯量、弱阻尼特性带来的运行风险，确保在更复杂电网环境中大规模新能源电力的稳定接入与送出。构网型设备将是送端电网的核心支撑和调节能力来源，不仅负责维持系统电压频率稳定，还将深度参与到系统二次调频调压等辅助服务中，并融合人工智能、大数据分析等先进技术，精准预测与响应电网状态，确保新能源在各工况下的高效利用。陆上新能源基地中远期的典型构网型应用示意图如图3所示。

      图3 陆上新能源大基地中远期典型构网型应用
      Fig. 3 Typical medium to long term applications of grid-forming technology in onshore new energy bases

      4.2 海上新能源基地

      相比陆上新能源基地，海上基地缺乏同步机电源和联网支撑，更需要在换流站、海上风电场等采用构网型技术，形成多种送出模式创新。主要可分为3类方案：柔性直流外送方案，基于送端不控整流（diode rectifier unit，DRU）的柔性低频方案，以及结合DRU与高压直流（high voltage direct current，HVDC）送出的DRU-HVDC方案。

      基于模块化多电平变流器（modular multilevel converter，MMC）的柔性直流输电技术是目前远海风电外送的主流方案，例如德国DolWin1工程和中国如东直流工程等。目前在建的德国BorWin6海风送出工程根据VDE4131电网标准应用构网型控制，并由中国电力科学研究院创新设计了基于直流电压虚拟同步的“柔直双端构网”策略，能够对海上风电场和陆上电力系统提供全面的主动支撑。海上风电经双端柔直送出方案拓扑如图4所示，然而，构网型柔直方案仍面临成本高、维护难、海上换流站体积大、海上平台建设困难、变流器拓扑结构和控制复杂等问题。

      图4 海上风电柔性直流送出系统典型构网型应用
      Fig. 4 Typical applications of grid-forming technology in offshore wind flexible DC transmission system

      基于DRU的柔性低频送出方案拓扑如图5所示，采用构网型风机直接输出低频电能实现低频并网，无需海上换流站，直接通过海上升压变连接到低频交流主海缆，再通过背靠背DRU-MMC构成的交交换流站连接海上低频和陆上工频交流系统，实现远海电力传输。海上构网型风机和陆上构网型MMC能够向工/低频系统提供高度灵活的潮流调节和无功支撑，实现工频/低频电压解耦，平抑系统无功和电压波动，并使得系统具备异步互联和交流易多端跨电压组网的优势。

      图5 海上风电DRU柔性低频送出系统典型构网型应用
      Fig. 5 Typical applications of grid-forming technology in offshore wind flexible DRU low frequency transmission system

      DRU与高压直流结合的DRU-HVDC新型送出方案，相比于柔性直流方案可降低约80%海上换流站体积、65%平台承重要求以及30%总投资成本。然而，该方案由于DRU的不可控特性，不具备无源运行能力，也无法调控交直流电压和电流谐波，DRU的单向潮流特性还使得陆上电网难以反送能量支撑海上风电场。如图6所示，采用构网型风机、交流汇集母线部署构网型储能或者采用DRU-构网型MMC并联混合送出的方式，能够有效弥补DRU-HVDC方案无源运行能力的缺失及控制能力的不足，同时解决无功和谐波问题，并提供海上风电场黑启动能力。未来，构网型DRU高压直流送出方案有望在深远海、大容量场景下具备一定经济性优势。

      图6 海上风电DRU高压直流送出系统典型构网型应用
      Fig. 6 Typical applications of grid-forming technology in offshore wind DRU-HVDC transmission system

      4.3 高比例新能源弱电网

      高比例新能源弱电网是指缺乏火电、水电等传统同步机电源，以风光新能源为供电主体（新能源电量占比超过80%），且地处偏远与大电网仅存在弱联系的地区电网或海岛等独立电网，此类高比例新能源弱电网地区的系统短路比往往低于1.5，系统的频率、电压支撑能力不足，需要利用构网型技术替代或辅助传统同步电源构建系统频率和电压。

      澳大利亚在遭遇2016年跟网型新能源大规模脱网导致的停电事故后，开始探索利用构网型储能支撑区域弱电网的安全稳定运行，其中Dalrymple和Hornsdale项目是全球最早通过构网型储能提供系统电压频率主动支撑的案例。沙特红海新城是全球首个通过“光伏+储能+生物柴发”实现100%清洁能源供电的城市，225 MW/1.3 GWh的构网型储能在白天日照充足、充电充分的情况下，可实现夜间储能独立构网供电，满足机场酒店等设施的电力需求，并提供一次、二次调频调压等系统支撑。近年来，中国末端弱电网区域的构网型储能应用逐步加快，以内蒙古额济纳旗源网荷储一体化项目、西藏拉果错和扎布耶工矿区独立供电项目为代表的实践经验，为解决偏远地区可靠供电提供了新思路。全球首套百兆级高压直挂构网型储能———青海海西州宝库储能电站、单体百MWh级高压直挂构网型储能——云南文山宝池储能电站等，也代表了构网型技术在工程创新上的突破性进展。

      未来，针对高比例新能源地区供电特点，需要根据电网潮流和短路比情况，优先在低短路比和电压偏移风险较大的新能源并网点（汇集站）配置构网型储能，并选择部分新增风光电源应用构网型技术。同时，部分末端局域电网应具备在与主网联络线故障等应急工况下脱离主网，无缝切换至孤岛模式运行的能力，以构网型设备为支撑，确保地区部分负荷的供电。随着构网型储能和新能源规模扩大、运行经验逐步积累以及构网型柔直等互联线路的建设，地区供电可靠性和灵活性进一步提升。通过大电网在夜间及负荷顶峰时段作为辅助，为系统提供电力支撑，减少因电力供应不稳定对经济活动的限制。面对极端天气或意外事件造成的停电事故，也能通过构网型设备提供黑启动功能，迅速恢复电力供应。

