德国莱茵TüV集团_全球新能源并网与构网技术白皮书_20260930.pdf

德国莱茵TüV集团2026-09-30

摘要

1德国莱茵TÜV发布《全球新能源并网与构网技术白皮书》,指出2025年全球光伏新增装机653GW,储能新增112GW/307GWh。
2报告强调随着新能源占比提升,构网型(GFM)技术成为保障电网稳定的刚需,预计2026年全球光伏装机首次下行至648GW。
3白皮书系统梳理了欧盟NC RfG 2.0及德国VDE FNN等构网标准,明确虚拟惯量、电压源特性等核心测试要求。
4调研显示70.7%受访者认为构网能力不足是最大挑战,工商业储能被视为增长最快场景。
5报告未涉及具体个股评级或目标价。

德国莱茵TÜV 全球新能源并网与构网技术白皮书

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德国莱茵 TÜV ⼤中华区市场部
前 ⾔

能源转型正在以前所未有的速度重塑全球电⼒系统。风电、光伏、储能等新能源装机规模持续攀升,叠加AI算⼒中⼼、新型负荷的爆发式增长,电源结构 正在发⽣根本性变⾰:传统同步⽕电逐步退出,以电⼒变流器为核⼼的新能源装备,正在成为电⽹的主体⼒量。

长久以来,绝⼤多数新能源设备以跟⽹型模式运⾏,依赖同步电⽹提供稳定的电压与频率参考。但随着新能源占⽐不断提⾼,弱电⽹、⾼渗透电⽹、孤岛 运⾏场景⼤量出现,仅依靠跟⽹技术,已经难以满⾜电⽹安全稳定运⾏的现实诉求。在此背景下,构⽹型技术从概念⾛向⼯程落地,成为⾏业关注的焦点。 与此同时,全球化业务拓展给产业带来新的挑战。世界各国电⽹架构强弱不⼀,并⽹准则、构⽹测试要求、仿真验证标准碎⽚化。设备⼚商、系统集成商、 电站业主在产品研发、项⽬开发、海外出海过程中,常常⾯临技术边界模糊、仿真建模⼝径不统⼀、测试验证缺少参考依据等现实难题。产业亟需⼀份⽴ ⾜全球视⾓,兼顾宏观格局、设备技术、⼯程实践的参考⽂献。 基于TÜV莱茵数⼗年在全球新能源并⽹、电⼒电⼦装备测试认证领域的技术积累,结合⼤量国内外项⽬实践经验,我们编撰了这本《全球新能源并⽹与构 ⽹技术⽩⽪书》。本书从全球新能源发展态势与各国电⽹特征切⼊,系统梳理传统并⽹技术体系,重点解析构⽹装备核⼼技术特性、关键指标与测试要求, 厘清EMT、RMS仿真建模的技术差异,结合真实⼯程案例剖析项⽬落地痛点,同时输出可落地的技术解决⽅案。书中亦整理全球电⽹机构名录与专业术语, ⼒求兼顾宏观战略价值与⼀线⼯程师的⼯具属性。 我们清醒地认识到:新型电⼒系统不是构⽹技术对跟⽹技术的简单替代,未来将是跟⽹-构⽹设备共存互补的格局。构⽹技术不是营销噱头,⽽是⾼⽐例新 能源电⼒系统下保障电⽹韧性的客观刚需。技术迭代永⽆⽌境,并⽹与构⽹相关标准、⼯程实践仍处在持续演进的过程中。 编写本⽩⽪书,旨在抛砖引⽟。希望能够为设备研发⼈员、电站运营商、出海从业者、投资机构提供体系化的技术参考,促进⾏业统⼀技术认知,规避项 ⽬风险,助⼒中国光储产业⾼质量创新,稳健⾛向全球市场。期待与⾏业各界同仁携⼿,共筑安全、韧性、可持续的全球能源新⽣态。

李卫春

TÜV莱茵⼤中华区

太阳能与商业产品服务 ⾼级副总裁 全球电⼒电⼦产品服务 ⾼级副总裁

目录
第一章 全球新能源发展现状与趋势
  • 5
  • 6
41

第三章 电网技术市场调研 第四章 并网技术要求

第七章 典型案例分析 第八章 TÜV莱茵解决方案 第九章 TÜV莱茵成功案例 附录一 全球电网公司 附录二 术语表

135 140 143 151 158
  • u 1.1 风电
  • u 1.2 光伏
  • u 1.3 储能
  • u 1.4 氢能
  • u 1.5 电动汽车及充换电
  • u 1.6 AI数据中⼼
  • u 1.7 全球电⼒需求现状及预测
  • 49
  • 50

8

  • u 4.1 并⽹技术发展趋势
  • u 4.2 并⽹技术路线
  • u 4.3 并⽹技术应⽤
  • u 4.4 低压电⽹并⽹技术要求
  • u 4.5 中⾼压电⽹并⽹技术要求

10

54

15

  • 61
  • 62

17

20

76

22

  • 90
  • 91
第五章 构网技术要求
第二章 全球电网结构
  • 26
  • 27
  • 28
  • u 5.1 构⽹技术标准及核⼼要求
  • u 5.2 构⽹设备测试要求
  • u 2.1 电⽹概念
  • u 2.2 电⽹演进
  • u 2.3 电⽹结构
  • u 2.4 电⼒系统
  • u 2.5 电⽹应⽤
  • u 2.6 全球主要国家电⽹特征
  • u 2.7 新能源快速发展对全球电⽹的挑战

102

  • 122
  • 123
  • 124
第六章 电网接入仿真技术要求
  • 35
  • 36
  • 37
  • 38
  • 39
  • u 6.1 仿真模型与验证:EMT VS RMS
  • u 6.2 变流器RMS仿真模型
  • u 6.3 变流器EMT仿真模型
  • u 6.4 常见的并⽹仿真平台

130

134

德国莱茵TÜV

5 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书

第⼀章 全球新能源发展现状与趋势

1.1.1 2025年全球风电市场概况

u 2025年,全球风⼒发电新增了165GW的并⽹容量,同⽐增长达到40%,全球风电累计装机容量达到1299GW,同⽐增长14%。 u 根据全球风能协会(GWEC)发布的《GWEC全球风能展望》显⽰,在2026年⾄2030年间,全球新增风电装机容量预计达到969GW,复合增长率为5.2%,

2030年累计装机容量预计为2268GW,陆上风电仍占据主导地位,⽽海上风电在经历了⼀段调整期后,即将加速发展。

2020—2025年新增装机(GW) 2026-2030年预计新增装机(GW)

1.1.2 2025年全球主要风能市场表现

2025年全球新增装机的前五名依次为:中国、美国、德国、印度和巴西。这五个国家合计占2025年全球新增装机的86%,较上年提⾼5个百分点。这五个国家同 时也是全球风电累计装机的前五名,合计占全球总装机容量的75%,较上年提⾼2个百分点。

新增陆上和海上装机容量,分地区(MW,%)

2025年,亚太地区持续保持全球第⼀风电市场的领先地位,占据了全球80%的市场份额,其中,中国和印 度合计新增超过126GW的风电装机。欧洲是全球第⼆⼤风电市场,新增风电装机容量19.1GW,同⽐增长 16%,其中欧盟27国贡献了15.1GW。北美地区是全球第三⼤风电市场,其中美国的新增装机同⽐增长71%。

拉丁美洲是第四⼤市场,但其市场份额同⽐下降了24%,其中智利的新增装机⾸次突破1GW,但巴西的新 增装机下降近三分之⼀。中东和⾮洲地区新增装机容量同⽐增长32%。

2025年全球新增装机地区占⽐(%) 2025年全球新增装机国家占⽐(%)

1% 1% 1% 1% 9% 中国 美国 印度 德国 巴西 ⼟⽿其

2% 2%

4%

亚太地区

12%

欧洲

1%

1%

北美洲

164.6 GW
164.6 GW

拉丁美洲和加勒⽐地区

3%

瑞典

4%

⾮洲和中东

西班⽛

沙特阿拉伯

4% 73%

80%

法国 其他

1.2 光伏 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 8

德国莱茵TÜV

1.2.1 全球光伏装机概况

全球光伏新增装机容量历史及预期

  • u 2025年全球光伏装机约为653GW,受到政策和市场饱和的影响,其中中 国光伏装机出现较⼤回调。国际市场上,传统装机⼤国美国、法国、巴西 等出现回调。
  • u 2026年全球光伏新增装机⾸次下⾏,全球预期装机648GW(DC),其中 中国预期装机264GW(AC)/321GW(DC)。政策转向及市场饱和效应 减缓投资活跃度是装机下降的主要原因,新兴市场光伏增长尚不⾜以弥补 成熟市场降幅。预期全球装机最早在2027年恢复增长,但增幅放缓。

u 光伏配储项⽬快速发展,预期2026年三分之⼀地⾯电站项⽬会配置储能。 但当前储能部署速度不⾜以⽀持更多光伏进⼊电⽹,现有储能装机容量仍 难以满⾜将⼤量光伏余电转移⾄不同时段的需求。

2026年新增光伏装机相较2025年的增长,部分市场

u 市场新发展推动企业光伏购电协议增长及更多项⽬开发收购及合作。 u 关税政策继续重塑全球光伏供应链。 u ⼤宗商品价格波动带来的材料成本上涨及政策变化将推升全球组件价格,

但需求放缓及项⽬收益不确定性可能抑制成本传导⼒度。

来源: BloombergNEF

1.2 光伏

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 9

  • 1.2.2 2025年全球主要光伏市场表现
中国
欧盟

u 2025年继续保持全球第⼀,新增装机再次增长但增速放缓。官⽅确认新增⾄少349.8GW, 实际可能⾼达415GW,在全球市场中占据绝对主导地位。

u 保持全球第⼆的位置,年新增装机量稳定在约65.7GW,市场表现平稳。

印度
美国

u 跃居全球第三(新增55.9GW)。增长动⼒来⾃于公⽤事业规模项⽬在政策截⽌⽇期前的抢 装,以及分布式光伏在政策⽀持下的加速发展。

u 跌⾄全球第四(新增43.2GW),这是⾃2019年以来⾸次跌出前三。下滑原因包括组件成 本上升、供应链瓶颈、利率上升以及政府更迭带来的经济不确定性,这些因素同时打击了 集中式和分布式市场。

德国
2025年全球年度新增和累计装机容量前⼗国家

u 年度排名下滑⾄第四位,但累计装机仍居全球第五,显⽰出其长期的市场承诺。

沙特阿拉伯

u 凭借多个超⼤型项⽬的投运,⾸次进⼊年度新增装机前⼗名。

法国

u 排名上升⾄第⼋位,市场持续扩张。

巴基斯坦

u 尽管数据存在不确定性,但凭借连续两年的⾼装机量,成功进⼊年度前⼗。

数据来源:IEA PVPS

巴西、西班⽛、意⼤利、澳⼤利亚

u 这些成熟市场均保持在年度或累计排名的前列(前⼗或紧邻前⼗),显⽰出过去⼗年持续 且稳定的部署能⼒。

1.3 储能 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 10

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1.3.1 2025年全球储能市场新增装机规模及未来装机预测

全球储能新增装机规模(GW)

u 根据彭博新能源财经数据,全球新型储能新增装机容量在2025年再 创历史新⾼,达到112GW/307GWh,同⽐增长48%,其中,中国以 54%的装机占⽐位居⾸位,美国紧随其后,占16%。尽管近期政策调 整在⼀定程度上拖累了这两⼤市场新增风电和光伏项⽬的节奏,但其 储能扩容势头⽬前依然强劲。

u 展望未来⼗年,全球储能安装量将持续攀升。彭博新能源财经预计, 随着成本的下降、可再⽣能源渗透率的提⾼、强制配储政策的出台、 各类招标项⽬的推进,以及数据中⼼和电动汽车充电等新兴应⽤场景 的崛起,到2036年,全球年度储能新增装机容量有望突破300GW。

注:图表显⽰的是新增总量,不包括抽⽔蓄能电站。“未知”指尚未明确分配到某⼀地区的预留空间。

来源: BloombergNEF

1.3.2 2025年全球主要储能市场表现 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 11

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主要国家

美国

⽇本

u 2025年,美国市场展现出显著的韧性。尽管联邦政策⽣变,其装机量仍实现了53%的同⽐增长。和解法案的通 过引⼊了针对联邦税收抵免项⽬的供应链限制,起初引发了市场疑虑。

u 2025年2⽉最新发布的《第七次能源战略计划》中设⽴2040年可再⽣能源 占⽐⽬标将达45%。储能政策以“GX促进战略”为核⼼,将储能列为优先 新兴产业,计划通过20万亿⽇元债券⽀持绿⾊转型。长期脱碳电源拍卖 (LTDA)机制提供20年固定收⼊保障,2025年修订后⾸次纳⼊长时储能类 别,并将最低放电时长要求提⾼⾄6⼩时,政策明显向长时储能倾斜。

u 然⽽,该法案通过后,美国⼤型储能项⽬的预测装机量反⽽不降反升。这主要得益于本⼟电芯制造设施的宣布 落地,以及⼤型电⼒负荷项⽬的承诺。为符合旧政策框架,开发商加速推进了超过13GW的“安全港”项⽬建 设。

u 美国市场的关键增长驱动⼒包括:存在容量瓶颈、亟需储能提供关键可靠性服务的市场;州⼀级的激励政策与 强制要求;以及该国⾸批电池扩容(augmentation)项⽬。2025年,约有12%的现有系统进⾏了容量扩充, 这⼀新兴市场细分领域预计在未来⼏年将显著扩张。

中国

u 2025年,中国以占全球新增装机量超50%的份额,确⽴了其在全球储能的绝对 领先地位。这⼀⾼度的市场集中度,折射出中国宏⼤的可再⽣能源⽬标、“新 能源+储能”的强制配建政策,以及强⼤的本⼟制造产能。

u 然⽽,进⼊2026⾄2027年,中国市场将⾯临严峻挑战。强制配储要求的取消以 及成熟收益机制的缺位,带来了巨⼤的不确定性。尽管如此,预测显⽰,2025 年⾄2034年间,中国仍将贡献全球约50%的新增储能容量,持续保持其全球领 跑者的地位。

德国

u 2025年巩固了其作为欧洲分布式储能领导者的地位。强有⼒的政策框架、⾼昂的零售电价,以及上⽹电价补贴 ⽅案可能取消的预期,进⼀步增强了“存量分布式光伏+储能”的商业可⾏性。同时,德国也已成长为欧洲最 活跃的⼤型储能市场之⼀,剧烈的电价波动、⽇益提⾼的可再⽣能源渗透率以及市场流动性的增加,共同推⾼ 了⼤型储能的需求。

澳⼤利亚

u 表现持续超出预期,增长率达55%。这主要得益于“容量投资计划”的扩 容以及州级采购拍卖的成功。⽬前,该国在建装机容量超过6.5GW,预计 到2034年,其国家电⼒市场(NEM)将容纳超过30GW的⼤型储能项⽬。

其他地区

中东 东盟 拉美

u 中东凭借阿联酋、沙特等国的宏观能源转型战略驱动,叠加黎巴嫩、伊拉克等因电 ⽹薄弱及电⼒供需缺⼝催⽣的刚性需求,迅速崛起为储能核⼼增量市场。2025年中 企新增出海订单超40GWh,同⽐增长超80%,占全球总量12%,稳居第四⼤增长市 场。然⽽,2026年初地区局势动荡导致项⽬交付延缓、物流受阻、回款承压,将倒 逼企业强化风险管控与履约能⼒。

u 东盟储能市场正迈⼊⾼速增长期:2025年市场规模已达35.5亿美元,储能装机量达12GWh, 同⽐增长50%;预计2026⾄2030年累计新增规模将接近100GWh。这⼀增长背后,既有明 确的能源转型⽬标牵引,也有强制配储政策的刚性驱动,如泰国2025年起⽴法要求新建光伏 电站配套储能⽐例不低于15%,越南亦要求新建风光项⽬必须配置15%的储能。

u 南美各国正通过⽴法、拍卖和激励措施,为储能市场的快速发展铺平道路。 根据拉丁美洲能源组织(OLADE)的预测,为⽀持可再⽣能源整合,到 2030年该地区需新增约24GW的储能容量,到2035年总需求将达到46GW。 其中,智利和巴西将作为拉丁美洲新型储能⾏业的领跑者。

来源: Wood Mackenzie, Infolink, Mordor Intelligence etc.

