应昕昊
新能源的大规模并网正在深刻重构电力系统的结构与运行范式。在“双碳”目标驱动下，光伏、风电的渗透率持续攀升，预计2025年云南电网新能源渗透率将达60%～70%。高比例电力电子设备接入虽提升了能源清洁度，但也导致系统惯量与阻尼特性显著弱化，引发宽频振荡、谐波污染等新型稳定性问题。面对这些挑战，电气工程领域通过提升稳定性分析效率、系统架构优化、数字赋能、标准化建设，推动新能源并网技术向高韧性、智能化方向演进。
在稳定性增强技术方面，虚拟同步机（VSG）技术通过模拟同步机外特性提供虚拟惯量支撑，成为提升电网抗扰动能力的关键路径。然而，传统VSG的固定参数难以适应复杂工况，最新研究通过动态惯量调整与自适应阻尼补偿机制，将频率波动抑制效率提升60%。针对多变流器耦合引发的宽频振荡，华北电力大学提出SISO dq阻抗比判据，将复杂MIMO系统解耦为多个单输入单输出子系统，结合闭环极点灵敏度分析精准辨识主导振荡源，使稳定性分析效率提升数十倍。
系统架构的创新同样举足轻重。直流微电网因能消除交流趋肤效应与多级转换损耗，能效较传统交流系统提升16%～23%，其核心价值在工业场景中尤为凸显。与之相应，光储一体化变流器通过改进滑模自抗扰控制（SM-ADRC）突破传统PI控制局限，如陕西理工大学团队设计的反步互补滑模算法融合改进指数趋近律，在功率突变时不仅将直流母线电压波动抑制效率提升40%，还能显著削弱滑模抖振。此外，氢能作为长时储能载体也崭露头角。
仿真与规划技术的演进为高比例新能源接入提供了数字底座。云南电网建成全国首个省级220千伏以上电网全电磁离线仿真平台，借助新能源白盒化模型库与智能转化工具，将局部电网建模时间从4个工作日压缩至10分钟内，仿真速度提升60倍。萨纳斯公司的动态模型简化专利采用特征分阶提取与结构—参数联合降阶技术，在保证精度的同时显著提升计算效率，为微电网运行方案动态优化提供支撑。在规划层面，电碳耦合模型已成为新趋势。
标准化与未来技术轮廓逐渐清晰。国网江苏经研院牵头编制的国际标准《压缩空气储能系统并网技术》填补了行业空白，规范了有功控制、无功控制、电能质量等关键参数，推动其实现规模化应用。宽禁带半导体将深度重塑硬件生态：GaN器件使10kW DC/DC模块体积缩小60%，而1.2kV SiC二极管可将整流损耗再降40%。
（作者单位：华北电力大学）