      4.4 受端弱电网

      城市群等受端地区随着直流馈入电力比重不断升高、本地火电等支撑性电源大规模退出，面临系统惯量阻尼降低、动态电压支撑能力不足等“空心化”问题。构网型技术在电源“空心化”地区的应用，主要可以通过在直流受端换流站采用构网型技术，或者配置构网型储能、构网型SVG等，提升地区电力系统稳定运行和进一步接纳直流馈入的能力。全球首套66 kV电网侧构网型SVG—5×60 Mvar四川成都无功补偿项目可提升德宝直流丰期送电能力1000 MW以上，验证了构网型技术在提升受端电网直流接纳能力的有效作用。

      低碳智能微网（园区）与大电网弱连接或独立运行，通过综合利用多种清洁能源资源并建立以电氢一体化为核心的能源供应体系实现高度能源自给。以中国内蒙古、宁夏、甘肃等地积极布局的绿电制氢园区为例，有望通过“风光储氢+构网型”模式实现园区的并离网灵活切换、稳定运行；辽宁华电铁岭风储制氢项目已实现离网示范运行。未来，除了构网型电源、储能外，采用基于IGBT的构网型电制氢设备可进一步提升系统整体稳定性；多园区间还能通过构网型柔直、中低压柔性互联系统等实现互联，共享备用及支撑性资源。

      构网型技术在新型有源配电网中也具备应用潜力，通过在分布式新能源、户用储能、中低压柔性互联系统，以及电制氢、电动汽车充电桩、工业用电机等可控负荷上的应用，结合调度控制模式创新，能够实现对配电网电压、功率因数等参数的主动支撑调节，提升配电网承载力及应对系统故障等突发状况的能力，保证配电网层面实现就地响应并对主网提供主动支撑。

      5 结语

      随着全球新能源并网规模快速增长，传统同步机电源比例下降，电力系统动态特性深刻变化，“低抗扰、弱支撑”特征逐渐明显，部分地区已经面临频率和电压稳定性挑战。在此背景下，全球各国对构网型技术主动支撑和自组网功能的研究与应用迅速推进。随着运行控制策略的研究突破、相关配套政策及标准规范的细化完善，构网型技术的多场景、规模化应用前景广阔，未来有望在陆上及海上新能源基地的可靠接入及送出、高比例新能源弱电网、受端弱电网的安全稳定运行方面发挥核心作用。但为实现规模化应用，还需在多机系统稳定分析、多机协同运行、设备容量配比、孤岛运行与黑启动、电磁暂态仿真等多方面开展针对性研究，提出适应不同电网环境的解决方案。中国新能源开发场景丰富，应按照新型电力系统建设目标，积极开展构网型技术在沙戈荒大型新能源基地、县域薄弱电网、源网荷储一体化园区、西部边远地区工矿业供电、东部海上风电等多场景的试验示范，加快推动构网型技术的研究和应用。

      参考文献

      1. [1]

        辛保安. 新型电力系统与新型能源体系[M]. 北京：中国电力出版社，2023. [百度学术]

      2. [2]

        全球能源互联网发展合作组织. 构网型技术发展与展望[R].2024. [百度学术]

      3. [3]

        LI Y J, DU Z C. Stabilizing condition of grid-connected VSC as affected by phase locked loop (PLL)[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2022, 37(2): 1336-1339. [百度学术]

      4. [4]

        李建林，丁子洋，游洪灏，等. 构网型储能支撑新型电力系统稳定运行研究[J]. 高压电器，2023，59(7)：1-11.LI Jianlin, DING Ziyang, YOU Honghao, et al. Research on stable operation of new power system supported by gridforming energy storage system[J]. High Voltage Apparatus,2023, 59(7): 1-11(in Chinese). [百度学术]

      5. [5]

        朱誉，华凤林，杨银国，等. 基于等面积准则的含电流限幅虚拟同步机控制暂态稳定性分析[J]. 电力自动化设备，2025，45(2)：209-216.ZHU Yu, HUA Fenglin, YANG Yinguo, et al. Transient stability analysis of virtual synchronous generator control with current limiting based on equal area criterion[J]. Electric Power Automation Equipment, 2025, 45(2): 209-216(in Chinese). [百度学术]

      6. [6]

        胡宇飞，田震，查晓明，等. 构网型与跟网型变流器主导孤岛微网阻抗稳定性分析及提升策略[J]. 电力系统自动化，2022，46(24)：121-131.HU Yufei, TIAN Zhen, ZHA Xiaoming, et al. Impedance stability analysis and promotion strategy of islanded microgrid dominated by grid-connected and grid-following converters[J].Automation of Electric Power Systems, 2022, 46(24): 121-131(in Chinese). [百度学术]

      7. [7]

        LI Y J, LU Y Y, YANG J L, et al. Transient stability of power synchronization loop based grid forming converter[J]. IEEE Transactions on Energy Conversion, 2023, 38(4): 2843-2859. [百度学术]

      8. [8]

        徐政. 高比例非同步机电源电网面临的三大技术挑战[J]. 南方电网技术，2020，14(2)：1-9.XU Zheng. Three technical challenges faced by power grids with high proportion of non-synchronous machine sources[J].Southern Power System Technology, 2020, 14(2): 1-9(in Chinese). [百度学术]

      9. [9]

        ENGLER A. Control of parallel operating battery inverters[C]//Photovoltaic Hybrid Power Systems Conference, Kassel,Germany, 2000. [百度学术]

      10. [10]

        ROCABERT J, LUNA A, BLAABJERG F, et al. Control of power converters in AC microgrids[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2012, 27(11): 4734-4749. [百度学术]

      11. [11]

        WANG X F, TAUL M G, WU H, et al. Grid-synchronization stability of converter-based resources: an overview[J]. IEEE Open Journal of Industry Applications, 2020, 1: 115-134. [百度学术]