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1.3.3 2025年全球逆变器出货量总计达到577GW,市场规模达到千亿⼈民币。

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 12

u 2025年全球逆变器市场规模将降⾄577GW,同⽐下降 2%;2026年还将进⼀步下滑9%⾄523GW。 u 此轮回落发⽣在2024年创纪录出货量之后,反映出主要光伏市场在政策、需求和投资层⾯的不确定性。 u 中国光伏逆变器市场预计将在2025年下降5%⾄304GW,这是⾃2019年以来的⾸次年度下滑。尽管如此,中国仍将保持全球主导地位。根据预测,到2034年,

中国的累计逆变器需求将超过2.9TW。 u 在欧洲,逆变器出货量预计将从今年的88GW降⾄83GW,并因公⽤事业级项⽬捕获电价下降及库存压⼒,在2032年前进⼀步跌破75GW/年。 u 在美国,随着《通胀削减法案(IRA)》税收抵免逐步退出,逆变器市场预计明年将下滑22%。 u 东南亚是少数逆势增长的地区之⼀。今年该区域逆变器市场预计增⾄89GW,主要受本⼟制造投资以及屋顶光伏新兴市场⽀撑。

全球逆变器出货量(GW)

全球光伏逆变器市场规模(⼗亿美⾦)

CAGR 20%

700

61%

589 577

48%

46%

600

536

36% 523

500

22%

21%

20%

400

8%

333.6

-2%

300

-9%

10%

225.4

185.1

200

81.3 98.5 106 126.7

100

0

2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026E

数据来源: S&P Global Commodity Insights. @2025 S&P Global.

出货量(GW) YoY%

数据来源:WoodMackenzie

1.3.4 中国逆变器出⼝概况

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 13

2025年中国逆变器出⼝呈“量减额增”,出⼝额约90.2亿美元,同⽐增长9%;出⼝量约4861万台,同⽐下降8%;出⼝均价约1328元/台,同⽐增长约19%。这⼀ 背离表明产品结构正向更⾼价值的⼯商业储能和⼤型储能场景升级。
2015-2025年逆变器出⼝数量
2015-2025年逆变器出⼝⾦额

万台

亿美⾦

75%

10,000

100%

150

100%

49%

47%

45%

43%

9,000

30%

26%

24%

50%

130

50%

16%

11%

9%

9%

6%

1% 3%

0%

0%

-8%

8,000

-13%

-23% -16%

-17%

0%

110

0%

100

7,000

90

90

83

-50%

90

-50%

6,000

5,070 5,125 5,268

4,861

4,370

5,000

-100%

70

-100%

51

4,000

3,167

-150%

50

-150%

2,883 3,064

35

2,431

3,000

28

2,034 2,218

-200%

30

-200%

15 19

2,000

12 10

-250%

10

-250%

1,000

0

-300%

-10

-300%

2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025

2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025

出⼝⾦额(亿美⾦) 出⼝⾦额累计同⽐(%)

出⼝数量(万台) 出⼝数量累计同⽐(%)

| |

|---|

1.3.5 2025年逆变器主要出⼝国家及区域 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 14

德国莱茵TÜV

欧洲及亚洲为中国逆变器出⼝核⼼区域,出⼝⾦额分别245.81/223.64 亿元,两⼤市场合计占⽐超70%,⾮洲、⼤洋洲则成为⾼弹性增长极。

u 欧洲:渠道去库确认,增长动能切换

出⼝额达245.81亿元,同⽐+5.96%,出⼝数量928.91万台,同⽐-8.69%,均价2646.2元/台,同⽐ +16%。经过2024年的去库存,欧洲逆变器库存⽔位在2025年回归正常,户储市场已从⾼速渗透期 进⼊饱和期,德国等传统户储⼤户的需求放缓,地⾯电站、⼯商业等新需求则成为⽀撑出⼝额的关 键引擎,增长动能已从“户储主导”转向“构⽹储能”,⽽匈⽛利等新兴市场受益于欧盟援助的资 ⾦杠杆,正成为抵消西欧户储增速放缓的重要增量极。

中国逆变器各⼤洲出⼝额

u 亚洲:规模扩张,产品升级

出⼝亚洲223.64亿元,同⽐+11.43%,出⼝1879.47万台,同⽐-3.77%,单价1189.92元/台,同⽐ +15.8%。亚洲各国光储市场存在明显分化:印度、巴基斯坦市场凸显结构升级特征,⼤功率及储能 混合型产品占⽐提升;伊拉克等新兴市场处于规模扩张期,以基础户⽤机型普及为主;沙特、阿联 酋则体现政策驱动属性,依托"2030愿景"等顶层设计推动光储建设。

u 非洲:大型项目如期兑现

2025年,中国逆变器出⼝⾮洲52.47亿元,同⽐+43%,出⼝1168.39万台,同⽐-11.1%,单价 449.09元/台,同⽐+60.9%。分布式光储迭代升级依旧,⼤型项⽬依托国际融资通道以及中国产业 链的扶持⽽持续推进。

u 南美洲:单一大市场表现乏力

2025年,南美洲进⼝中国逆变器64.46亿元,同⽐-14.18%,进⼝量411.6万台,同⽐-11.58%,单 价1566元/台,同⽐-2.9%,规模收缩主要系前期过度备货后渠道存在较⼤去化压⼒,且多数国家仍 处技术路线与产业政策的摸索期,需求释放节奏不⼀。

u 澳洲:补贴引爆储能需求

2025年中国对澳洲出⼝逆变器35.27亿元,同⽐+106.21%,出⼝79.20万台,同⽐+1.59%,均价 4453.28元/台,同⽐+102.99%。2025年澳⼤利亚逆变器进⼝呈现“量平价升”的典型产业升级特 征,除了积极推进⼤型光储项⽬带动相应产品需求之外,户储政策“家庭电池计划”前期并未对产 品容量进⾏严格区分,终端⽤户为享受更⾼的补贴额度明显倾向于⼤规格,⽽在25年末,澳洲联邦 政府宣布对“家庭电池计划”进⾏战略性调整,将政策补贴总预算追加⾄72亿澳元的同时引⼊“容 量分级补贴”机制,旨在抑制超⼤容量电池的过度补贴,引导市场回归理性配置。新规将于2026年 5⽉1⽇⽣效,预计⼤功率产品需求回落,但新政策的整体补贴⼒度与持续性仍优于预期,澳洲户储 市场有望持续活跃。

38%34.6%8.1%10%3.6%5.8%

出口额占比

1.4.1 2025年全球氢能市场概况

u 根据IEA的统计,截⾄2025年底,全球氢⽓⽣产量近1亿吨,同⽐增长3%左右,炼油和化⼯占主导,但其中低排放制氢占⽐不到1%(包含电解⽔制氢)。中国 占全球氢⽓需求量的30%,其次是北美(16%)和中东(15%)。

u ⽆论是当前的消费结构,还是未来的装机规划,氢能在电⼒系统中的⽤电属性(制氢)都显著强于供电属性(发电)。2024年,全球已投⼊⽣产的电解⽔制氢 装机容量累计达2GW,产能每年38GW,氢能汽车的发展也会持续放⼤上游的氢⽓需求;全球氢或氨燃料发电装机总容量约0.5-0.7GW。⽤电⽐供电⾼出⼀个 数量级。

u 预计2030年,如果已宣布项⽬全部实现,全球电解槽装机容量有望达到439GW;⽽氢或氨燃料发电装机规模有望达到7.5GW。2060年,全球低排放制氢将增长 100倍。以上均说明氢能在未来将处于⽤电端。 u 如果实现“电-氢-电”闭环,⼀⽅⾯可以解决可再⽣能源的消纳问题,实现绿电跨地域、跨季节存储与利⽤,另⼀⽅⾯也可以提供稳定清洁低碳的电⼒供给,有 望成为电⼒系统从化⽯依赖向零碳⾃主转型的关键解决⽅案。但近⼗年,氢能的⽤电与供电之间的缺⼝还会⽐较⼤。

2021-2025年氢⽓产量,分技术与地区

氢⽓分产业⽤途,2021-2030e 2060年全球低排放制氢将增长100倍

注:CCUS 指碳捕集、利⽤与封存;副产氢包括在催化⽯脑油裂解装 置和蒸汽裂解装置中产⽣、随后⽤于炼油的氢⽓

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书德国莱茵TÜV 16

1.4.2 2025年全球主要氢能市场表现
德国
⽇本

电解槽建设不及预期,专注技术研发与工业脱碳,正在建设氢 能核心管道网络。德国氢⽓需求较2020年有所下降,低排放氢 ⽓在传统领域逐步渗透,但总量仍低。德国氢能战略⽬标2030 年5Mtpa绿氢⽣产,但项⽬管道仅约0.5Mtpa具备强可⾏性。沿 ⽤欧盟 Delegated Acts、ISO定义的绿氢认证体系。

主导氢/氨共燃发电技术,进口依赖度高。2025年氢⽓需求约2Mt,

占全球2%,绿氢消费量极⼩,但有全球领先的氢/氨发电技术并计 划2030年装机达7500MW。⽇本以氢社会促进法(Hydrogen Society Promotion Act)为核⼼政策框架,其提供15年CfD合同,

弥合低排放氢成本差距,覆盖供应侧、基础设施、需求侧。⽇本 ⾃有的绿氢评价标准,正与ISO接轨。进⼝依赖度⾼,正通过 JERA、IHI等企业锁定海外氨/氢供应合同。

北美
中国

电解槽路线因政策环境变化而降温。氢需求占全球16%,增速 极低,握有全球约40%的绿氢产能承诺,但实际产量仍很⼩。 IRA 45V等政策可提供低碳制氢的税收抵免,但政策反复摇摆、 窗⼝期紧迫,导致2024年仅1个电解槽项⽬达成FID。绿氢⽣产 标准(CHPS)已发布,但政策执⾏延迟和资⾦削减风险⼜将制 约投资。

氢能整体体量最大,电解制氢需求侧有较大缺口。2025年氢⽓需 求31Mt,占全球30%。电解制氢需求⼤约4.4GW,⽽电解制氢供 给超35GW。中国电解槽部署占全球产能60%,且成本优势显著, 但仍⾯临出⼝效率偏低、标准适配和运维保障等障碍。通过地⽅ ⽰范、国企带动、政策补贴推动绿氢的应⽤。

印度
澳⼤利亚

氢气需求增长迅速,标准和政策陆续落地。2025年印度氢⽓需 求约10Mt,增长超4%,绿氢⽓产量极⼩。AM Green Kakinada项⽬(1.3GW电解槽)于2024年达成FID,为世界最 ⼤之⼀。已发布多个绿氢标准和⽬标:National Green Hydrogen Mission⽬标2030年5Mtpa绿氢⽣产、SIGHT计划 提供电解槽供应侧补贴、Green Hydrogen Standard标准体系 ⽤于定义可再⽣氢。此外,印度还是近五年内获得开发性⾦融 机构氢能资⾦最多的国家。

体量偏小,拥有地区优势。澳⼤利亚氢⽓需求体量较⼩,低排放 氢⽓产量极⼩,但处于早期阶段的项⽬管道庞⼤,主要集中在昆 ⼠兰、西澳拥有丰富可再⽣能源、低资本成本、靠近亚洲市场的 地区优势。推出Hydrogen HeadStart计划提供⽣产补贴。⽆独 ⽴国家氢认证体系,主要沿⽤欧盟 Delegated Acts、ISO定义的 绿氢认证体系。出⼝导向型项⽬⾯临⽇本、韩国等买家需求的不 确定性挑战。

其他地区

中东 氢气需求增长迅速,拥有地区优势,出口依赖度高。氢⽓产量极⼩,电解槽FID约2.6GW,⼏乎全部来⾃沙特的2025年氢⽓需求约NEOM项⽬(14Mt2.2GW,占全球,202714%年⽬标运营)。低成本天,增长约3%,低排放 然⽓、⼟地特许、税收优惠等优势可吸引外资,但出⼝依赖严重,且缺乏统⼀认证体系,⽬前沿⽤⼏⼤进⼝地区 的标准。沙特、阿曼、阿联酋等国发布氢能战略,⽬标成为全球氢能出⼝枢纽。沙特Jubail和阿联酋Al Reyadah 等CCUS基础设施也⽀持绿氢发展。

东南亚 绿氢产业初步发展,各国政策框架尚处早期。西亚、越南、新加坡,低排放氢⽓产量⼏乎为零。预计东南亚氢⽓需求占全球约2030年低排放氢项⽬管道可达10%,印尼占⽐最多,其次是马来480ktpa,但仅6%

达成FID,60%处于极早期。越南正在建设240MW电解槽项⽬、印尼发布国家氢氨路线图。

1.5.1 全球电动汽车发展现状及趋势

主要市场电车销量,2021-2025年

u 2025年全球电动汽车销量达到2100万辆,同⽐增长超20%,全球汽车销量累 计7500万辆。这意味着每售出四辆汽车中就有⼀辆是电动汽车。中国占全球销 量60%,欧洲和北美分别占约15%,欧洲市场增长最为强劲。中国是最⼤的出 ⼝国(35%),也是销量最多的国家(60%)。

25.0

u 增长动⼒包括:电⼒可作为⽯油的战略性能源替代、各国政府补贴与环保政策 的推动、购置成本和充电成本都⽐较低。

20.0

15.0

u 根据IEA预测,到2035年,全球电动汽车保有量预计将⽐2025年增长超过六倍, 达到5.1亿辆,电⼒需求超过1500TWh。全球汽车销量中电动汽车占⽐将达到 约50%,中国国内的⽐例超过90%。

10.0

5.0

0.0

2021 2022 2023 2024 2025

2021 2022 2023 2024 2025

纯电动 (BEV) 插电混动 (PHEV)

中国 欧洲 美国 其他地区

1.5.2 全球充换电市场概况
公共充电桩增长势头强劲
中国主导⾼容量换电市场

u 2025年全球公共充电桩总数突破700万个,新增近160万个,同⽐增长29%,其中快充和超充 新增70万个,同⽐增长35%。2024-2025年全球充电桩的平均充电速度提⾼了15%,接近 50kW,每辆LDV 4.5kW。超快充电的部署正在加速,根据IEA的预测,到2035年,全球慢充 桩将达到1400万个,快充和超快充总数超1000万个。

u 换电把“车辆补能”和“电池充电”分开,电池可在站内慢充,降低电⽹压⼒,并可 ⽀持削峰填⾕等电⽹服务。

u 2025年换电站数量中,两轮/三轮车占绝⼤多数,说明换电⽬前最成熟、最普及的场景 仍是电动两轮车、三轮车等轻型交通⼯具。虽然汽车和卡车换电站数量占⽐不⾼,但 由于单车电池容量⼤,尤其是汽车约100kWh、卡车约210kWh,因此它们贡献了⼤部 分换电站内安装电池容量。

u ⽬前,电车与公共充电桩之⽐约为11:1,其中,中国充电桩数量超65%。按现有政策情景, 预计2026–2035年全球公共充电基础设施累计投资将超2600亿美元。 u 车⽹互动(Vehicle-to-Grid,简称V2G)可⽤性提⾼,但商业化程度⼗分有限。⽬前共有22 款车型具备V2G功能,占所有电动汽车型号总数不到1.5%,市场主要在欧洲。

u 中国是汽车和卡车换电的绝对核⼼市场,在中重型、⾼容量换电模式上领先明显。

2020-2025年全球公共充电桩保有量,分地区和充电速度
具备V2G功能的电车型号数,2020-2026年 按类别和地区划分的换电站及相关电池容量 预计占⽐,2025年

注:功率不⾼于22千⽡的充电桩归类为慢充;功率⾼于22千⽡且不超过150千⽡的充电桩归类 为快充;功率⾼于150千⽡的充电桩归类为超快充。

注:本分析中的平均电池容量采⽤销量加权平均值:两轮/三轮车为5千⽡时, 汽车为100千⽡时,卡车为210千⽡时。

1.5.3 2025年全球电动汽车充换电主要市场表现

德国莱茵TÜV

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 19

美国 欧洲 中国

u 截⾄2025年末,美国公共充电桩达到23.6万个,同⽐增长 22%,其中直流快充增长34%,占⽐增长到28%。

u 截⾄2025年2⽉,中国充电联盟内成员单位总计上报充 电桩2009万个,同⽐增长49.7%;公共类充电桩471.4万 个,同⽐增长31.9%,其中直流充电桩数量只略⼩于交 流充电桩数量,与欧美的结构有较⼤差异。

u 在强制性政策的带动下,欧洲充电桩市场稳健增长。截⾄ 2025年末欧盟27国公共充电桩已突破100万个,同⽐增长 20%,其中直流快充增长30%,占⽐迅速提⾼。截⾄2026 年6⽉,荷兰以23万个保有量领跑欧洲,德国(21万个) 与法国(20万个)紧随其后。预计到2035年欧洲公共充电 点将增⾄430万个以上(其中超快充近50万个)。

u 美国电车与充换电市场存在明显结构性缺⼝,2025年Q1电车 与充电桩⽐例为30:1,充换电市场正向着⾼功率、⾼密度的 配置快速发展以满⾜庞⼤的需求。然⽽,2025年初,国家级 电动车基础设施计划(NEVI)资⾦暂停发放,2026年初⼜提 出国产化率100%的充电设备才能获得NEVI资助资格,这导致 市场存在波动和拨付延迟。⽬前,美国多个州和私营企业正 绕过联邦项⽬,通过⾃筹或合作⽅式加速站点部署,⾏业中 政策依赖与市场主导投资路径并存。

u 2022年国家发改委颁布《关于进⼀步提升电动汽车充电 基础设施服务保障能⼒的实施意见》,提出国家、省、 市三级监管平台体系,并对公共充电桩建设给予财政⽀ 持,⿎励⼤功率充电、车⽹互动(V2G)⽰范补贴。近 两年内中国陆续发布强制性标准与监管准则,如3C强制 认证、充电记录数据监管、消防与设计标准等。

u 《替代燃料基础设施法规》强制要求到2025年,跨欧运输 核⼼路⽹每60公⾥⾄少配置150kW以上快充站,且单站总 功率须达400kW,并预计2027年底提升⾄600kW。德国、 法国也分别提出2030年建成100万、40万个公共充电点的 ⽬标。此外,与之配套的资⾦政策也加速了充电桩建设落 地,包括:替代燃料基础设施基⾦(AFIF),总规模10亿 欧元;EXPAND-E等跨国项⽬为23个成员国提供超7000万 欧元⽀持等。

美国公共直流桩保有量及直流桩占⽐(万 台、%)

欧盟27国公共直流充电桩保有量及直流桩占⽐ (万台、%)

中国充电桩保有量及公共桩保有量(万个)

2500

2009.2

30

40%

140

20%

2000

120

25

30%

15%

100

20

1500

1281.8

80

15

20%

10%

60

859.6

1000

10

10%

40

5%

521

5

471.4

89.6

357.9

33.2 44.1 55.1

20

500

272.6

130.8 261.7

0

0%

15.2 24.4 39.3 53.1 79.8 114.7 179.7

0

0%

2021Q12021Q22021Q32021Q42022Q12022Q22022Q32022Q42023Q12023Q22023Q32023Q42024Q12024Q22024Q32024Q42025Q12025Q22025Q32025Q42026Q12026Q2

2021Q12021Q22021Q32021Q42022Q12022Q22022Q32022Q42023Q12023Q22023Q32023Q42024Q12024Q22024Q32024Q42025Q12025Q22025Q32025Q42026Q12026Q2

0

2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025

AC DC DC占⽐

AC DC DC占⽐

充电桩保有量 公共桩保有量

数据来源:EAFO官⽹ 数据来源:中国充电联盟

数据来源:AFDC官⽹

1.6 AI数据中心

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 20

1.6.1 AI数据中⼼电⼒消耗与能源结构演变

u 算⼒需求的增长、计算性能的进步、服务器的升级共同推动了数据中⼼的电⼒需求增长。2025年全球数据中⼼耗电量达到485TWh,增长了15%,占全球 电⼒需求的1.5%。其中美国224TWh,占46%;中国117TWh,占24%;欧洲72TWh,占15%;中国以外的亚洲56TWh,占12%。预计到2030年电⼒需求 将翻倍,达到约1000TWh,占全球电⼒需求的3%、电⼒需求增长量的10%。全球企业⾃建⼩型数据中⼼增速放缓,托管商和超⼤型数据中⼼占⽐快速提 升。

u 数据中⼼的能源结构正向着低碳⾼效发展。多家企业陆续发布了零碳排放计划,可再⽣能源供电量预计在2030年达到总供给电量的三分之⼀以上。数据中 ⼼的PUE也逐年下降,整体平均PUE将从2025年的1.38下降到2030年的1.29,超⼤规模数据中⼼从2025年的1.13下降到2030年的1.1。 u 2025年,按照IEA的加速服务器的⼝径计算,全球AI数据中⼼的⽤电量为150TWh,占总数据中⼼的31%。预计2030年的耗电量将达到465TWh。

数据中⼼电⼒需求(TWh)

全球数据中⼼电⼒结构,2020-2030年 AI数据中⼼电⼒消耗量

1 200

945

1 000

128

101

800

277

485

600

416

72

360

114

56

63

400

48

56

117

44

102

84

72

66 68 426

200

154 183 224

-

2023 2024 2025 2030E

美国 欧洲 中国 亚洲(除去中国) 其他

1.6.2 2025年全球数据中⼼主要市场表现

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 21

截⾄2026年5⽉全球数据中⼼已超过11,700个。美国5,427个位居榜⾸,其次是德国(529个)、英国(523个)、中国(449个)和加拿⼤(337个)。
美国 欧洲 亚太

u 2025年欧洲数据中⼼电⼒需求达到72TWh,约占欧洲电⼒总 需求的2.7%;总装机容量达到17GW,预计2030年将达到 27GW,CAGR9.7%。

u 2025年亚太数据中⼼电⼒需求达到173TWh(中国117TWh),总 装机容量达到41GW(中国28GW),预计2030年将达到92GW (中国67GW),CAGR 14%(中国19%)。

u 美国拥有全球四⼤超⼤型数据中⼼运营商(Microsoft, Google, Amazon, Meta),2025年的电⼒需求达到224TWh,占美国电⼒总需求的5.2%; 总装机容量达到52GW,预计2030年将达到100GW,CAGR14%。

u 主要市场为法兰克福、伦敦、阿姆斯特丹、巴黎、都柏林、 ⽶兰(FLAP-D),占据了45%的装机容量。

u 亚太地区拥有庞⼤的互联⽹⽤户和物联⽹市场,随着企业的云端迁 移和AI的发展,其有望成为全球下⼀个数据中⼼枢纽。

u 截⾄2026年3⽉,美国已运⾏和在建数据中⼼数量前三位:弗吉尼亚(运 ⾏320,在建136)、德克萨斯(运⾏212,在建140)、佐治亚(运⾏62, 在建56)。

u 2023年底欧盟发布IPCEI-CIS项⽬,旨在建设下⼀代云计算基 础设施和服务;2025年4⽉,欧盟发布《AI⼤陆⾏动计划》, 计划在5-7年内使欧盟数据中⼼容量⾄少增长两倍,打通内部 数据流通壁垒,并加速AI应⽤的落地。

u 中国:2026年“⼗五五”提出,将重点关注算⼒资源的规模化、集 约化、绿⾊化、普惠化,并将西部开发项⽬和全国⼀体化算⼒⽹络 重要节点纳⼊减税范围。

u 联邦通过《芯⽚与科学法案》等政策配套的先进制造业投资税收抵免 (AMIC)、清洁能源税收抵免、研发税收抵免等推动AI的应⽤。州政策 主要通过销售税/使⽤税豁免、财产税减免、优惠电价等政策来吸引投资、 创造就业,如弗吉尼亚州针对数据中⼼的销售税豁免。2026年7⽉,纽约 州宣布暂停审批部分⼤型数据中⼼项⽬,这说明未来美国数据中⼼的布局 将迁移⾄⼟地充⾜、电⼒供应稳定、社区成本更低的地区。

u 马来西亚:通过MyDIGITAL数字经济战略、DESAC 数字基建激励

计划实施税收减免,同时新建项⽬向 AI 算⼒、低碳节能⽅向倾斜。 u 泰国:数据托管服务企业可获得8年所得税减免与关税豁免。 u 印度尼西亚:数据处理、托管等数字经济业务可获得5-20年免税期。

美国数据中⼼和IT设备装机容量(GW)

欧洲数据中⼼和IT设备装机容量(GW)

亚太数据中⼼和IT设备装机容量(GW)

CAGR:9.7%

92

120

30

100

27

CAGR:17.5%

CAGR:14%

100

90

100

25

80

21

81

67

70

80

20

15 16 17

60

52

50

60

15

41

10 11 12

36

42

39

40

30

35

28

31

40

24

10

30

26

19

20

20

5

10

-

-

-

2023 2024 2025 2030

2023 2024 2025 2030

2023 2024 2025 2030

总装机容量(GW) IT装机容量(GW) 总装机容量(GW) IT装机容量(GW) 总装机容量(GW) IT装机容量(GW)

数据来源:IEA

1.7 全球电力需求现状及预测

德国莱茵TÜV

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 22

  • 1.7.1 电⼒需求加速增长

u 根据Ember的统计,2025年全球电⼒需求增长了2.8%,达到31,779 TWh的历史新⾼。预计在2026年⾄2030年,全球将加速向电⼒经济转 型,年均电⼒需求将⽐过去⼗年的年均增量⾼出50%,电⼒消费的增长 速度将⾄少达到整体能源需求增速的2.5倍。

u 根据IMF与IEA的历年宏观数据,过去⼏⼗年的电⼒需求增速与经济扩张密 切相关,但预计到2030年,全球范围内的电⼒需求增速将超过GDP增速, ⼆者的关系将发⽣结构性转变。

全球电⼒需求历史趋势 分地区电⼒需求增长,2015-2030年 全球电⼒需求与GDP趋势,1995-2030年

数据来源:EMBER IEA

1.7.2 全球新能源发电量概况

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 23

新能源发展迅猛,并⽹压⼒与⽇俱增

u 2025年,全球发电总量为31745TWh,其中可再⽣能源发电量为 10,730TWh,占33.8%,⾸次超越了煤炭发电,且可再⽣能源发电的增 长量则完全覆盖了新增电⼒需求量。过去⼗年,全球可再⽣能源发电量 的平均年增长率约为6%。

u 光伏发电在新能源中增长最快,满⾜了全球电⼒需求增长的75%,光伏与 风电合计满⾜了全球99%的新增需求。预计到2030年,可再⽣能源发电量 将以每年约7.6%的速度增长,成为全球电⼒供给的第⼀⼤来源。

2025年全球电⼒结构变化

在当前增长速度下,清洁电⼒持续跟上电⼒需求 增长,从⽽推动化⽯燃料发电进⼊平台期

2025年可再⽣能源发电量占⽐

⽔⼒ 光伏 风⼒ 其他(⽣物质、地热等)

4.80%

27.96%

41.35%

25.89%

数据来源:EMBER

1.7.3 全球并⽹容量

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 24

加快电⽹建设已成为当务之急

u ⽬前,全球范围由于电⽹投资远落后于开发项⽬,接⼊队列创下历史新⾼,限电现象⽇益加剧。 u 建设周期对⽐:电⽹基础设施建成:5到15年,且关键组件价格持续上升。 u 供需侧建成:太阳能光伏和风能:1到5年、数据中⼼:1到3年;电动汽车充电基础设施:1到2年。 u 截⾄2025年,全球⾄少有1700GW的可再⽣能源项⽬已进⼊并⽹申请和项⽬审核,另有超过600GW的电池储能项⽬正在排队等待并⽹,约五分之⼀的数据

中⼼建设项⽬存在延误的风险。要满⾜2030年前的电⼒需求,每年电⽹投资需从⽬前的4000亿美元增加约50%,同时还需扩⼤电⽹供应链规模,并更有效 地应对劳动⼒挑战。

全球处于较先进阶段、正在等待并⽹排队的可再⽣能源和公⽤事业级电池容量 (按项⽬阶段划分),2025年

处于并⽹排队后期阶段的公⽤事业级电池储能项⽬容量,2025年

注:"后期阶段"指已进⼊电⽹并⽹流程后期、极有可能完成的项⽬。

数据来源:IEA

1.7.4 并⽹效率提升举措

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 25

科技创新 合规改进

投资建设

u 动态线路额定值(DLR)、动态变压器额 定值(DTR)、先进功率流控制(APFC)、 拓扑优化(TO)以及储能作为输电资产 (SATA),更换导线和提⾼额定电压等, 提⾼容量与输电效率。

u 加快对电⽹基础设施的整体投资,提⾼并⽹ 容量上限。

u ⾮固定接⼊:与固定接⼊不同,在电⽹拥堵时允许临时削减其 功率,从⽽释放潜在容量。 u 电⽹容量拍卖:通过拍卖与竞标的市场化⼿段分配稀缺的并⽹ 容量,使资源优先分配给⾼价值、⾼可⾏性项⽬,避免浪费。

u 容量预留:供电商使⽤的发电机的最⼤容量 将⼤于电⽹的可⽤容量,利⽤输电低⾕期的 ⾼电价期间,⽣产更多⾼收益的电能,进⽽ 覆盖多于容量的建设成本。

u 排队管理:根据项⽬成熟度、实施可能性以及对系统需求的预 期贡献来确定项⽬优先级,⽽⾮依据申请提交的时间顺序,例 如美国的PJM并⽹改⾰、欧盟C/2025/8473⽂件等。

u 加快并简化审批流程:⾃动化审批、限制公司响应时间、为近 期可落地的项⽬发放快速通道名额等。

以光伏电站为例,对容量预留的概念性解释 并⽹技术升级及其特点概述 不同的并⽹接⼊类型

图⽚来源:Monterde, M.R., Alvarez, E.F. & Valarezo, O.

数据来源:IEA 数据来源:IEA

Non-Firm Grid Connections: A Review of Access Types, Mechanisms, and Regulatory Frameworks. Curr Sustainable Renewable Energy Rep 12, 23 (2025).