      12. [12]

        詹长江，吴恒，王雄飞，等. 构网型变流器稳定性研究综述[J]. 中国电机工程学报，2023，43(6)：2339-2359.ZHAN Changjiang, WU Heng, WANG Xiongfei, et al. An overview of stability studies of grid-forming voltage source converters[J]. Proceedings of the CSEE, 2023, 43(6): 2339-2359(in Chinese). [百度学术]

      13. [13]

        王伟，周少泽，黄萌，等. 构网型技术：演进历程、功能定位与应用展望[J]. 电力系统自动化，2025，49(1)：1-13.WANG Wei, ZHOU Shaoze, HUANG Meng, et al. Gridforming technologies: evolution history, function, and application prospects[J]. Automation of Electric Power Systems, 2025, 49(1): 1-13(in Chinese). [百度学术]

      14. [14]

        CHANDORKAR M C, DIVAN D M, ADAPA R. Control of parallel connected inverters in standalone AC supply systems[J]. IEEE Transactions on Industry Applications, 1993,29(1): 136-143. [百度学术]

      15. [15]

        LASSETER R H, AKHI A, MARNAY C, et al. Integration of distributed energy resources—The CERTS microgrid concept[R]. Berkeley: Lawrence Berkeley National Laboratory,2002. [百度学术]

      16. [16]

        GUERRERO J M, DE VICUNA L G, MATAS J, et al.Output impedance design of parallel-connected UPS inverters with wireless load-sharing control[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2005, 52(4): 1126-1135. [百度学术]

      17. [17]

        POGAKU N, PRODANOVIC M, GREEN T C. Modeling analysis and testing of autonomous operation of an inverterbased microgrid[J]. IEEE Transactions on Power Electronics,2007, 22(2): 613-625. [百度学术]

      18. [18]

        ZHANG Y, ZHANG C, YANG R X, et al. Current-constrained power-angle characterization method for transient stability analysis of grid-forming voltage source converters[J]. IEEE Transactions on Energy Conversion, 2023, 38(2): 1338-1349. [百度学术]

      19. [19]

        BECK H P, HESSE R. Virtual synchronous machine[C]//2007 9th International Conference on Electrical Power Quality and Utilisation, October 9-11, 2007, Barcelona, Spain. IEEE, 2007:1-6. [百度学术]

      20. [20]

        ZHONG Q C, WEISS G. Synchronverters: inverters that mimic synchronous generators[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2011, 58(4): 1259-1267. [百度学术]

      21. [21]

        王二永，王帅. 基于自适应虚拟电阻的低压微电网下垂控制策略[J]. 电力系统保护与控制，2020，48(2)：144-149.WANG Eryong, WANG Shuai. Low voltage microgrid droop control strategy based on adaptive virtual resistance[J]. Power System Protection and Control, 2020, 48(2): 144-149(in Chinese). [百度学术]

      22. [22]

        JOUINI T, ARGHIR C, DÖRFLER F.Grid-friendly matching of synchronous machines by tapping into the DC storage[J].IFAC-Papers On Line, 2016， 49(2): 192-197. [百度学术]

      23. [23]

        HADDADI M, GORJI S A, YU S S. An overview of inertia emulation strategies for DC microgrids: stability analysis and AC microgrid analogies[J]. IEEE Open Journal of the Industrial Electronics Society, 2025, 6: 491-521. [百度学术]

      24. [24]

        杨仁炘，施刚，蔡旭，等. 风电–多端柔直送出系统电压源型控制[J]. 中国电机工程学报，2020，40(5)：1498-1509.YANG Renxin, SHI Gang, CAI Xu, et al. Voltage source control of VSC-MTDC systems with wind farm integration[J].Proceedings of the CSEE, 2020, 40(5): 1498-1509(in Chinese). [百度学术]

      25. [25]

        王凤，许建中. 基于构网储能型SVG的自适应限流策略[J].电力系统保护与控制，2024，52(23)：54-64.WANG Feng, XU Jianzhong. Adaptive current limiting strategy based on grid-forming and energy-storage SVG[J].Power System Protection and Control, 2024, 52(23): 54-64(in Chinese). [百度学术]

      26. [26]

        GU Y J, GREEN T C. Power system stability with a high penetration of inverter-based resources[J]. Proceedings of the IEEE, 2023, 111(7): 832-853. [百度学术]

      27. [27]

        AWAL M A, HUSAIN I. Transient stability assessment for current-constrained and current-unconstrained fault ride through in virtual oscillator-controlled converters[J]. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics,2021, 9(6): 6935-6946. [百度学术]

      28. [28]

        刘辉，于思奇，孙大卫，等. 构网型变流器控制技术及原理综述[J]. 中国电机工程学报，2025，45(1)：277-296.LIU Hui, YU Siqi, SUN Dawei, et al. An overview of control technologies and principles for grid-forming converters[J].Proceedings of the Chinese Society for Electrical Engineering,2025, 45(1): 277-296 (in Chinese). [百度学术]

      29. [29]

        徐志洋，陈来军，苏小玲，等. 基于改进滑模的高压直挂式构网型储能控制策略[J]. 电力电容器与无功补偿，2025，46(2)：53-61.XU Zhiyang, CHEN Laijun, SU Xiaoling, et al. Grid forming control strategy based on improved SMC for modular cascade high-voltage direct-mounted energy storage[J]. Power Capacitor & Reactive Power Compensation, 2025, 46(2): 53-61 (in Chinese). [百度学术]

      30. [30]

        高本锋，董涵枭，孙大卫，等. 匹配控制构网型直驱风电场经LCC-HVDC送出系统的次同步振荡特性及机理分析[J]. 中国电机工程学报，2024，44(23)：9296-9310.GAO Benfeng, DONG Hanxiao, SUN Dawei, et al. Subsynchronous oscillation characteristics and mechanism analysis of matching-control-based grid-forming direct drive wind farm transmitted through LCC-HVDC system[J]. Proceedings of the CSEE, 2024, 44(23): 9296-9310(in Chinese). [百度学术]