26 德国莱茵全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书TÜV

第⼆章 全球电⽹结构

2.1 电网概念 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 27

德国莱茵TÜV

电网(Power Grid)是由输电、变电、配电设备与线路组成的电⼒⽹络,负责把电能从发电⼚跨越地域、安全⾼效地送达终端⽤户; 它与发电侧、⽤电侧共同构成完整的电力系统。

电的旅程:从发电厂到千家万户

电网

|升压 输电 配电

升⾼电压,降低线路损耗 ⾼压线路远距离输送 逐级降压,分配⾄终端|

|---|

发电 用电

⼀次能源转化为电能 ⼯业、商业与居民负荷

机端 10~20kV 升⾄ 220kV 以上 220~1000kV ⽹架 降⾄ 10kV~380V 220/380V 及10kV ⼊户

严格意义上,电⽹覆盖中间的「变、输、配」环节;发电⼚与电⼒⽤户是电⽹连接的两端。

为什么远距离输电要先升压? 电网运行的第一法则:实时平衡

输送功率⼀定时𝑃 = 𝑈𝐼,电压越⾼、电流越⼩;⽽线路损耗, 𝑃损 = 𝐼 𝑅与电流的平⽅成正⽐。升压使电能可远距离传输且损耗⼤ 减,交流电易于变压的优势由此得以充分发挥。

电能难以⼤规模储存,发电量必须跟随⽤电负荷的每⼀刻变化;调 度中⼼全天候调节,维持频率与电压稳定。电⽹因此成为⼈类建造 的最复杂的实时系统之⼀。

从蒸汽到电流:电⽹的诞⽣
第⼀次⼯业⾰命 第⼆次⼯业⾰命
集中式直流供电 现代多相交流电⽹

|蒸汽机将热能转换为机械能,使 动⼒可以在⼯⼚内集中配置,并 ⽀撑规模化连续⽣产。能量由⽪ 带、齿轮和传动轴在⼚区内传递, 机械动⼒在⽣产现场完成集中使 ⽤与分配。|

|---|

|进⼊19世纪,随着电磁感应现象 的发现以及发电机、电动机和电 灯等技术的发展,电⼒开始取代 部分蒸汽动⼒,推动社会进⼊以 电⽓化和规模化⽣产为特征的第 ⼆次⼯业⾰命。|

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|1895年,特斯拉推⼴的多相交流 电系统在尼亚加拉⽔电站成功并 ⽹并实现远距离⾼压输电,最终 确⽴了交流电在现代⼯业电⽹中 的核⼼地位。|

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|1882年,全球⾸座中⼼发电⼚投 ⼊运营。爱迪⽣在纽约珍珠街建 ⽴了世界第⼀座中央发电⼚,发 电、配电线路和终端⽤电由此连 成局域供电系统,集中式直流供 电系统建⽴。|

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电⽹历史演进 · 时间轴
1760年
1820年
1831年
1870年
1882年

第⼀次⼯业⾰命兴起,蒸汽动⼒与机 械化⽣产重塑⼯业体系。

奥斯特发现电流的磁效应,电与磁之 间的联系得到验证。

法拉第发现电磁感应,为发电机、变 压器和电⽹奠定基础。

第⼆次⼯业⾰命,电⼒开始投⼊实⽤。

爱迪⽣建⽴纽约珍珠街电站,早 期集中式直流供电系统建⽴。

1902年
1895—1896年
1893年
1891年
1888年

汞弧整流器问世,交流—直流变换开 始进⼊⼯程应⽤。

特斯拉推⼴的多相交流电系统在尼亚加拉 ⽔电站发电,实现电能的远距离输送。

芝加哥世博会采⽤交流照明,展⽰交 流系统的规模化能⼒。

特斯拉线圈问世,推动⾼频、⾼压交 流技术研究。

特斯拉多相交流专利获推⼴,交流 电动机与输电体系发展。

1930—1940年代
1954年
1957年
1970年代
1980年代

区域电⽹逐步互联,电⼒系统由孤⽴供 电⾛向协同运⾏。

瑞典哥特兰⾼压直流⼯程投运,现代 HVDC进⼊商业应⽤。

晶闸管实现⼤功率可控开关,固态电⼒ 电⼦时代开启。

晶闸管直流输电扩展,远距离、⼤容 量输电能⼒提升。

IGBT及数字控制发展,PWM变流器 加快⼯程化应⽤。

2016年
2010年代
2009年
2003年
1990年代

欧盟NC-RfG1.0法规发布,强化分布式 电源电⽹⽀撑与互操作要求。

光伏、风电和储能快速增长,智能逆变器加 速普及。

世界范围内⾸个特⾼压交流输电⼯程 在中国投运。

分布式电源并⽹形成系统化技术框架。

DSP与PWM控制成熟,并⽹逆变 器效率和动态性能提升。

2020—2021年 2023年
2025年

我国⾸次提出了“碳中和”和“碳达峰”的 ⽬标,即⼒争2030年前实现碳达峰, 2060年前实现碳中和。

世界范围内新型电⼒系统发展路线图 相继发布。

构⽹型变流器、V2G与交直流混合电 ⽹成为重要⽅向。

*NC-RfG1.0 (EU) 2016/631:network code on requirements for generators 发电机并⽹要求⽹络规范

莱茵并⽹认证⼤事记
2006年

2008年

德国颁布全球⾸部户⽤光伏逆变器并 ⽹保护接⼝标准DIN VDE V 0126-1-1。

莱茵向客户颁发⼤中华区⾸ 张光伏逆变器证书。

2019年

2018年
2016年
2012-2015年
2011年

莱茵向客户颁发⼤中华区⾸张光伏逆 变器VDE-AR-N 4110证书。开启中⾼ 压并⽹单机认证。

德国颁布全新输配电并⽹标准VDEAR-N 4105/4110/4120/4130。过往中 ⾼压并⽹标准BDEW被替代。

欧盟颁布NC RfG 《发电机并⽹要求条 例》。建⽴欧盟统⼀的且具有法律约 束⼒的并⽹要求框架。

莱茵覆盖欧美,北美,澳洲等全球主 流新能源市场低压并⽹认证。

德国颁布全球⾸部户⽤逆变 器低压并⽹标准VDE-AR-N 4105。

2020-2024年
2025年
2026年
2026年
2026年

莱茵全⾯覆盖全球中⾼压单机并⽹及 建模仿真服务。

德国颁布全球⾸部构⽹型逆变器并⽹ 技术要求VDE FNN Guideline。

德国联邦⽹络局出台惯量功率补贴政 策,惯量功率补偿正式⾛向市场化。

NC RfG2.0 颁布在即,1 MW 以上的 新建储能系统和可再⽣能源电站必须 配备构⽹能⼒。

莱茵向客户颁发全球⾸张德国构⽹型 逆变器并⽹标准VDE FNN guideline 型式证明函。构⽹认证服务正式开启。

电⽹互联的形成:从单向供电到能源互联

1 19世纪末—20世纪末

2 21世纪初—2010年代

3 2021年提出·建设⾄今

4 未来⽅向 · 演进展望

传统电⽹
智能电⽹
新型电⼒系统
能源互联⽹
集中式电源 · 单向供电
信息化 · ⾃动化 · 互动化
新能源为主体 · 源⽹荷储
多能互补 · ⼴泛互联
  • •⽕电⽔电集中式电源为主
  • •"发输配⽤"单向潮流
  • •机电保护、⼈⼯调度
  • •"源随荷动"单向平衡
  • •特⾼压⽹架与配电⾃动化
  • •智能电表全⾯普及
  • •信息化互动化运⾏
  • •新能源规模化并⽹起步
  • •风光⾼⽐例接⼊
  • •新能源与电⼒电⼦设备占⽐⾼
  • •储能、虚拟电⼚协同
  • •数字智能灵活调度
  • •电⽹具备⾼度韧性
  • •电热冷⽓多能协同
  • •电⽹与信息交通⽹融合
  • •⼈⼯智能与数字孪⽣
  • •产消者参与电⼒交易

标志 交流输电确⽴,区域电⽹互联 标志 2009年"坚强智能电⽹"启动 标志 新能源成装机电量主体 标志 ⾯向碳中和的⾼级形态

演进主线 单向供电 → 分布式供电 → 源⽹荷储协同 → 多能互联共享:⾛向⼴泛互联的能源互联⽹

电⽹能⼒的提升:从传统电⽹到智能电⽹
传统电网 智能电网

传统电网的本质是“集中式能源输送与指令调度中枢”,其运行逻辑建立在“电源稳定、负荷可预测”的基础上。在 这一体系中,火电、水电等大型集中式电源是核心,电网扮演“能源搬运工”的角色——通过高压输电网络将电力 从电厂输送至用户,调度模式以“自上而下的指令下达”为主:调度中心根据负荷预测制定发电计划,指令电厂调 整出力,用户则始终处于“被动接受电力”的末端,缺乏参与调度的渠道与动力。

智能电网是将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术和自 动控制技术与能源电力技术以及电网基础设施高度集成而形成的新型现 代化电网。

智能电网技术优势

与现有电网相比,智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的显著特点,其先进性和优势主要表现在:

  • • 具有坚强的电网基础体系和技术支撑体系,能够抵御各类外部干扰和攻击,能够适应大规模清洁能源和可再生能源的接入,电网的坚强性得到巩固和提升。
  • • 信息技术、传感器技术、自动控制技术与电网基础设施有机融合,可及时发现、预见可能发生的故障。故障发生时,电网可以快速隔离故障,实现自我恢复,从而避免大面积停电的发生。
  • • 柔性交/直流输电、网厂协调、电力储能、配电网自动化等技术的广泛应用,使电网运行控制更加灵活、经济;并能适应大量分布式电源、微电网及电动汽车充放电设施的接入。
  • • 通信、信息和现代管理技术的综合运用,将大大提高电力设备使用效率,降低电能损耗,使电网运行更加经济和高效。
  • • 实现实时和非实时信息的高度集成、共享与利用,为单位运行管理展示全面、完整和精细的电网运营状态图,同时能够提供相应的辅助决策支持、控制实施方案和应对预案。
  • • 建立起双向互动的服务模式,用户可以实时了解电价状况和停电计划信息,合理安排电器使用;电力公司可以获取用户的详细用电信息,为其提供更多的增值服务。

传统电⽹与智能电⽹对⽐

特点 传统电⽹ 智能电⽹ 可靠性 被动响应,故障影响范围⼤ 对电⽹运⾏状态的实时监控和评估,⼤⼤提⾼了电⽹抵御⾃然灾害和⽹络攻击的能⼒ 兼容性 集中式发电,单向潮流为主,不利于分布式电源接⼊ 兼容⼤量⼩型发电设备和储能设备的接⼊ ⾼效性 电⽹运⾏效率受⼈⼯、制度等多⽅⾯因素的影响 利⽤数字信息技术,可以动态优化电⼒资源配置,提⾼电⽹运⾏效率 交互性 终端⽤户只是单⼀的消费者,⽤户与电⼒公司的信息互动很少 ⽤户可以实时了解电价以及⽤电信息从⽽合理安排⽤电,并且从单⼀的消费者转变成电⼒交易的参与者

电⽹能源系统的重构:新型电⼒系统
什么是新型电力系统

⼤型光伏基地:新能源成为装机主体

以新能源为主体,以"双高"(高比例可再生能源、高比例电力电子设备)为显著特征,源、网、荷、储多要素协同互动, 由数字智能技术支撑的现代电力系统。

解决了什么挑战 应用了哪些新技术

惯量下降

构网型(GFM)技术

挑战一

同步机占比降低,频率稳定承压

变流器模拟同步机特性,主动提供惯量支撑

储能电站:构⽹型技术提供主动⽀撑

波动与间歇

储能与虚拟电厂

挑战二

出力随机波动,平衡与韧性承压

抽蓄与新型储能双向调节,聚合需求侧响应

消纳与输送

特高压与智能调度

挑战三

新能源基地远离负荷中心

大容量跨区输电,数字孪生与AI辅助调控

电⽹边界的拓展:⾛向能源互联⽹
能源互联网

能源互联⽹是⼀种将电⼒系统、热⼒系统、燃⽓系统等多种能源系统有 机融合,并与信息通信技术深度耦合,实现多种能源相互转换、优化配 置、⾼效利⽤的综合能源系统⽹络。它就像是⼀个能源的“互联⽹”, 把不同类型的能源(如电、热、⽓等)以及能源的⽣产、传输、存储和 消费等环节紧密地连接在⼀起。

关键技术

先进的电⼒电⼦技术: 电⼒电⼦设备如逆变器、 整流器等能够实现电能的转换和控制。在能源互联 ⽹中,这些设备需要具备更⾼的效率、更⼤的功率 密度和更好的兼容性。例如,光伏逆变器可以将太 阳能电池板产⽣的直流电转换为交流电,并且能够 实现最⼤功率点跟踪(MPPT),提⾼太阳能发电 系统的发电效率。

智能电⽹技术: 包括⾼级量测体系(AMI)、分

信息通信技术(ICT): 能源互联⽹需要强⼤的信 息通信技术来实现能源系统各个环节之间的信息交 互和协同控制。通过物联⽹(IoT)技术,各种能 源设备(如电表、⽓表、储能设备等)可以接⼊⽹ 络,将⾃⾝的状态信息发送给控制中⼼。⼤数据技 术可以对海量的能源⽣产、传输、消费数据进⾏分 析,挖掘潜在的能源优化利⽤模式。云计算技术则 可以提供强⼤的计算能⼒,⽤于能源系统的建模、 仿真和优化控制。

布式电源接⼊技术、电⽹⾃愈技术等。⾼级量测体 系能够实现对⽤户⽤电信息的实时采集和监控,为 电⼒公司和⽤户提供详细的⽤电数据,⽅便进⾏电 费结算和需求侧管理;分布式电源接⼊技术使得⼤ 量的分布式能源(如屋顶太阳能、⼩型风电等)能 够安全、稳定地接⼊电⽹;电⽹⾃愈技术可以在电 ⽹发⽣故障时,快速检测、隔离故障,并⾃动恢复 供电,提⾼电⽹的可靠性。

2.3 电网结构

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 35

特高压

中压

定义与范围交流1000kV及以上,直流±800kV及以上。
应用场景国家级⾻⼲⽹架,⽤于解决能源基地与负荷中⼼间数千公 ⾥的电⼒传输,具备⼤容量、远距离、低损耗的优势。
定义与范围1kV-35kV(常见10kV、20kV)。
应用场景城市及农村配电⽹的⾻⼲⽹络,负责将电⼒分配⾄各个街 区、社区或⼩型⼯业区。

超高压

低压

定义与范围交流330kV-750kV,直流±400kV-±660kV。
应用场景构成跨国或跨区域电⽹的主⼲⽹架,连接⼤型发电⼚与区 域变电站,承担省际及国家级电⼒输送。
定义与范围<1kV(常见220V/380V、110V)。
应用场景直接⾯向终端⽤户,为家庭、商业及⼩型办公场所供电。

高压

定义与范围35kV-220kV (常见35kV、66kV、110kV、220kV)。
应用场景地区性电⼒输送与分配,连接输电⽹与配电⽹,或直接向 ⼤型⼯业企业供电。
2.4 电力系统 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 36

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电⼒系统是由发电、输电、变电、配电、⽤电及调度控制等环节组成的完整系统。不同环节之间通过电⼒设备、通信系统和控制系统相互连接,共同完成电能的 ⽣产、传输、分配和使⽤。

⼀般⽽⾔,电⽹可分为以下⼏个核⼼部分:

组成部分主要功能
发电系统将⼀次能源转化为电能,包括⽕电、⽔电、风电、光伏、 核电等
输电系统通过⾼压或超⾼压线路进⾏远距离、⼤容量电能传输
变电系统实现电压等级转换,连接输电⽹与配电⽹
配电系统将电能分配⾄⼯业、商业和居民⽤户
⽤电系统电⼒消费终端,包括负荷、电动汽车、储能和⽤户侧能源 设备
调度控制系统对电⽹运⾏状态进⾏监测、分析、控制和优化

调度控制系统

新能源发电及储能

各级电网及配用电系统

特高压输电网

高压输电网

中压配电网

低压配电网

2.5 电网应用

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 37

输电网 · 主干网架

配电网 · 末端网络

按功能层级

220kV及以上,⼤容量远距离输送|应⽤:西电东送、 新能源基地外送、跨省区联⽹

110kV及以下,供电"最后⼀公⾥"|应⽤:城市与居民供电、 园区供电、分布式电源接⼊

工业电网 · 面向生产

民用电网 · 面向生活

按用户类型

负荷⼤且集中、连续供电要求⾼|应⽤:⼤⼯业直供、 ⼯业园区配⽹、企业⾃备电⼚并⽹

负荷分散、峰⾕差明显、低压⼊户|应⽤:居民区、商业综 合体、学校医院等公共设施

大电网 · 集中互联

微电网 · 分布自治

按规模形态

⼴域互联、统⼀调度、规模效应|应⽤:国家与省级⾻ ⼲⽹架、跨区域电⼒互济保供

分布⾃治、可并⽹可孤岛运⾏|应⽤:园区、海岛、学校医 院、数据中⼼、应急保电

直流电网 · 专线直达

交流电网 · 灵活组网

按交直流形式

⽆同步约束、损耗低,专线直达|应⽤:特⾼压直流外 送、海上风电送出、背靠背互联

变压⽅便、易于组⽹,是主体形态|应⽤:城乡配电⽹、区 域交流联⽹、绝⼤多数场景

2.6 全球主要国家电网特征 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书德国莱茵TÜV 38

北美风电带、中国送端、日本东西断面、南澳,都是弱网侧的典型。欧洲中部和中国东中部负荷中心,是相对强的一侧。同一国家里强弱同时存在,所以并网方案必 须落到具体并网点的短路比和惯量。

电压等级

频率 电网特点 低压 中压 高压 特高压

120V 1-100kV 100-230kV >345kV 60 Hz 东部主网较强,风电汇集区偏弱

北美

230/400V 1-36kV 36-150kV >150kV 50 Hz 中部互济强,半岛和末端较弱

欧洲

230/400V 10-30kV 110kV 220-380kV 50 Hz 南北通道易过载,北部接入点偏弱。

德国

东中部受端较强,西部北部送端较 弱。

220/380V 1-20kV 35-750kV 330-1000kV 50 Hz

中国

100/200V 6.6kV 22-500kV 1000kV 东部 50 / 西部 60 Hz 点状很强,网间互济偏弱。

⽇本

230/400V 1-33kV 66-220kV 275-500kV 50 Hz 分布式全球领先,骨干网强度偏弱。

澳洲

备注:并网技术方案应该根据“强弱”电网的特性,考虑面对未来综合能力的要求,如:资源保供、跨区互济、电力设施水平、新能源消纳、负荷增长适配等因素。

2.7 新能源快速发展对全球电网的挑战 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 39

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电源侧

补贴退坡(去补贴)

例:风电光伏全⾯进⼊平价上⽹时代

  • ① 新能源随机波动:

风电光伏出力"靠天吃饭",电力电量实时平衡难度加大

  • ② 惯量持续下降:

同步发电机占比降低,系统频率稳定承压

例:午间光伏大发与晚间高峰错配

电网侧

  • ③ 电力电子化加深:

换流设备大量接入,宽频振荡等新型稳定问题显现

  • ④ 网架结构承压:

部分区域网架相对薄弱,老旧设备更新改造压力大

例:直流闭锁等大功率冲击传导更快

负荷侧

  • ⑤ 新型负荷激增:

电动汽车、数据中⼼等⽤电需求快速增长

  • ⑥ 峰谷差加大:

新能源从补贴驱动转向平价与市场驱动,收益模式重构,投资回报不确定性上升

技术 层面

例:多国削减能源补贴与公共开⽀

各国财政空间收紧

财政压⼒加⼤,电⽹改造难以依赖公共投⼊,引⼊社会资本的机制尚不完善

政策 层面

新型电力系统改造成本高

例:电⽹投资规模⼤、回收周期长达数⼗年

输配电⽹升级、储能、数字化需要巨额长期投资,"谁来买单"的成本疏导机制未理顺

新型系统标准缺失

例:新型主体并⽹检测与认证依据不⾜

储能、虚拟电⼚、构⽹型技术等新型主体缺乏统⼀并⽹与技术标准,规模化推⼴受阻

缺乏统一的电网指令

例:跨国电⽹互联的技术规则各不相同

例:夏季空调与夜间充电负荷叠加 外部环境

例:寒潮高温下的电力保供攻坚战

各国、各地区并⽹规则(Grid Code)碎⽚化,跨国跨区互联与设备认证协调成本⾼

  • ⑦ 极端天气频发:

高温、寒潮、台风等极端事件考验供电韧性

  • ⑧ 网络安全风险:
电力市场机制不完善
例:调节资源的收益难以覆盖其成本

现货市场、辅助服务与容量机制仍在建设中,灵活性资源缺乏合理价格信号

数字化程度提升,电网面临的网络攻击面扩大

空调、充电负荷叠加,用电高峰期供电压力上升

新型电力系统面临的挑战

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 40

维度 传统能源 新能源 带来的挑战

能源来源

化⽯能源、集中式资源

风、光、储、氢等清洁资源

资源分布与负荷中⼼不匹配

波动、间隙

发电特性

稳定、可控

电⼒平衡和稳定压⼒增加

逆变器接⼊

并网方式

同步发电机接⼊

惯量下降,故障⽀撑能⼒变弱

电网结构

单向供电

配电⽹电压、潮流、保护复杂化

源⽹荷储协同

调度方式

集中调度⼤型电⼚

预测、通信和控制难度增加

低碳清洁

环境影响

碳排放和污染较⾼

设备回收和⽣命周期管理

市场机制 需要容量、辅助服务和灵活性市场

以电量和燃料成本为主

低边际成本、⾼波动

41 德国莱茵全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书TÜV

第三章 电⽹技术市场调研

3.1 能源供应端增长预期与核心因素

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 42

未来1—3年,发电占比增长最快的新能源类型(单选题)
能源供应端最重要的核心因素(多选题 )

光伏以69.2%的压倒性⽐例被选为增长最快的新能源类型,这⼀共识建⽴在光伏度电成本过去⼗ 年⼤幅下降的⾏业现实之上。国际可再⽣能源署数据显⽰,2025年全球光伏累计装机约2392 GW,单年新增511GW,约占全年可再⽣能源新增装机的四分之三。氢能以11.5%位列第⼆, 反映出⾏业对其在长时储能和⼯业脱碳领域长期潜⼒的关注,但其经济性拐点尚未到来。风电 和⽔电受限于地理资源禀赋和开发周期,增长预期相对保守。

可控及可预测性、度电成本、投资收益率三⼤因素均有超过55%的受访者选择,三者在统计上⼏乎 并驾齐驱,说明⾏业对供应端的核⼼关注已经从单纯的"便宜"升级为"便宜且可控"。电⽹友好性得 到了48.1%受访者的选择,表明新能源发电企业在项⽬开发阶段就已经将电⽹适应性纳⼊核⼼考量。 易于配套储能同样是近半数受访者的共同选择,这与光伏配储成为标准配置的⾏业趋势⾼度吻合。

可控及可预测性

62.5%

11.5%

8.7%

度电成本

57.2%

光伏

5.8% 2.9%

氢能发电

风电

投资收益率

1.4% 0.5%

56.2%

核聚变

⽔电

易于配套储能

48.6%

⽣物质能

其他

电网友好性

48.1%

69.2%

多能互补

27.4%

3.2 电网运行技术挑战与负荷冲击

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 43

电网面临的技术挑战(多选题)

新型负荷对电网的主要冲击(多选题)

构⽹能⼒不⾜以70.7%的⾼票位居技术挑战⾸位,显著⾼于宽频振荡风险的40.4%和短路容量不 ⾜的25.0%。这⼀差距传递了明确信号:在新能源渗透率持续⾛⾼的背景下,电⽹挑战正在从传 统物理瓶颈转向系统稳定性的深层问题。当前构⽹型逆变器仍处于⼯程⽰范和早期商业化阶段, 相关IEC、IEEE标准与测试⽅法仍在推进中,标准缺失是商业化落地的重要制约因素。调度运⾏ 困难、调峰能⼒不⾜和系统转动惯量降低也均有过半受访者选择,四者共同构成新能源消纳的 技术困境。

电⼒基础设施压⼒加剧、电⽹接⼊安全挑战、冲击性/脉冲式负荷三项核⼼关切均有超过55%的受 访者选择,集中反映了AI数据中⼼(AIDC)和新能源汽车带来的不仅是负荷规模增长,更是负荷 特性的根本改变。以AIDC为例,单个超⼤规模数据中⼼的电⼒需求可达数百兆⽡,且负荷波动可 能对局部电⽹形成显著冲击。受访者对时空分布不均和电能质量敏感的关注度相对较低,说明⾏ 业焦点仍集中在基础设施承载能⼒和接⼊安全这两个前置性问题上。

电⼒基础设施压⼒加剧

61.1%

构⽹能⼒不⾜

70.7%

电⽹接⼊安全挑战

56.7%

调度运⾏困难

56.7%

冲击性/脉冲式负荷

55.8%

调峰能⼒不⾜

53.4%

负荷规模激增

49.5%

系统转动惯量降低

53.4%

时空分布不均

29.8%

宽频振荡风险

40.4%

电能质量敏感

27.4%

短路容量不⾜

25.0%

谐波污染加剧

19.2%

其他

其他

0.5%

0.5%

3.3 电网建设解决方案与市场化举措

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 44

电网建设的核心解决方案(多选题)

鼓励用户侧参与电网调节的市场化举措(多选题)

构⽹型技术应⽤和构建新型配电系统分别获得54.8%和53.8%受访者选择,同属第⼀梯队,⾏业 对技术路径的选择⽅向较为清晰。建设智能微电⽹和构建新型电⼒调度体系紧随其后,四项⽅ 案的选择⽐例均超过40%,说明受访者普遍认为解决⽅案不是单⼀的,⽽是需要技术、架构、 调度、市场多管齐下。推⼴虚拟电⼚(VPP)仅获19.7%,位列最末,反映出⾏业对VPP在当前 阶段的商业化速度和实际调度效果仍持观望态度。

电价机制以84.6%的压倒性优势占据⾸位,是本次调研所有题⽬中第⼆⾼的单⼀选项共识度。这 个数字说明⾏业⼏乎⼀致认为价格信号是调动⽤户侧资源最有效的⼿段。惯量补贴和削峰填⾕也 分别获得50.5%和46.6%受访者选择,表明除基础电价机制外,针对特定辅助服务的补偿机制同 样受到重视。负电价和V2G的选择⽐例相对较低,前者可能受限于不同市场电⼒现货与实时价格 机制的成熟度,后者则反映出车⽹互动技术短期内尚不具备⼤规模商业化条件。

构⽹型技术应⽤

54.8%

84.6%

构建新型配电系统

53.8%

建设智能微电⽹

46.2%

构建新型电⼒调度体系

43.3%

50.5%

46.6%

优化主⼲⽹架结构

42.3%

31.2%

28.8%

26.0%

发展源⽹荷储⼀体化

38.9%

17.8%

13.9%

推⼴虚拟电⼚(VPP)

19.7%

电价机制 惯量补贴 削峰填⾕ 负电价 虚拟电⼚ ⽆功补偿 调频调压 V2G

其他

1.0%

3.4 储能应用与区域市场

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 45

增长最快的储能应用场景(多选题)

并网技术发展最快的市场(多选题)

⼯商业储能以93.8%的绝对优势成为本次调研中共识度最⾼的单⼀选项。据国信证券相关研究, 2025年中国⼯商业储能新增装机约10.5GWh,同⽐增长40%;欧洲⼯商业储能达到3.6GWh, 同⽐增长62%。⼯商业储能的经济性已在多数峰⾕价差较⼤的地区得到验证——以浙江为例, 典型两充两放模式下部分项⽬内部收益率可超过20%,投资回收期约四到六年。电⽹侧储能和 户⽤储能分别获得82.2%和62.0%受访者选择,发电侧储能59.6%的选择⽐例则在⼀定程度上反 映其增长更多受政策驱动⽽⾮纯市场驱动。

欧洲和中国分别获得77.9%和76.9%受访者选择,⼏乎完全持平,成为⾏业公认的两⼤并⽹技术 发展引擎。欧洲略⾼于中国的结果可能与其更复杂的跨国电⽹互联需求以及更激进的能源转型政 策有关。据欧盟委员会公开信息,欧盟2026年签署的储能三⽅协议提出2026—2028年安装约 45GW储能,同时成员国承诺规模约30—35GW。北美以52.4%位居第三,澳洲以29.3%位列第四。

印度和拉丁美洲分别仅获6.7%和5.8%,表明新兴市场在并⽹技术领域的存在感仍然较低。

欧洲

77.9%

93.8%

中国

76.9%

82.2%

北美

52.4%

澳洲

29.3%

62.0%

59.6%

中东

26.9%

东南亚

18.8%

印度

6.7%

拉丁美洲

5.8%

2.4%

⽇本

3.8%

⼯商业储能 电⽹侧储能 户⽤储能 发电侧储能 其他

其他

1.4%

3.5 并网流程痛点与标准趋势

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并网申请的难点和痛点(多选题)

未来全球并网标准的发展趋势(多选题)

并⽹标准/通信协议不明确、不统⼀得到56.2%受访者选择,成为最⼤痛点。这不仅是技术问题, 更是制度协调问题。不同地区、不同电压等级的并⽹要求差异显著,导致设备⼚商需要为同⼀ 产品做多次认证,开发商在项⽬前期也难以准确评估并⽹成本和时间。项⽬申请周期长和并⽹ 成本⾼分别有45.2%和39.9%的受访者选择,三者共同指向并⽹环节的制度性摩擦成本。

并⽹标准复杂度越来越⾼、各地标准差异分化、⽹络安全壁垒突出三者的选中率均在约52%⾄ 54%之间,形成紧密的第⼀梯队。这个“三⾼”格局描绘了⼀个清晰前景:全球并⽹标准不会⾛ 向统⼀简化,⽽是趋向更加复杂、更加分化、⽹络安全约束更强。全球并⽹互认体系很难实现以 36.1%的选中率位居中游,进⼀步印证了⾏业对标准互认前景的悲观预期。少数区域电⽹技术适 度⼀体化仅获30.8%,但对部分受访者⽽⾔,这可能是更务实的⼀条中间路径。

并⽹标准/通信协议不明确、不统⼀ 项⽬并⽹申请周期长 并⽹成本⾼ 各地电⽹流程复杂度⾼ 电⽹接⼊容量不⾜

56.2% 45.2%

并⽹标准复杂度越来越⾼

54.3%

39.9% 30.8%

各地标准差异分化

53.4%

⽹络安全壁垒突出

51.9%

26.4% 24.0%

设备并⽹测试/认证周期长 建模与仿真难度⼤ 电⽹基础设施落后

技术标准碎⽚化

38.5%

20.2% 17.8%

全球并⽹互认体系很难实现

36.1%

现场调试与验证耗时长 弱⽹特性普遍存在 ⽹络安全因素影响

14.9% 13.5%

并⽹标准更新频繁

35.1%

10.6% 0.5%

少数区域电⽹技术适度⼀体化

30.8%

其他

3.6 构网技术的现状与驱动力

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如何看待当前构网技术的发展现状(多选题)

推动构网技术发展的主要驱动力(多选题)

标准尚未统⼀以72.1%的显著优势位居⾸位,测试及认证要求尚未明确以59.1%位居第⼆。这与 构⽹技术所处的发展阶段⾼度吻合——技术已经从实验室⾛向⼯程⽰范,但距离⼤规模商业化 还隔着标准化的鸿沟。技术尚不成熟和硬件成本⾼各获得接近半数的选中率,说明受访者对构 ⽹技术的判断是务实的:⽅向对了,但成熟度和成本仍需时间。德国弗劳恩霍夫太阳能研究所 2025年对七家制造商的构⽹逆变器测试表明,在明确定义的测试条件下各设备表现相似,但在 其他⼯况下存在显著差异,这从侧⾯印证了标准化⼯作的紧迫性。

政策补贴引导和电⽹安全与稳定性强制要求以73.1%和72.6%的⼏乎相同选中率位居前列,分别 代表政策推⼒和安全约束。电⼒市场激励以66.3%紧随其后,强制法规要求以63.5%位列第四。 四项选择⽐例均超过60%,表明构⽹技术的发展不是单⼀⼒量驱动的,⽽是政策、监管和市场信 号共同作⽤的结果。降本增效⽅案仅获24.0%,反映出⾏业认为构⽹技术当前的⾸要问题不是成 本优化,⽽是⽅向和标准的明确。

72.1%

标准尚未统⼀

73.1% 72.6%

66.3%

63.5%

59.1%

测试及认证要求尚未明确

48.1%

技术尚不成熟

47.6%

硬件成本⾼

24.0%

45.2%

仿真建模难度⼤

27.4%

半实物仿真精确度低

政策补贴引导 电⽹安全和 稳定性强制要求

电⼒市场激励 强制法规要求 降本增效⽅案

0.5%

其他

3.7 技术路线与第三方认证

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未来1—3年,最主流的并网接入形式(单选题)

权威第三方检测认证机构的作用(单选题)

集中式升压、组串式升压、固态变压器三种⽅案各有25%⾄30%的受访者选择,差距不超过五 个百分点,是本次调研中观点最分散的⼀道题。这个三⾜⿍⽴的格局说明并⽹接⼊的技术路线 远未收敛。集中式和组串式升压是当前的主流⽅案,各有适⽤场景和拥趸;固态变压器虽然技 术前景被看好,但受限于成本和⼤功率器件的成熟度,距离⼤规模应⽤尚有时⽇。中⾼压直联 以16.8%位居最末,但其在中⾼压场景下的效率优势仍值得关注。

⾮常重要以79.8%的绝对多数占据主导地位,加上19.7%认为重要,合计99.5%的受访者认 可第三⽅检测认证机构的价值。这个近乎⼀致的共识传递了⼀个清晰的信息:在并⽹技术 快速发展、标准尚未统⼀的⾏业过渡期,权威独⽴的第三⽅机构被认为是维护技术底线、 促进良性竞争、建⽴市场信任不可或缺的⾓⾊。