      31. [31]

        邓桢彦，王晗，周少泽，等. 基于直流电压同步的构网型直驱风电机组暂态控制方法[J]. 电力系统自动化，2025，49(7)：2-12.DENG Zhenyan, WANG Han, ZHOU Shaoze, et al. Transient control method for grid-forming direct-drive wind turbine unit based on DC voltage synchronization[J]. Automation of Electric Power Systems, 2025, 49(7): 2-12 (in Chinese). [百度学术]

      32. [32]

        冀肖彤，文劲宇，桑顺，等. 不同构网型控制下永磁直驱风电机组的稳定性对比与致稳控制[J/OL]. 中国电机工程学报，1-14[2025-05-22].https://doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.242478.JI Xiaotong, WEN Jinyu, SANG Shun, et al. Stability comparison and stabilization control of the PMSG-based direct-driven wind turbine under different types of gridforming control[J/OL]. Proceedings of the CSEE,1-14[2025-05-22].https://doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.242478(in Chinese). [百度学术]

      33. [33]

        马秀达，卢宇，田杰，等. 柔性直流输电系统的构网型控制关键技术与挑战[J]. 电力系统自动化，2023，47(3)：1-11.MA Xiuda, LU Yu, TIAN Jie, et al. Key technologies and challenges of grid-forming control for flexible DC transmission system[J]. Automation of Electric Power Systems, 2023, 47(3):1-11(in Chinese). [百度学术]

      34. [34]

        李岩，周博昊，何佳伟，等. 沙戈荒大规模可再生能源基地经构网柔直送出系统中交流继电保护面临的挑战与对策[J]. 高电压技术，2025，51(2)：489-506.LI Yan, ZHOU Bohao, HE Jiawei, et al. Challenges and countermeasures of the AC relay protection in grid-forming MMC integrated with large-scale renewable generations in deserts[J]. High Voltage Engineering, 2025, 51(2): 489-506 (in Chinese). [百度学术]

      35. [35]

        HUANG X W, XIAO H Q, HUANG Y, et al. Black start strategy of DRU-based low-frequency AC transmission system for offshore wind power integration[C]//2023 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting (IAS), October 29-November 2, 2023, Nashville, TN, USA. IEEE, 2023: 1-8. [百度学术]

      36. [36]

        TAN Y, SUN Y, LIN J H, et al. Revisit impedance-based stability analysis of VSC-HVDC system[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2024, 39(1): 1728-1738. [百度学术]

      37. [37]

        邱硕，庄可好，汤波，等. 基于直流电容自同步的构网型SVG暂态同步稳定分析与提升策略[J/OL]. 电网技术，1-15[2025-05-23].https://doi.org/10.13335/j.1000-3673.pst.2024.1040.QIU Shuo, ZHUANG Kehao, TANG Bo, et al. Transient synchronous stability analysis and enhancement strategy for DC capacitor self-synchronisation-based constructed grid type SVGs[J/OL]. Power System Technology, 1-15[2025-05-23].https://doi.org/10.13335/j.1000-3673.pst.2024.1040(in Chinese). [百度学术]

      38. [38]

        陈永平，陈俊儒，刘牧阳. 弱电网下虚拟同步补偿器对新能源暂态同步稳定性的影响机理[J]. 电网技术，2025，49(4)：1347-1357.CHEN Yongping, CHEN Junru, LIU Muyang. Study on the influence mechanism of virtual synchronous compensator on the transient synchronous stability of new energy in weak power grids[J]. Power System Technology, 2025, 49(4): 1347-1357(in Chinese). [百度学术]

      39. [39]

        North American Electric Reliability Corporation (NERC).Grid-forming technologies: reliability pathways for highpenetration renewable systems[R]. NERC, 2021. [百度学术]

      40. [40]

        周京华，李津. 构网型储能变流器国内外技术标准对比与分析[J/OL]. 电力系统自动化，1-22[2025-05-22]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.tp.20240927.0922.002.html.ZHOU Jinghua, LI Jin. Comparison and analysis of china and overseas technical standards for grid-forming energy storage conversion system[J/OL]. Automation of Electric Power Systems,1-22[2025-05-22].http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.tp.20240927.0922.002.html. [百度学术]

      41. [41]

        Energy Systems Integration Group, Grid-forming technology in energy systems integration specifications for grid-forming inverter-based resources[R]. ESIG, 2022. [百度学术]

      42. [42]

        UNIFI Consortium, UNIFI specifications for grid-forming inverter-based resources—version 2[R]. UNIFI-2024-2-1,2024. [百度学术]

      43. [43]

        VDE FNN. Technische regeln für den anschluss von HGÜ- systemen und über HGÜ -systeme angeschlossene erzeugungsanlagen (TAR HGÜ)[R]. 2019. [百度学术]

      44. [44]

        FINGRID. Grid code specifications for grid energy storage systems SJV2019[R]. 2020. [百度学术]

      45. [45]

        National Grid ESO. Great Britain grid forming best practice guide[R]. 2023. [百度学术]

      46. [46]

        中国电工技术学会. 构网型储能系统并网技术规范：T/CES 243—2023[S]. 2023.China Electrotechnical Society. Technical specification for application of grid-forming energy storage system: T/CES 243—2023[S]. 2023. [百度学术]

      47. [47]

        中国电器工业协会. 构网型电化学储能电站储能变流器并网技术规范：T/CEEIA 807—2024[S]. 2024.China Electrical Appliance Industry Association. Technical specification for grid forming power conversion system of electrochemical energy storage station connected to power grid: T / CEEIA 807—2024[S]. 2024. [百度学术]

      48. [48]