25.0%

19.7%

16.8%

集中式升压 组串式升压 固态变压器 中⾼压直联

⾮常重要

0.5%

重要 ⼀般

28.4%

79.8%

29.8%

49 德国莱茵全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书TÜV

第四章 并⽹技术要求

4.1 并网技术发展趋势 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 50

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  • 4.1.1 构⽹型控制技术
构网型并网技术主流控制方法

构网型(Grid-Forming, GFM)控制是解决高比例新能源并网后低惯量电网稳定性问题的核心技术,其核心目标是使逆变器具备自主构建电压与频率、主动支撑电网的能力,它的关键指标为:惯性时间 常数 1–20s 在线可调;短路比 1.1–20 稳定运行;短路无功电流支撑速度 <20ms。目前主流分为下垂控制、虚拟同步发电机(VSG/VSM)、功率同步控制(PSC)、电压型构网控制(VOC)及匹配控制 五大控制方法:

u 下垂控制作为最基础的构网型策略,通过𝑃 − 𝑓和𝑄 − 𝑉下垂控制,分别模拟同步机的一次调频和励磁系统的无功调压特性,实现逆变器无通信并联与功率分配,结构简单但无惯性、无阻尼,适合

小容量微网与强电网场景; u 虚拟同步发电机(VSG)在下垂控制基础上嵌入同步机转子运动方程,模拟转动惯量与阻尼特性,具备同步机外特性与惯性支撑,可抑制频率突变与振荡,适配高比例新能源并网及弱电网场景; u 功率同步控制(PSC)直接由有功功率驱动相角动态,无需锁相环(PLL)与电压外环,通过功率同步实现构网,在弱电网下同步稳定、抗扰动强,适合长距离输电场景; u 电压型构网控制(VOC)以𝑉 − 𝑓直接建压为核心,搭配虚拟阻抗实现多机功率均分,电压源特性强但缺乏惯量阻尼,需配合惯量补偿提升稳定性,适合离网孤岛与微网主电源场景; u 匹配控制类比直流电容与同步机惯量,实现动态自适应下垂系数与惯量、下垂一体化控制,无需惯量参数整定,参数鲁棒性高,适合大规模场站协同。

跟网型(GFL)并网技术 构网型(GFM)并网技术
核心原理以电流源为核心特性,通过锁相环(PLL)实时跟踪电网电压幅值、频率与相位,获取同步参 考信号。 控制目标为输出与电网同频同相的电流,依据电网调度指令或本地控制策略调节有功功率(𝑃)、 无功功率(𝑄),本质是 “被动响应电网指令、跟随电网状态运行”。以电压源为核心特性,无需依赖锁相环跟踪电网信号,通过虚拟同步机(VSG)、下垂控制 (Droop Control)等核心算法,模拟同步发电机转动惯量、阻尼特性与调频调压机理。 自主设定输出电压幅值、频率与相位,并网时主动支撑电网参数稳定,离网时独立构建局部微 电网,本质是“主动构建并支撑电网运行”。
技术特性u 电网依赖性强:必须依赖外部稳定电网提供参考信号,无独立建网能力,孤岛场景无法运行; u 控制模式简单:电流闭环控制成熟可靠,算法复杂度低、响应速度快、成本低廉; u 支撑能力薄弱:仅能提供有限有功无功调节,无虚拟惯量与阻尼,依赖电网惯性; u 故障适应性差:电网电压跌落、频率畸变时,锁相环易失锁,故障状态下多以限流、脱网保<br><br>护为主,难以主动支撑电网; u 控制模式简单:电流闭环控制成熟可靠,算法复杂度低; u 硬件成本较低:通常采用常规逆变器配置,工程实现成熟。u 自主支撑能力:不依赖外部电网参考,可独立建立稳定电压频率,具备黑启动能力; u 虚拟惯量阻尼:模拟同步机惯量响应,可提供虚拟惯量与阻尼,毫秒级快速调节频率波动; u 主动调压调频:通过无功 - 电压(𝑄 − 𝑉)、有功 - 频率(𝑃 − 𝑓)下垂特性,主动动态支撑<br><br>电网电压频率; u 强故障穿越:具备较强电压支撑与故障穿越能力,可在深度电压跌落下保持稳定运行并快速<br><br>提供无功支撑; u 多场景适配:适配弱电网、微电网、深远海风电、高比例新能源基地等全场景需求; u 控制策略更复杂:通常需结合VSG、下垂控制、限流保护等多种控制策略; u 硬件成本较高:系统配置和控制实现更复杂,通常较跟网型高约15%–20%。
典型应用场景强电网区域集中式风电场、光伏电站,电网结构稳固、短路比(SCR)≥3的常规并网项目,对 电网支撑无特殊要求的分布式新能源场景。弱电网(SCR<3)区域、新能源高渗透率基地、微电网 / 孤岛供电、深远海风电、电网侧共 享储能、黑启动电源等对电网支撑能力要求高的场景。
4.1.2 中⾼压直挂与级联 H 桥拓扑 4.1.3 交直流⼀体化储能技术

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 51

技术原理
架构演进
传统低压方案
传统架构

电池簇 → 集中式PCS(0.4kV)→ 升压变压器 → 6–35kV电网

电池簇(DC)→ 集中式PCS(DC/AC)→ 交流母线 直流侧长距离布线,存在环流、短路风险;PCS 为独立设备,体积大、损耗高

级联高压直挂方案

电池簇 → 级联H桥功率单元串联叠加 → 直接输出6–35kV → 电网 省却升压变压器,PCS输出即电网;电抗器滤波替代LCL,避免谐振风险;单套系统功 率达低压方案10倍以上,百兆瓦级电站仅需数套系统。

交流电池架构

电池模组 + 全控功率器件深度融合 → 直接输出交流 直流线缆不出柜,消除直流侧短路隐患;电池本体即完成交直流变换,无需独立 PCS

核心优势
核心优势

u 效率跃升:无变压器损耗,系统效率提升6–10个百分点 u 响应极速:10ms内极速响应,单机独立接受电网调控 u 构网天然适配:无变压器高低压侧性能差异,自同步电压源控制更稳定 u 占地节省:省去升压站,占地面积减少30%以上 u 安全可控:簇级分割管控杜绝并联环流,冗余模块旁路保障稳定运行

u 安全升级:直流不出柜,消除直流侧短路这一储能最大风险点 u 安装革命:出厂前完成预装预调,现场仅需简单并网,工期大幅缩短 u 效率提升:减少一级功率变换,系统效率提升2–3个百分点 u 空间节省:无独立PCS柜,功率密度提升30%以上 u 运维简化:交直流一体设计,减少现场接线与调试工作量

关键指标
应用场景

指标 数值

u 大型储能电站:GW级项目采用交直流一体设计,减少现场施工量与调试周期; u 工商业储能:液冷一体机实现毫秒级并离网无缝切换,适配光储充一体化场景 u 户用储能:电池与逆变器一体化设计,即插即用,降低安装门槛

系统循环效率 92%+(低压方案85–88%)

单机容量 20-100MW / 200MWh

4.1.4 固态变压器与电⼒路由技术 4.1.5 柔性直流组⽹技术

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 52

柔性直流 vs 常规直流

技术原理与指标

传统工频变压器:铁芯 + 铜绕组,50Hz 电磁感应,体积重量大,仅单向变压 固态变压器(SST):SiC/GaN功率器件 + 高频隔离(kHz级),电力电子变换,体积小 60-90%,双向可控 核心突破:10kV中压交流直接转换为 750V/800V 直流,省去多级交直流变换;模块化预 装设计,建设周期从半年压缩至几天;响应速度比传统机械开关快1000倍以上。

维度 常规直流 LCC 柔性直流 VSC

换流元件半控晶闸管全控IGBT
电压频率控制依赖交流电网自主调控

指标 数值

核心优势:无换相失败风险,可接入弱电网甚至无源网络;有功无功独立控制,黑启动能 力强;适合大规模新能源基地与远海风电送出。

转换效率97.5–98.5%
体积/重量较传统方案降低60–90%
功率密度提升5–10倍

演进方向

从“点对点”向“多端直流汇集组网”演进;远海风电柔直成为主流路径;特高压柔直占比从 2023 年0%提升至2024年开工项目的75%

典型应用与案例

光储充一体化

配电网柔性互联

珠海首套SST光储充示范站:10kV交流直转 750V直流,系统损耗降低5–8%,实现车桩 网储智能协同

苏州 500kV级SST试点:支撑电网柔性 互联、微电网运行及光储充一体化系统 调度,融合数字孪生技术

数据中心供电

u 中压能源路由器:10kV直转 400-800V DC,峰值效率 98.3%,部署周期 <90天 u SST:10kV/750V双向变换,光储充全直流接入,效率提升3–5个百分点,建设周期从

半年压缩至几天

4.1.6 智能并⽹、虚拟电⼚与新型功率器件

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 53

AI功率预测与虚拟电厂

u AI功率预测:构建“气象预报 + 功率预测”多周期算法大模型,复杂场景与转折性天气下预测精度高; u 场群协同控制:多时间尺度调节使新能源消纳率提升。

虚拟电厂(VPP)聚合

u 聚合光伏、储能、充电桩、楼宇空调等分布式资源,参与调频与辅助服务市场 u 无锡虚拟电厂接入资源12,121个、总规模400MW、可调负荷40MW,成为江苏规模最大地级市国有虚拟电厂 u 湖南、宁夏、湖北等地虚拟电厂以独立市场主体身份参与调峰辅助服务交易

SiC宽禁带器件:效率革命

特性 SiC IGBT 2025年被视为SiC全面替代IGBT元年;光伏逆变器效率提升至 99%+,储能变流器因高频特性成为主流。400kW+组串逆变器采 用SiC器件,GW级电站全生命周期可多发9,000万度电;SiC渗透 率2025年预计超30%

开关频率100kHz+20kHz
开关损耗降低70–80%基准
系统效率99%+96–98%
无源器件体积缩小60%基准
4.2 并网技术路线

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 54

4.2.1 传统电⼒的并⽹

传统主力机组都是同步发电机(转子带励磁,和电网同步旋转),并网后机组和电网强制同步旋转:电网拉着机组 转,机组也支撑电网。

火电并网(汽轮机 + 同步发电机)

u 锅炉烧煤产蒸汽推动汽轮机,带动发电机转子旋转; u 调速器控制转速,精确调到50Hz;励磁调节电压; u 电压、频率、相位三者和电网完全一致,合上并网开关;

水电并网

原理和火电完全一致,只是动力换成水轮机,同样是同步发电机,同样有惯量、调压调频能力,调节速度比火电更 快。

传统同步机天然优势

u 自主调压、调频

励磁系统自动支撑电压;汽轮机调速器自动增减出力稳住频率,电网缺电自动多发,过载自动减发。 u 自带短路支撑(短路容量大)

故障瞬间能输出巨大短路电流,让保护装置快速跳闸切除故障; u 有旋转惯量

汽轮机、发电机巨大转子存机械能。电网突然丢负荷 / 跳闸时,转子惯性缓冲频率暴跌,不会瞬间崩网; u 黑启动能力

全电网停电后,机组可自己启动,逐步恢复整片电网。

4.2.2 新能源电⼒的并⽹

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 55

光伏、新型风电等新能源机组没有同步发电机,全部通过电力电子转换送入电网。并网后机组不与电网强制同步旋转:变流器靠 控制算法实时追踪电网,电网动它就跟着动(跟网型控制)。

光伏并网(光伏组件 + 逆变器)

u 光伏板发出直流电,经逆变器变换为交流电; u 锁相环(PLL)实时跟踪电网的电压、频率、相位; u 与电网完全一致后合上并网开关,以"电流源"方式注入功率;

风电并网

原理和光伏完全一致,只是动力换成风机:双馈机组经部分功率变流器、直驱机组经全功率变流器并网,发电机转速与电网频率 解耦。

变流器并网天然短板

u 不能自主调压、调频

跟网型变流器是"跟随者",电压频率全靠锁相环从电网"读"出,电网弱、扰动大时容易失锁脱网; u 短路支撑能力弱(短路容量小)

受电力电子器件过流能力限制,故障时输出电流有限; u 没有旋转惯量

变流器无转子,电网丢负荷/跳闸时频率缺少惯性缓冲,跌落更快、更易连锁脱网; u 无黑启动能力

跟网型变流器必须先"看到"电网电压才能工作,全网停电后无法自行启动。

发展方向:构网型(Grid-Forming)变流器

让变流器从"跟随者"变"支撑者":通过虚拟同步机(VSG)等控制主动建立电压频率、模拟惯量与调压调频,使新能源具备类似 同步机的"压舱石"特性。

相位跳变功率/能量:

正向(相位角负跳变) 负向(相位角正跳变)

发电机类型

能⼒ · 边界条件 · 限制因素 所需措施 能⼒ · 边界条件 · 限制因素 所需措施

低 u 受半导体热应力限制 u 受 DC-link 储能容量限制 u 取决于事件前负载水平 u 性能取决于控制(阻尼等)

软件/控制(含保护)的根本性 重构;需增加储能容量提供相 位跳变能量

低 u 取决于事件前负载水平 u 性能取决于控制(阻尼等)

软件/控制(含保护)的根本性 重构;可能需增加储能容量

PV 光伏

低 u 受半导体热应力限制 u 取决于事件前负载水平 u 受机械载荷限制 u 受DC-link储能容量限制 u 性能取决于控制(阻尼等)

软件/控制(含保护)的根本性 重构;需增加储能容量;加强 机械部件

低 u 取决于事件前负载(与转速) u 受机械载荷限制 u 受斩波器容量限制 u 性能取决于控制(阻尼等)

软件/控制的根本性重构;增加 储能容量和/或加强机械部件;

Wind Turbine 风电

中 u 受半导体热应力限制(输出有功的运行点) u 取决于事件前负载水平 u 性能取决于控制(阻尼等)

软件/控制(含保护)的根本性 重构

中 u 受半导体热应力限制(吸收有功的运行点) u 取决于事件前负载水平 u 性能取决于控制(阻尼等)

软件/控制(含保护)的根本性 重构

BESS 电池储能

传统同步类 传统同步调相机 / SPGM

高 u 具有很高的极滑限值(总功角裕度) u 性能:设计上自带阻尼

高

u 受阻抗与极滑限值限制 u 性能:设计上自带阻尼

无

无

惯量功率:

正向 负向

发电机类型

能⼒ · 边界条件 · 限制因素 所需措施 能⼒ · 边界条件 · 限制因素 所需措施

无 u 除非运行在减载模式

软件/控制(含保护)的根本性重构; 需为惯量能量增加储能容量(视电网 规范要求,通常差数个数量级)

中 u 限制取决于运行点

软件/控制(含保护)的根本性 重构;硬件上可能需增加储能 容量以保稳定

PV 光伏

风电 低 u 受半导体热应力、以及转子可稳定提取能量(性能)

软件/控制(含保护)的根本性重构; 不加储能则需更强的传动链;视电网 规范要求增加储能容量

中 u 取决于事件前负载与转速 u 受半导体热应力限制 u 可用储能(DC-link)很小 u 受机械载荷限制 u 受斩波器容量限制(如配置)

软件/控制(含保护)的根本性 重构;不加储能则需更强的传 动链;附加斩波器容量(如适 用)可替代储能,以限制对机 组寿命的影响

的限制 u 取决于事件前负载与转速 u 可用储能(DC-link)很小 u 受机械载荷限制;有失速风险 u 若要求从相位跳变功率无缝过渡到惯量,则无此能力

中 u 受半导体热应力限制 u 受电池功率限值(过载能力)限制

软件/控制(含保护)的根本性重构 中 u 受半导体热应力限制 u 受电池功率限值(过载能力)限制

软件/控制(含保护)的根本性 重构

BESS 电池储能

传统同步类 传统同步调相机 / SPGM

高 u 频率下降时自动释放转子动能,提供短时有功支撑;

无 高

无

u 频率上升时自动吸收电能并转化为转子动能,降低机 组净输出;可用能量受转动惯量、初始运行点及允许 最高转速/频率偏差限制。

可用能量受转动惯量、初始运行点及允许转速/频率 偏差限制。

u 短时功率受定子/转子热容量、励磁系统、轴系机械 应力及保护定值限制;同步调相机持续支撑需飞轮或 储能。

u 短时吸收功率受定子/转子热容量、励磁系统、轴系 机械应力及保护定值限制持续负向支撑需原动机减载、 飞轮或储能配合。

FSM / LFSM频率稳定性:

发电机类型 能力 · 边界条件 · 限制因素 满足稳定性要求的措施

PV光伏高 可通过适当控制提供 风险:与其他动态要求及孤岛检测存在相互影响重新设计控制结构(取决于软硬件实现)
风电中 可通过适当控制提供,但受动态改变有功能力的限制(转子与传动链 的机械时间常数)重新设计控制结构(取决于软硬件实现)
BESS电池储能高 可通过适当控制提供 风险:与其他动态要求及孤岛检测存在相互影响重新设计控制结构(取决于软硬件实现)
传统同步类 SPGM中 可通过适当控制提供,但受动态改变有功能力的限制(原动机的机械 时间常数)重新设计控制与执行机构结构(取决于软硬件实现)

幅值跳变功率

发电机类型 能力 · 边界条件 · 限制因素 所需措施

中

电力电子类 PV / 风电 / BESS

若最大电流要求提高,需加大逆变器额定容量;可能需要更 大的DC-link

u 范围:受半导体热应力限制;取决于事件前负载;风电受机械载荷限制 u 性能:由控制策略定义,需全新设计;可能影响寿命设计

传统同步类 传统同步调相机 / SPGM

高 无

过载能力边界

发电机类型 能力 · 边界条件 · 限制因素 所需措施

所有技术:所有主部件超配(半导体、DC-link、交流滤波部 件) 风电型:机械部件超配 / 加强

电力电子类 PV / 风电 / BESS

低

u 设计上通常无过载能力

传统同步类 传统同步调相机 / SPGM

高 无

4.2.4 新能源并⽹技术三阶段 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 60

今天安装的机组将影响系统20年以上,因此⾯向未来的并⽹规则对系统演进必不可少。并⽹装置从"被动合规"⾛向"主动⽀撑",最终成为系统稳定的提供者。

阶段 核心含义 能力要求

u 全频率运行范围;全电压运行范围 u 基本无功控制(如单位功率因数运行) u LFSM-O(过频有限频率敏感模式) u 符合当地电能质量要求(如谐波 / 不平衡电流)

u 电网友好型 Grid-Compatible

自2011年起,所有并网装置的强制要求,不产生负面干扰

u 故障穿越(Fault Ride-Through) u 电压控制——稳态、动态及𝑃=0工况 u FSM与LFSM-U;提供阻尼 u 快速故障电流注入

u 电网支撑型 Grid-Supporting

产生正面干扰,降低电网扩建的需求

u 建立系统电压;贡献故障支撑水平;贡献系统总惯量 u 支撑系统存续 u 控制上防止不利的控制系统交互 u 作为“源"吸收系统电压中的谐波与间谐波 u 作为“源"抑制系统电压的不平衡

u 系统稳定型 System-Stabilizing

主动贡献系统稳定,例如主动改善系统频率行为

电网中的惯量水平

技术类型 Category 1 系统支撑型 Category 2 扩展电网支撑型 Category 3 构网型 Category 4 扩展构网型

SPGM (同步发电机) —(不适⽤) 𝐻 < 𝐻 𝐻 = 𝐻 𝐻 > 𝐻

PPM / BESS (电⼒电⼦电源) 𝐻 = 0 0 < 𝐻 < 𝐻 𝐻 = 𝐻 𝐻 > 𝐻

4.3 并网技术应用 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 61

德国莱茵TÜV

随着新能源、电动汽车和储能技术的发展,储能系统的作⽤已经不再只是简单的“存电”和“放电”,⽽是逐渐成为电⼒系统中的灵活调节资源。围绕储能和电动汽车,已经形成了多种商业模式, 例如 V2G、虚拟电⼚、削峰填⾕、电⽹调频、需求响应、光储充⼀体化、新能源消纳等。这些模式可以帮助⽤户降低⽤电成本,也可以帮助电⽹提⾼稳定性和新能源利⽤率。

电网调频 快速响应电网波动

V2G 车辆向电网反向供电

u V2G是Vehicle-to-Grid的简称,意思是电动汽车不仅可以从电⽹充电,也 可以在需要时把电池中的电能反向输送给电⽹。传统电动汽车只是⽤电负 荷,⽽在V2G模式下,电动汽车可以变成⼀个分布式储能资源。

u 电⽹调频是指储能系统通过快速充放电,帮助电⽹维持频率稳定。由于风电、光伏 发电具有波动性,电⽹需要更多能够快速响应的资源。储能系统响应速度快,适合 参与调频服务。

u 例如,车辆在⽩天停放时,可以在电⽹负荷较⾼或电价较⾼的时段向电⽹ 放电;夜间电价较低时再进⾏充电。车主可以通过电价差或电⽹补偿获得 收益,电⽹也可以获得更多灵活调节能⼒。

u 当电⽹频率下降时,储能可以快速放电,补充电⼒;当电⽹频率升⾼时,储能可以 快速充电,吸收多余电能。相⽐传统机组,储能调频速度更快、控制更精准,因此 具有较好的应⽤前景。

需求响应 根据电网需求调整用电

虚拟电厂 聚合分散资源参与市场

u 需求响应是指⽤户根据电⽹或电⼒市场的信号,主动调整⽤电⾏为。例如在⽤电⾼ 峰期,⼯⼚、商业楼宇或充电站可以减少部分负荷,或者使⽤储能放电,降低对电 ⽹的压⼒。

u 虚拟电⼚并不是实体电⼚,⽽是通过数字化平台,把分散的光伏、储能、 电动汽车、充电桩、空调负荷等资源统⼀管理和调度。单个⽤户的储能容 量较⼩,难以直接参与电⼒市场,但⼤量资源聚合后,就可以形成较⼤的 可调节能⼒。

u ⽤户参与需求响应后,可以获得补贴、电费优惠或市场收益。储能系统在需求响应 中作⽤明显,因为它可以在不明显影响⽤户正常⽣产和⽣活的情况下,快速减少电 ⽹取电功率。

u 虚拟电⼚可以根据电价、电⽹需求和⽤户负荷情况,统⼀安排充放电或负 荷调整,参与需求响应、辅助服务和电⼒交易。对⽤户来说,可以获得额 外收益;对电⽹来说,可以提⾼调度灵活性。

光伏、储能和充电桩结合

光储充一体化

利用峰谷电价差降低成本

削峰填谷

u 光储充⼀体化是将分布式光伏、储能系统和新能源汽车充电桩结合起来。⽩天光伏 发电可以直接给车辆充电,多余电量存⼊储能;夜间或⾼峰时段,储能再给充电桩 或⽤户负荷供电。

u 削峰填⾕是⽬前储能最常见的商业模式之⼀。其基本逻辑是:在低⾕电价 时段充电,在⾼峰电价时段放电,从⽽减少⾼价电的使⽤。

u 这种模式适合充电站、⼯业园区、商业综合体、⾼速服务区等场景。它可以提⾼光 伏⾃发⾃⽤⽐例,降低充电站对电⽹容量的依赖,也能减少⾼峰时段的⽤电成本。

u 对于⼯商业⽤户来说,⽩天或晚⾼峰电价通常较⾼,企业可以使⽤储能系 统供电,降低从电⽹购电的成本;夜间低⾕电价时,再给储能系统充电。 该模式适合⼯⼚、园区、商场、数据中⼼、充电站等⽤电量较⼤的场景。

备用电源和微电网

提升供电可靠性

新能源消纳

减少弃风弃光

u 储能系统还可以作为备⽤电源,在电⽹停电、限电或电压异常时,为重要负荷提供 持续供电。例如医院、数据中⼼、通信基站、⼯⼚关键设备等,都需要较⾼的供电 可靠性。

u 风电和光伏发电受天⽓影响较⼤,出⼒不稳定。有时新能源发电量较⼤, 但当地负荷⽆法完全消耗,就可能出现弃风、弃光。储能可以在新能源发 电较多时充电,在负荷较⾼或新能源出⼒较低时放电,从⽽提⾼新能源利 ⽤率。

u 在园区、海岛、矿区等场景中,储能还可以与光伏、柴油发电机和负荷管理系统组 成微电⽹,提⾼能源⾃给能⼒,减少对外部电⽹的依赖。

u 该模式适合新能源电站、源⽹荷储项⽬和⼯业园区绿电消纳场景,有助于 提升清洁能源⽐例,推动低碳能源转型。

4.4 低压电网并网技术要求

德国莱茵TÜV

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 62

4.4.1 电能质量
4.4.1.1 电流谐波
标准要求 测试方法

定义

试验目的 验证不同功率⼯况下的谐波、间谐波及 2–9 kHz ⾼频电流谐波满⾜限值要求。 试验回路 / 条件 电⽹模拟器— 被测机组 — 符合 IEC 61000-4-7 的功率分析仪(200 ms 测量窗)。 试验程序

逆变器等电⼒电⼦设备的开关动作与⾮线性特性,向电⽹注⼊基波整数倍和⾮整数倍频 率的正弦电流分量;谐波电流流经电⽹阻抗引起电压畸变,以各整数次谐波含有率与总 谐波畸变率(THD)衡量。

标准要求

u EN 50549-1 第4.8章:谐波按IEC 61000-3-2 (每相 ≤16A)或 IEC 61000-3-12(16–75 A) 分级考核;

u 被测设备(EUT)在10%–100% 𝑃_n 多个功率点分别稳定运行; u 每个工况记录2–40次谐波、间谐波组与2–9 kHz高频分量; u 以额定电流归一化,与适用分级限值表逐项比对。

u 测量方法按IEC 61000-4-7;总谐波畸变率 THD ≤ 5%。

关键参数表 试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

适用标准 每相(≤16 A)𝐼 :IEC 61000-3-2;每相(16–75 A)𝐼 :IEC 61000-3-12 设备分级 A 类(一般设备) THD限值 ≤ 5%;

2-40次谐波 各次谐波电流分量、THD ≤ IEC 61000-3-2 / -12 分级限值

间谐波 间谐波电流分量 满足 EN 61000-4-7+A1考核要求 2–9 kHz高频谐波 高频电流分量(分组) 满足 EN 61000-4-7+A1考核要求

4.4.1.2 电压闪变

标准要求 测试方法

试验目的 验证机组出⼒波动与投切操作引起的电压波动 和闪变满⾜ IEC 61000-3-3 / -11 限值。

试验回路 / 条件 理想电压源 — IEC 60725 参考阻抗 — 被测机 组;符合 IEC 61000-4-15 的闪变仪接于参考 测量点。

定义 发电单元输出功率的快速波动引起公共连接点(PCC)电压有效值周期性变化,导致照 明亮度波动并产⽣主观不适感。以短时闪变值𝑃 (10 min统计)与长时闪变值𝑃 (2 h 统计)及相对电压变化均𝑑(𝑡)在考核范围内。

试验程序

标准要求

u 出⼒波动⼯况:在10%–100% 𝑃 多个功率点连续记录𝑃 (10min)序列,累计2h计算𝑃 ; u 投切 / 启停⼯况:记录相对电压变化𝑑(𝑡)、𝑑 、𝑑 与𝑇 。

每相(≤16 A)需 𝐼 满⾜ IEC 61000-3-3标准;每相(16–75 A)需 𝐼 满⾜IEC 61000-3-11标准。限值: ≤𝑃 1.0、𝑃 ≤ 0.65;相对稳态电压变化𝑑 ≤ 3.3%,最⼤相对电压变化𝑑 ≤ 4%,超过𝑑(𝑡) 3.3% 的持续时间𝑇 ≤ 500ms。

闪变测量回路:参考阻抗+ IEC 61000-4-15闪变仪

关键参数表

试验工况与判定准则

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

项目 标准要求

输出波动 𝑃 / 𝑃 𝑃 ≤ 1.0;𝑃 ≤ 0.65 并网 / 投切 𝑑 、𝑑 、𝑇 𝑑 ≤ 3.3%;𝑑 ≤ 4%;𝑇 ≤ 500 ms

适用标准 每相 ≤16 A:IEC 61000-3-3;16–75 A:IEC 61000-3-11 闪变限值 Pst ≤ 1.0(10min);Plt ≤ 0.65(2h) 电压变化限值 dc ≤ 3.3%;dmax ≤ 4%;Tmax ≤ 500ms

4.4.1.3 直流分量

标准要求 测试方法

定义 逆变器输出交流电流中的偏置。 标准要求 · EN 50549-1

试验目的 验证机组在全功率范围内注⼊电⽹的直流分量不超过0.5%𝐼 或20mA,取较⼤值。 试验回路 / 条件 电⽹模拟器 — 被测机组 — 功率分析仪。 试验程序

u 注⼊电⽹的直流分量不应超过逆变器额定交流输出电流的0.5%或者20mA,两者取较⼤值; u 验证步骤按 EN 50549-10:2022 直流注⼊(DC injection)试验。

输出电流直流偏置示意;限值 𝐼 ≤ 0.5% 𝐼

u 在 不同的功率点分别稳定运⾏; u 每个⼯况连续记录输出电流,提取直流分量并归⼀化⾄𝐼 ; u 取各⼯况最⼤值与0.5% 𝐼 或20mA限值⽐对。

关键参数表

试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

限值 𝐼 ≤ max(20mA, 0.5%𝐼 )

10%–100% 𝑃 各点 输出电流直流分量 ≤ max(20mA, 0.5%𝐼 )

考核位置 并网逆变器交流输出端,覆盖全功率运行范围

4.4.2 有功调度

德国莱茵TÜV

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 65

标准要求 测试方法

定义 发电⼚按DSO下发的有功设定值(远程通信或本地整定),将输出有功限制或调整⾄给 定⽔平并稳定保持,⽤于配电⽹拥堵管理、反向潮流控制与出⼒计划执⾏。

试验目的 验证机组执⾏有功设定值的准确性、响应速 度与调节平稳性。

试验回路 / 条件 电⽹模拟器 — 被测机组 — 功率分析仪; 由测试上位机经本地 / 远程接⼝下发设定 值序列。

标准要求 · EN 50549-1

给定有功控制示意:设定值阶跃与实际出力跟随 试验程序 设定值阶跃序列、容差带与实测跟随曲线

u 具备有功设定值控制能⼒,设定 范围覆盖0–100% 𝑃 ,现场可设定;

u 依次下发有功设定值阶跃; u 记录实际出⼒进⼊设定值 ±5% 容差带𝑃

的时间与稳态偏差; u ESS 在放电与充电两个⽅向分别重复上述 序列。

u 设定值阶跃后应在规定时间内达 到新值并保持稳态精度,调节过 程平稳⽆振荡;

u 远程接⼝形式与信息模型由DSO 规定。

关键参数表

试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

设定范围 0–100%𝑃 连续可调,现场可设定并防未授权修改

设定值阶跃 响应时间、稳态偏差 稳态偏差 ≤ ±5%,𝑃 无持续振荡

指令来源 DSO远程指令 / 本地设定;通信接⼝与协议由DSO规定

上调 / 下调双向 两个方向的响应对称性 均满足响应时间要求

4.4.3.1 LFSM-O(过频减出⼒)
标准要求 测试方法

试验程序

定义

试验目的

u 频率⾃50Hz阶跃⾄f1+0.2Hz保持,再阶跃⾄更⾼频点 (如 50.8Hz); u 记录P(t),按两稳态点反推实测下垂s,并读取响应 /

系统频率超过门槛值后,发电单元按下垂特性⾃动降低有功输出,抑制频率进⼀步上升, 是分布式电源参与系统频率稳定的基本功能。

验证过频减出⼒特性的门槛频率、下 垂系数与响应时间与设定⼀致。

稳定时间; 标准要求 · EN 50549-1 u 改变f1与s设定值重复试验,验证参数可编程性。 u 门槛频率𝑓 :50.2–52Hz可设定,默认50.2Hz;下

试验回路 / 条件

LFSM-O有功—频率特性 (𝑃 = 𝑃 · [1 + (𝑓 − 𝑓)/(𝑠 · 𝑓 )])