        中关村储能产业技术联盟. 构网型储能变流器技术规范：T/CNESA 1008—2023[S]. 2023.China Energy Storage Alliance. Technical specification for grid-forming power conversion system of energy storage systems: T/CNESA 1008—2023[S]. 2023. [百度学术]

      49. [49]

        中国国际经济技术合作促进会. 构网型储能电站黑启动技术规范：T/CIET 867—2024[S]. 2024.China International Economic and Technical Cooperation Association. Technical specification for black start of gridforming energy storage power station: T/CIET 867—2024[S].2024. [百度学术]

      50. [50]

        中国国际科技促进会. 构网型光伏变换器并网技术规范：T/CI 451—2024[S]. 2024.China Association for the Promotion of International Science and Technology. Technical specification for grid-forming photovoltaic converters: T/CI 451—2024[S]. 2024. [百度学术]

      51. [51]

        中国电器工业协会. 构网型风电机组并网技术要求与测试规程：T/CEEIA 804—2024[S]. 2024.China Electrical Equipment Industry Association. Technical requirements and testing procedures for grid-forming wind turbines grid-connection: T/CEEIA 804—2024[S]. 2024. [百度学术]

      52. [52]

        许诘翊，刘威，刘树，等. 电力系统变流器构网控制技术的现状与发展趋势[J]. 电网技术，2022，46(9)：3586-3594.XU Jieyi, LIU Wei, LIU Shu, et al. Current state and development trends of power system converter grid-forming control technology[J]. Power System Technology, 2022, 46(9):3586-3594 (in Chinese). [百度学术]

      53. [53]

        马宁宁，谢小荣，贺静波，等. 高比例新能源和电力电子设备电力系统的宽频振荡研究综述[J]. 中国电机工程学报，2020，40(15)：4720-4732.MA Ningning, XIE Xiaorong, HE Jingbo, et al. Review of wide-band oscillation in renewable and power electronics highly integrated power systems[J]. Proceedings of the CSEE,2020, 40(15): 4720-4732(in Chinese). [百度学术]

      54. [54]

        ZHANG D L, WANG Y J, HU J B, et al. Impacts of PLL on the DFIG-based WTG’s electromechanical response under transient conditions: analysis and modeling[J]. CSEE Journal of Power and Energy Systems, 2016, 2(2): 30-39. [百度学术]

      55. [55]

        尹聪琦，谢小荣，刘辉，等. 柔性直流输电系统振荡现象分析与控制方法综述[J]. 电网技术，2018，42(4)：1117-1123.YIN Congqi, XIE Xiaorong, LIU Hui, et al. Analysis and control of the oscillation phenomenon in VSC-HVDC transmission system[J]. Power System Technology, 2018,42(4): 1117-1123(in Chinese). [百度学术]

      56. [56]

        马闻达，王西田，解大. 大规模风电场并网系统次同步振荡功率传播特性研究[J]. 中国电机工程学报，2020，40(16)：5217-5229.MA Wenda, WANG Xitian, XIE Da. Characteristics of subsynchronous oscillation power propagation in the largescale wind farm integrated system[J]. Proceedings of the CSEE, 2020, 40(16): 5217-5229(in Chinese). [百度学术]

      57. [57]

        LIU H K, XIE X R, GAO X D, et al. Stability analysis of SSR in multiple wind farms connected to series-compensated systems using impedance network model[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2018, 33(3): 3118-3128. [百度学术]

      58. [58]

        陈骁，杜文娟，王海风. 开环模式谐振条件下直驱风机接入引发电力系统宽频振荡的研究[J]. 中国电机工程学报，2019，39(9)：2625-2636.CHEN Xiao, DU Wenjuan, WANG Haifeng. Analysis on widerange-frequency oscillations of power systems integrated with PMSGs under the condition of open-loop modal resonance[J].Proceedings of the CSEE, 2019, 39(9): 2625-2636(in Chinese). [百度学术]

      59. [59]

        汤涌. 交直流电力系统多时间尺度全过程仿真和建模研究新进展[J]. 电网技术，2009，33(16)：1-8.TANG Yong. New progress in research on multi-time scale unified simulation and modeling for AC/DC power systems[J].Power System Technology, 2009, 33(16): 1-8(in Chinese). [百度学术]

      60. [60]

        周俊. 交直流电网数字物理混合仿真技术的研究[D]. 武汉：华中科技大学，2012.ZHOU Jun. Study on AC/DC power system digital and physical hybrid simulation[D]. Wuhan: Huazhong University of Science and Technology, 2012 (in Chinese) . [百度学术]

      61. [61]

        刘云，蒋卫平，印永华，等. 特高压交直流大电网的数模混合实时仿真系统建模[J]. 电力系统自动化，2008，32(12)：52-56.LIU Yun, JIANG Weiping, YIN Yonghua, et al. Modeling of analogue-digital hybrid real-time simulation system applied in the UHV AC/DC great power grid[J]. Automation of Electric Power Systems, 2008, 32(12): 52-56 (in Chinese). [百度学术]

      62. [62]

        肖湘宁. 新一代电网中多源多变换复杂交直流系统的基础问题[J]. 电工技术学报，2015，30(15)：1-14.XIAO Xiangning. Basic problems of the new complex ACDC power grid with multiple energy resources and multiple conversions[J]. Transactions of China Electrotechnical Society,2015, 30(15): 1-14(in Chinese). [百度学术]

      63. [63]

        张宇，张琛，蔡旭，等. 并网变换器的暂态同步稳定性分析：稳定域估计与镇定控制[J]. 中国电机工程学报，2022，42(21)：7871-7884.ZHANG Yu, ZHANG Chen, CAI Xu, et al. Transient gridsynchronization stability analysis of grid-tied voltage source converters: stability region estimation and stabilization control[J]. Proceedings of the CSEE, 2022, 42(21): 7871-7884(in Chinese). [百度学术]

      64. [64]

        WU H, WANG X F. Design-oriented transient stability analysis of grid-connected converters with power synchronization control[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2019,66(8): 6473-6482. [百度学术]

      65. [65]

        OSTADI A, YAZDANI A, VARMA R K. Modeling and stability analysis of a DFIG-based wind-power generator interfaced with a series-compensated line[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2009, 24(3): 1504-1514. [百度学术]

      66. [66]

        易相彤，黄文，沈超，等. 锁相环同步型变流器并联系统暂态同步稳定分析[J]. 中国电机工程学报，2022，42(17)：6338-6346.YI Xiangtong, HUANG Wen, SHEN Chao, et al. Transient synchronization stability analysis of paralleled converter systems with phase-locked loop[J]. Proceedings of the CSEE,2022, 42(17): 6338-6346 (in Chinese). [百度学术]

      67. [67]

        TAUL M G, WANG X F, DAVARI P, et al. An overview of assessment methods for synchronization stability of gridconnected converters under severe symmetrical grid faults[J].IEEE Transactions on Power Electronics, 2019, 34(10): 9655-9670. [百度学术]

      68. [68]

        纪锋，高路，崔翔，等. VSC瞬时电流控制及李雅普诺夫稳定性分析[J]. 中国电机工程学报，2020，40(13)：4142-4150.JI Feng, GAO Lu, CUI Xiang, et al. Instantaneous current control of VSC and Lyapunov stability analysis[J]. Proceedings of the CSEE, 2020, 40(13): 4142-4150(in Chinese). [百度学术]

      69. [69]

        WITSENHAUSEN H. A class of hybrid-state continuous-time dynamic systems[J]. IEEE Transactions on Automatic Control,1966, 11(2): 161-167. [百度学术]

      70. [70]

        ROKROK E, QORIA T, BRUYERE A, et al. Transient stability assessment and enhancement of grid-forming converters embedding current reference saturation as current limiting strategy[J]. IEEE Transactions on Power Systems,2022, 37(2): 1519-1531. [百度学术]

      71. [71]

        FAN B, WANG X F. Fault recovery analysis of grid-forming inverters with priority-based current limiters[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2023, 38(6): 5102-5112. [百度学术]

      72. [72]

        ZHUANG K H, XIN H H, HU P F, et al. Current saturation analysis and anti-windup control design of grid-forming voltage source converter[J]. IEEE Transactions on Energy Conversion, 2022, 37(4): 2790-2802. [百度学术]

      73. [73]

        WANG G Y, FU L J, HU Q, et al. Transient synchronization stability of grid-forming converter during grid fault considering transient switched operation mode[J]. IEEE Transactions on Sustainable Energy, 2023, 14(3): 1504-1515. [百度学术]

      74. [74]

        YANG C R, HUANG L B, XIN H H, et al. Placing gridforming converters to enhance small signal stability of PLLintegrated power systems[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2021, 36(4): 3563-3573. [百度学术]

      75. [75]

        吴琛，刘晨曦，黄伟，等. 提升新能源电力系统稳定性的构网型变流器选址定容方法[J]. 电力系统自动化，2023，47(12)：130-136.WU Chen, LIU Chenxi, HUANG Wei, et al. Siting and sizing method of grid-forming converters for improving stability of power system with renewable energy[J]. Automation of Electric Power Systems, 2023, 47(12): 130-136(in Chinese). [百度学术]

      76. [76]

        辛焕海，王宇轩，刘晨曦，等. 提高新能源场站稳定性的构网型与跟网型变流器容量配比估算[J]. 中国电机工程学报，2024，44(14)：5463-5472.XIN Huanhai, WANG Yuxuan, LIU Chenxi, et al. Estimation of capacity ratios between grid-forming and grid-following converters for improving the stability of renewable energy stations[J]. Proceedings of the CSEE, 2024, 44(14): 5463-5472(in Chinese). [百度学术]

      77. [77]

        XIN H H, LIU C X, CHEN X, et al. How many grid-forming converters do we need? A perspective from small signal stability and power grid strength[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2025, 40(1): 623-635. [百度学术]

      78. [78]

        周于清，姚伟，宗启航，等. 基于运行短路比的新能源场站中跟/构网可切换单元的最优配置方法[J]. 电网技术，2024，48(3)：1091-1102.ZHOU Yuqing, YAO Wei, ZONG Qihang, et al. Optimal configuration of grid-following/grid-forming switchable units in new energy stations based on operating short-circuit ratio[J]. Power System Technology, 2024, 48(3): 1091-1102 (in Chinese). [百度学术]

      79. [79]

        王冠淇，裴玮，熊佳旺，等. 跟网型和构网型变流器混合系统稳定性分析方法[J]. 中国电机工程学报，2025，45(1)：25-37.WANG Guanqi, PEI Wei, XIONG Jiawang, et al. Stability analysis method for hybrid systems of grid-following and gridforming inverters[J]. Proceedings of the Chinese Society for Electrical Engineering, 2025, 45(1): 25-37 (in Chinese). [百度学术]

      80. [80]

        王冠淇，裴玮，熊佳旺，等. 新能源场站跟网/构网变流器协同控制策略综述[J]. 高电压技术，2025，51(2)：793-805.WANG Guanqi, PEI Wei, XIONG Jiawang, et al. Review of coordinated control strategies for renewable energy station with grid-following and grid-forming inverters[J]. High Voltage Engineering, 2025, 51(2): 793-805 (in Chinese). [百度学术]

      81. [81]

        李群，李强，张森，等. 基于鲸鱼算法的构网型变流器自适应协同控制策略[J]. 电力电子技术，2025，59(3)：86-90.LI Qun, LI Qiang, ZHANG Sen, et al. Adaptive cooperative control strategy for grid-forming converters with whale optimization algorithm[J]. Power Electronics, 2025, 59(3): 86-90 (in Chinese). [百度学术]

      82. [82]

        冷若寒，吴琛，胡光，等. 适用于并联构网型储能系统的协调有功控制策略设计[J/OL]. 高电压技术，1-14[2025-05-22]. https://doi.org/10.13336/j.1003-520.hve.20240463.LENG Ruohan, WU Chen, HU Guang, et al. Design of a coordinated active control strategy for parallel gridforming energy storage system[J/OL].High Voltage Engineering,1-14[2025-05-22]. https://doi.org/10.13336/j.1003-520.hve.20240463(in Chinese). [百度学术]

      83. [83]

        尚佳宇，虞家骏，刘增，等. 构网型与跟网型逆变器并联系统精确频域建模及简化稳定判据[J]. 电力系统自动化，2025，49(2)：53-63.SHANG Jiayu, YU Jiajun, LIU Zeng, et al. Accurate frequency-domain modeling and simplified stability criterion for parallel grid-forming and grid-following inverter system[J].Automation of Electric Power Systems, 2025, 49(2): 53-63 (in Chinese). [百度学术]

      84. [84]

        王淋，巨云涛，吴文传，等. 面向频率稳定提升的虚拟同步化微电网惯量阻尼参数优化设计[J]. 中国电机工程学报，2021，41(13)：4479-4490.WANG Lin, JU Yuntao, WU Wenchuan, et al. Optimal design of inertia and damping parameters of virtual synchronous microgrid for improving frequency stability[J]. Proceedings of the CSEE, 2021, 41(13): 4479-4490(in Chinese). [百度学术]

      85. [85]

        ALGHAMDI B, CAÑIZARES C A. Frequency regulation in isolated microgrids through optimal droop gain and voltage control[J]. IEEE Transactions on Smart Grid, 2021, 12(2): 988-998. [百度学术]

      86. [86]

        任碧莹，孙凯歌，马保慧，等. 基于自适应虚拟谐波阻抗控制的孤岛微电网谐波均流策略[J]. 电网技术，2019，43(7)：2592-2600.REN Biying, SUN Kaige, MA Baohui, et al. Harmonic current sharing strategy in islanding microgrid based on adaptive virtual harmonic impedance control[J]. Power System Technology, 2019, 43(7): 2592-2600 (in Chinese). [百度学术]

      87. [87]

        GAO X, ZHOU D, ANVARI-MOGHADDAM A, et al. Gridfollowing and grid-forming control in power electronic based power systems: a comparative study[C]//IECON 2021–47th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society,October 13-16, 2021. Toronto, ON, Canada. IEEE, 2021: 1-6. [百度学术]

      88. [88]

        刘力卿，杜平，万玉良，等. 储能型风电场作为局域电网黑启动电源的可行性探讨[J]. 电力系统自动化，2016，40(21)：210-216.LIU Liqing, DU Ping, WAN Yuliang, et al. Feasibility discussion on using storage-based wind farm as black-start power source in local power grid[J]. Automation of Electric Power Systems, 2016, 40(21): 210-216 (in Chinese). [百度学术]

      89. [89]

        DAI J F, TANG Y, WANG Q, et al. Black start technology for local power grid via PMSG-based wind power generation[C]//2017 IEEE 3rd International Future Energy Electronics Conference and ECCE Asia (IFEEC 2017 - ECCE Asia), June 3-7, 2017, Kaohsiung. IEEE, 2017: 2025-2030. [百度学术]

      90. [90]

        TENG W, WANG H T, JIA Y Z. Construction and control strategy research of black start unit containing wind farm[C]//TENCON 2015 - 2015 IEEE Region 10 Conference, November 1-4, 2015, Macao, China. IEEE, 2015: 1-5. [百度学术]

      91. [91]

        周诗嘉，林卫星，姚良忠，等. 两电平VSC与MMC通用型平均值仿真模型[J]. 电力系统自动化，2015，39(12)：138-145.ZHOU Shijia, LIN Weixing, YAO Liangzhong, et al. Generic averaged value models for two-level VSC and MMC[J].Automation of Electric Power Systems, 2015, 39(12): 138-145(in Chinese). [百度学术]

      92. [92]

        MEO S, TOSCANO L. Some new results on the averaging theory approach for the analysis of power electronic converters[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics,2018, 65(12): 9367-9377. [百度学术]

      93. [93]

        ROJAS S, GENSIOR A. Prediction of the average value of state variables for modulated power converters considering the modulation and measuring method[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2016, 63(8): 5209-5220. [百度学术]

      94. [94]

        王健宇，马草原，李明，等. 基于广义状态空间平均法单相功率因数校正的建模与仿真[J]. 科学技术与工程，2018，18(20)：233-239.WANG Jianyu, MA Caoyuan, LI Ming, et al. Modeling and simulation of single phase power factor correction based on generalized state space averaging method[J]. Science Technology and Engineering, 2018, 18(20): 233-239(in Chinese). [百度学术]

      95. [95]

        LIU X, CRAMER A M, PAN F. Generalized average method for time-invariant modeling of inverters[J]. IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, 2017, 64(3): 740-751. [百度学术]

      96. [96]

        LI Z Q, WANG Y, SHI L, et al. Generalized averaging modeling and control strategy for three-phase dual-activebridge DC-DC converters with three control variables[C]//2017 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition(APEC), March 26-30, 2017, Tampa, FL, USA. IEEE, 2017:1078-1084. [百度学术]

      97. [97]

        许寅，陈颖，陈来军，等. 基于平均化理论的PWM变流器电磁暂态快速仿真方法（一）：PWM变流器分段平均模型的建立[J]. 电力系统自动化，2013，37(11)：58-64.XU Yin, CHEN Ying, CHEN Laijun, et al. Fast electromagnetic transient simulation method for PWM converters based on averaging theory part one establishment of piecewise averaged model for PWM converters[J]. Automation of Electric Power Systems, 2013, 37(11): 58-64 (in Chinese). [百度学术]

      98. [98]

        王磊，邓新昌，侯俊贤，等. 适用于电磁暂态高效仿真的变流器分段广义状态空间平均模型[J]. 中国电机工程学报，2019，39(11)：3130-3140.WANG Lei, DENG Xinchang, HOU Junxian, et al. A piecewise generalized state space model of power converters for electromagnetic transient efficient simulation[J].Proceedings of the CSEE, 2019, 39(11): 3130-3140 (in Chinese). [百度学术]

      99. [99]

        潘武略，徐政，张静. 不对称运行条件下VSC-HVDC动态相量建模[J]. 高电压技术，2009，35(7)：1705-1710.PAN Wulue, XU Zheng, ZHANG Jing. Dynamic phasors modeling of the VSC-HVDC under unbalanced conditions[J].High Voltage Engineering, 2009, 35(7): 1705-1710 (in Chinese). [百度学术]

      100. [100]

        姚蜀军，屈秋梦，蔡焱蒙，等.基于多频段动态相量法的MMC变流器建模方法[J].中国电机工程学报，2020，40(18)：5932-5942.YAO Shujun, QU Qiumeng, CAI Yanmeng, et al. Modeling method of MMC converter based on multi-band dynamic phasor method[J]. Proceedings of the CSEE, 2020, 40(18):5932-5942 (in Chinese). [百度学术]

      101. [101]

        刘博宁，姚蜀军，张慧媛，等. 多频段–动态相量法电磁暂态仿真研究[J]. 中国电机工程学报，2019，39(19)：5772-5781.LIU Boning, YAO Shujun, ZHANG Huiyuan, et al. A research on multi-frequency band dynamic phasor for electromagnetic transients simulation[J]. Proceedings of the CSEE, 2019, 39(19): 5772-5781(in Chinese). [百度学术]

      102. [102]

        BAIMEL D, BELIKOV J, GUERRERO J M, et al. Dynamic modeling of networks, microgrids, and renewable sources in the dq0 reference frame: a survey[J]. IEEE Access, 2017, 5:21323-21335. [百度学术]

      103. [103]

        CHANDRASEKAR S, GOKARAJU R. Dynamic phasor modeling of type 3 DFIG wind generators (including SSCI phenomenon) for short-circuit calculations[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2015, 30(2): 887-897. [百度学术]

      104. [104]

        YANG T, BOZHKO S, LE-PEUVEDIC J M, et al. Dynamic phasor modeling of multi-generator variable frequency electrical power systems[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2016, 31(1): 563-571. [百度学术]

      105. [105]

        徐政，屠卿瑞，管敏渊，等. 柔性直流输电系统[M]. 北京：机械工业出版社，2013：14-19.XU Zheng, TU Qingrui, GUAN Minyuan, et al. Flexible DC transmission system[M]. Beijing: China Machine Press,2013: 14-19(in Chinese). [百度学术]

      106. [106]

        丁茂生，王辉，舒兵成，等. 含风电场的多直流送出电网电磁暂态仿真建模[J]. 电力系统保护与控制，2015，43(23)：63-70.DING Maosheng, WANG Hui, SHU Bingcheng, et al.Electromagnetic transient simulation model of multi-send HVDC system with wind plants[J]. Power System Protection and Control, 2015, 43(23): 63-70 (in Chinese). [百度学术]

      107. [107]

        周佩朋，李光范，孙华东，等. 基于频域阻抗分析的直驱风电场等值建模方法[J]. 中国电机工程学报，2020，40（增刊1）：84-90.ZHOU Peipeng, LI Guangfan, SUN Huadong, et al.Equivalent modeling method of PMSG wind farm based on frequency domain impedance analysis[J]. Proceedings of the CSEE, 2020, 40(S1): 84-90(in Chinese). [百度学术]

      基金项目

      作者简介

      • 刘泽洪

        刘泽洪（1961），男，硕士，教授级高级工程师，长期组织和参与交、直流超/特高压输电系统的规划、科研、设计、工程建设及管理工作，E-mail：zehong-liu@sgcc.com.cn。

      • 郑炜

        郑炜（1992），男，博士，高级工程师，研究方向为能源系统与电力系统规划、新能源并网与消纳，E-mail：wei-zheng1@geidco.org。

      • 李佳朋

        李佳朋（1994），男，博士，助理教授，长期从事新型电力系统保护与控制研究，E-mail：jiapengli@xjtu.edu.cn。

      • 梁才浩

        梁才浩（1978），男，博士，教授级高级工程师，长期从事清洁能源开发、电网互联互通等电力规划相关研究，E-mail：caihao-liang@geidco.org。

      • 肖晋宇

        肖晋宇（1977），男，博士，教授级高级工程师，主要研究领域包括电力系统分析、能源系统与电力系统规划、能源气象与电力新技术研究等，E-mail：jinyuxiao@geidco.org。

      出版信息

      文章编号：2096-5125 (2025) 04-0399-17

      中图分类号：TM46；TM732

      文献标志码：A

      DOI：10.19705/j.cnki.issn2096-5125.20250295

      收稿日期：2025-05-23

      修回日期：

      出版日期：2025-07-26

      引用信息： 刘泽洪,郑炜,李佳朋等.构网型技术发展现状与前景[J].全球能源互联网,2025,8(4):399-415 .LIU Zehong, ZHENG Wei, LI Jiapeng,et al.Status and Outlook for the Development of Grid-forming Technologies[J].Journal of Global Energy Interconnection,2025,8(4):399-415 (in Chinese).

      （责任编辑 任大伟）

      ISSN 2096-5125
      CN 10-1550/TK

      地址: 北京市西城区宣武门内大街8号
      版权所有: 全球能源互联网发展合作组织 ® 2021 版权所有
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