可变频电⽹模拟器 — 被测机组 — 功 率分析仪;机组在稳定在初始功率下 运⾏。

垂系数𝑠:2–12%可设,默认5%; u 功率基准𝑃 取到达𝑓 时刻的实际有功;调节精度 ±10%(>50.2 Hz 时)𝑃 𝑓;

u PV:超过𝑓 后按下垂减出⼒;ESS:放电⽅向同 PV,充电⽅向不得减⼩充电功率,条件允许时应 按下垂增⼤充电功率(达最⼤充电功率或安全限制 时除外)。

频率阶跃下的有功响应与 ±10%𝑃 容差带

关键参数表

试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

门槛频率 f₁ 50.2–52Hz 可设(默认 50.2 Hz) 下垂系数 s 2–12% 可设;功率基准 PM = 到达 f1 时的实际有功或者做大功率Pmax 精度与响应 调节精度 ±10% Pn(f > 50.2Hz);响应 / 稳定时间默认 ≤10 s / ≤30 s

过频阶跃响应 实测下垂𝑠与设定偏差 功率偏差在±10% 𝑃 容差带内

动态过程 响应时间 / 稳定时间 默认≤10秒 / ≤30秒

参数可编程性 𝑓 、𝑠修改后特性复测 与设定一致

4.4.3.2 LFSM-U(⽋频增出⼒)

标准要求 测试方法

定义 系统频率低于门槛值时增加有功输出(或减⼩充电功率),⽀撑频率恢复。对PV仅在 具备上调裕度时适⽤,对 ESS为充放电双向的完整能⼒要求。

试验目的 验证欠频增出力特性,覆盖ESS放电 / 充电工况。

试验回路 / 条件

可变频电网模拟器 — 被测机组 — 功率分析 仪;ESS需具备可调充电工况,PV需限功率 预留裕度。

试验程序

标准要求 · EN 50549-1

LFSM-U特性:PV(受裕度限制) 与ESS(双向完整响应)

欠频阶跃下的 ΔP 响应(ESS 放电工况示例)

u ESS 放电⼯况:频率阶跃⾄⽋频,记录增出⼒响应; u ESS 充电⼯况:验证充电功率按下垂减⼩直⾄停⽌

u 门槛频率f1:46–49.8Hz可设,默认49.8Hz;下 垂系数s:2–12%可设(默认5%); u PV:仅当当前出⼒低于可⽤出⼒时增出⼒,且不 超过可⽤功率; u ESS:放电可增加⾄最⼤放电功率;充电可减少 充电功率直⾄停⽌或转为放电。

或转为放电; u PV:限功率⼯况验证增出⼒,满发⼯况验证不越过 可⽤功率。

关键参数表

试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

门槛频率𝑓 46–49.8Hz可设(默认49.8Hz)

ESS放电 欠频增出力响应曲线 功率偏差在±10% 𝑃 容差带内

下垂系数𝑠 2–12%可设(默认5%);功率基准为最大有功功率

ESS充电 充电功率减小 / 停止 功率偏差在±10% 𝑃 容差带内

功率偏差在±10% 𝑃 容差带内不超过可 用出力

PV / ESS差异 PV受可用出力限制;ESS放电上限 = 最大放电功率,充电可减至0或转为放电

PV限功率 / 满发 增出力能力与上限

4.4.4.1 𝑄(𝑈) ⽆功-电压特性

标准要求 测试方法

定义

试验目的

试验回路 / 条件

电网模拟器 — 被测机组 — 功率分析仪; 机组在中等有功出力下运行。

验证𝑄(𝑈) 特性的设定点、时间常数、锁⼊ / 锁出 与静态精度。

⽆功—电压特性控制:按并⽹点电压幅值沿预设特性曲线⾃动调节⽆功输出——电压 偏⾼时吸收⽆功,电压偏低时发出⽆功,参与局部电压调节。

电压阶跃序列下的Q响应(一阶特性,τ可设定)

试验程序

标准要求 · EN 50549-1

测试⽤⽆功功率-电压特性曲线

u ⽆功控制模式:𝑄设定值 / 𝑄(𝑈) / cos𝜑设定值 / cos𝜑(𝑃),互斥启⽤,由DSO指定;

u 电压按序列阶跃跨越各设置点; u 每个台阶保持⾜够时间,记录 𝑄(𝑡) 并拟合实测特

性与时间常数; u 有功穿越锁⼊ / 锁出阈值,验证功能启停与回差。

u 𝑄(𝑈) 特性可由4个电压整定点与⽆功上下限

构成三段折线(含死区),各点可配置; u 动态按⼀阶滤波,时间常数3–60s可配置;低

有功时可能受最⼩cos𝜑限制。

关键参数表 试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

特性结构 4电压点与𝑄上下限的三段折线(含死区),全部可设

特性折线 各测点𝑄与设定偏差 ≤ ±5%𝑃 (允许 ≤3s延时)

动态特性 一阶响应,时间常数3–60s可设;动态容差±5%𝑃

动态响应 实测时间常数𝜏 与设定值一致(3–60s范围)

边界条件 锁入 / 锁出功率0–20% 𝑃 (带回差);最小cos𝜑 0–0.95可设

锁入 / 锁出 功能启停功率点与回差 符合设定

4.4.4.2 𝑃(𝑈) 电压-有功特性

标准要求 测试方法

试验目的 验证过压⼯况下有功按设定曲线削减,且与 𝑄(𝑈) 协调配合。

定义

并⽹点电压超过触发值后,随电压升⾼⾃动降低有功输出,缓解局部过电压,避免过压 保护动作导致脱⽹。

试验回路 / 条件 标准要求 · EN 50549-1 电⽹模拟器 — 被测机组 — 功率分析仪;机组在⾼出⼒⼯况下运⾏。

𝑃(𝑈) 特性示意 (起调电压与最小有功可配置)

u 功能为推荐实施,是否启⽤与设定值由DSO规定; u 触发电压、终⽌电压与最⼩有功均可配置; u 与𝑄(𝑈) 协调配合:优先⽆功调节,⽆功能⼒⽤尽后

电压斜坡下的𝑃-𝑈实测轨迹与整定特性

试验程序

u 电压⾃额定值缓慢斜坡升⾄触发点以上直⾄上限电压,

再削减有功; u 削减过程应平稳,避免功率振荡与电压反复波动。

再降回; u 记录𝑃-𝑈轨迹,与设定曲线逐点⽐对; u 𝑄(𝑈) 同时启⽤,验证先⽆功后有功的协调顺序。

关键参数表 试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

电压斜坡升 / 降 𝑃-𝑈 轨迹与特性偏差 符合设定特性,无回差异常

功能性质 启用与否及整定由DSO规定

触发电压 可配置(典型整定区间1.06–1.10)𝑈

调节过程 功率变化平稳性 无振荡与反复波动

协调原则 先无功调节(𝑄(𝑈)),有功削减作为过压防护的最后手段

与 𝑄(𝑈) 协调 无功 / 有功动作顺序 先无功调节、后有功削减

4.4.5 ROCOF 频率变化率抗扰

德国莱茵TÜV

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 70

标准要求 测试方法

定义

试验目的 验证机组在频率快速变化与相位跳变⼯况下不脱⽹。

电⽹频率快速变化时,发电单元保持并⽹运⾏、不误跳闸的能⼒,防⽌扰动后分布式电 源连锁脱⽹、扩⼤事故。

试验回路 / 条件 电⽹模拟器(可编程频率斜坡 / 相位跳变)— 被测机组 — 录波仪。

标准要求 · EN 50549-1

u ⾮同步(变流器型)发电装置能够承受±2 Hz/s的频率变化速率; u 电⼚内所有可能导致脱⽹的元件(含保护继电器)须具备同等抗扰⽔平,保护设定不得先于抗扰

能⼒动作。

±2 Hz/s 频率斜坡抗扰试验(保持并网)

ROCOF抗扰示意:±2 Hz/s频率斜坡下保持并网 试验程序

u 额定⼯况下施加 +2 Hz/s 与 −2 Hz/s 频率 斜坡; u 监视机组运⾏状态,确认⽆脱⽹、⽆异常 降额。

试验工况与判定准则
关键参数表

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

项目 标准要求

±2 Hz/s 斜坡 机组运行状态 不脱网、不异常降额

非同步发电机 ROCOF 抗扰 ≥ ±2 Hz/s

保护配合 包络内保护动作情况 无误动

4.4.6 FVRT 故障电压穿越

德国莱茵TÜV

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 71

标准要求 测试方法

定义

试验目的 验证被测EUT在电压跌落 / 升⾼⼯况下按包络保持并⽹,且退出穿越可正常恢复的能⼒。

电⽹故障引起电压跌落或升⾼时,发电单元在规定电压—时间包络内保持并⽹运⾏, ⽀撑电⽹恢复,⽽⾮⽴即脱⽹。

试验回路 / 条件 电网模拟器 / 电压跌落发生器(可编程对称与不对称跌落)— 被测逆变器— 高速录波。

标准要求 · EN 50549-1

⾮同步发电技术的低电压穿越能⼒ (EN 50549-1)

u 连续运⾏电压范围0.85–1.10𝑈 ; u UVRT:0.05𝑈 ⾄少200ms、

试验程序 u 记录 𝑈 / 𝐼 / 𝑃 / 𝑄 波形,验证不脱⽹与故障清

过电压穿越能⼒(EN 50549-1)

0.85𝑈 ⾄少3000ms;

u OVRT:1.15𝑈 ⾄少60000ms、 ≥1.25𝑈 ⾄少100ms不脱⽹;

除后的恢复; u 启⽤零电流模式时,80ms内电流降⾄≤10%𝐼 (阈值 20%–100% 𝑈 可配置)

u 进⼊零电流模式后需80ms内电流降 ⾄10%𝐼 以内; u 时间包络以外允许脱⽹。

关键参数表

试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

连续运行 0.85–1.10𝑈

≥0.05𝑈 至少200ms、≥0.85𝑈 至 少 3000ms;1.15𝑈 至少 60000ms、1.25𝑈 至少100ms

逆变器连续运行 不脱网

UVRT & OVRT穿越 ≥0.05𝑈 至少200 ms、≥0.85𝑈 至少3000ms; ≥1.15𝑈 至少60000 ms、≥1.25𝑈 至少100ms不脱网

退出穿越的恢复要 求 1s内恢复到穿越前功率的90%及以上

恢复

零电流模式 80ms内电流降至 ≤10% 𝐼 (UVRT阈值20%–100%𝑈 可配置,默认 0.5𝑈 ,OVRT阈值100%–120% 𝑈 可配置,默认1.2𝑈 )

符合进入零电流模式在80ms内电流降至 10%𝐼 以内

故障期间电流 零电流模式

4.4.7.1 孤岛保护
标准要求 测试方法

定义

试验目的 验证电⽹断开后机组在规定时间内停⽌输出。 试验程序 (以𝑄 =1为例)

试验回路 / 条件 电⽹模拟器 — 开关 S1 — 被测 机组 — RLC 负载。

电⽹失电后,分布式电源继续向局部线路与负荷供电,形成独⽴带电的"孤岛",威胁检 修⼈员安全、损坏设备并妨碍重合闸。检测⽅法分被动式(电压 / 频率越限、相位跳变 监测)与主动式(注⼊微⼩扰动并观测系统响应)。

u 调节RLC负载使流过S1的有功 / ⽆功 ≈ 0; u 在100% / 50–66% / 25–33%功率点及负载不平衡⼯况下断开S1; u 记录断⽹⾄逆变器停⽌输出的间隔时间。

标准要求

IEC 62116孤岛检测试验电路

u 验证按IEC 62116:在100% / 50–66% / 25–33%三种功率⽔平及负载不平衡条件 下测试,断⽹后运⾏延续时间(run-on time)≤ 2s。

孤岛试验时序:S1断开 → 机组跳闸(≤2s)

关键参数表

项目 标准要求

检测方式 被动(电压 / 频率 / 相位跳变)/ 主动(频率偏移、功率扰动等)

试验工况 三种功率水平 + 负载不平衡矩阵

脱网时限 ≤ 2s

4.4.7.2 过⽋压 / 过⽋频保护
标准要求 测试方法

试验目的 验证各级保护的跳脱阈值、跳脱时间。

定义 接⼝保护(interface protection)持续监测并⽹点电压与频率,电压或频率越限超过 延时后断开并⽹接⼝,是设备安全的最后防线。

试验回路 / 条件 电⽹模拟源(电压 / 频率可编程)— 被测逆变器 — 时间记录装置。

标准要求 · EN 50549-1

试验程序

u ⽋压、过压保护各设两级,跳脱阈值与跳脱时间独⽴可设置;⽋频、过频保护阈值可设置。连续运 ⾏频率范围49–51Hz,47.5–49Hz与51–51.5Hz区间限时运⾏;频率脱⽹典型设置为47.5Hz / 51.5Hz,具体由DSO在国家实施中规定。

u 以斜率变化电压/频率,测量实际跳脱值; u 分别施加电压 / 频率阶跃越过各级跳脱值,记录动作时间。

越限阶跃下的动作延时测量

关键参数表

保护项目 跳脱阈值设置范围 跳脱时间设置范围 典型脱网设置

  • 欠压保护1级 0.2–1.0𝑈 0.1–100s 按DSO规定
  • 欠压保护2级 0.2–1.0𝑈 0.1–5s 按DSO规定
试验工况与判定准则
  • 过压保护1级 1.0–1.2𝑈 0.1–100s 按DSO规定
  • 过压保护2级 1.0–1.3𝑈 0.1–5s 按DSO规定

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

跳脱时间测试 动作时间 ≤ 设置跳脱时间

欠频保护 47.0–50.0Hz 按DSO规定 47. 5Hz

跳脱值测试 实际跳脱值 与设定跳脱值误差≤ ±1%额定电压或±1%额定频率

过频保护 50.0–52.0Hz 按DSO规定 51.5Hz

4.4.8.1 各国(地区)标准要求

|国家/地区 标准 说明|

|---|

|国际

IEC 61727 光伏系统并网接口要求,涉及电压、频率、功率因 数、谐波、直流注入、防孤岛等测试。适用于光伏/ 光储并网逆变器。|

|国际

IEC 62116 并网逆变器防孤岛测试方法,验证电网断电时逆变 器能否及时检测孤岛并停止送电。适用于单相/多相 并网光伏逆变器,含支持离网/备电功能的产品。|

|美国

IEEE 1547 IEEE 1547-2018规定分布式能源并网与互操作技术 要求,IEEE 1547.1-2020为对应能力验证测试。适 用于分布式能源(DER)设备。|

|美国(加州)

Rule 21 涉及并网审批流程、智能逆变器强制技术规范、计 量/安全要求。适用于加州光伏、储能PCS。|

|澳大利亚/新西兰

AS/NZS 4777.2 涉及低压场景下逆变器的预期性能和行为要求。适 用于低压并网逆变器。|

|日本

JET 认证、JEAC 9701 涉及基于相关标准的并网认证测试,覆盖低压配电 线(≤600V)、高压配电线、网络配电线等场景。 适用于并网逆变器。|

|印度

BIS/IS 标准、IEC 等效标准、 CEA 并网技术要求

印度光伏逆变器并网认证要求。|

|巴西

INMETRO PORTARIA N°140/N°515、ABNT NBR 16149/16150

INMETRO法令针对 ≤75kW 光储产品;ABNT NBR 16149规定并网接口性能,NBR 16150为对应 测试要求。适用于光储产品。|

国家/地区 标准 说明

并网框架性强制法规,涉及故障穿越、有功/无功调节、高低 频耐受、保护逻辑等要求。适用于光伏、风电、储能 PCS、 分布式电源等并网发电机组。

欧盟 EU RfG(EU 2016/631)

EU RfG A、B类机组的技术细则与试验方法,涉及电压/频率 保护、防孤岛、有功/无功控制、故障穿越、电能质量。适用 于接入低压配电网的发电设备(配EN 50549-10测试要求)。

欧洲 EN 50549-1

涉及动态电网支撑、无功能力、频率响应、并网保护等测试。 适用于单机 ≤135kVA 的光伏逆变器、户用/工商业储能PCS (配DIN VDE V 0124-100测试要求)。

德国 VDE-AR-N 4105

  • 英国 G98 单相额定电流≤16A的微型发电设备;
  • 英国 G99

单相额定电流>16A的发电设备,包含对于Type A, B, C, D的 要求;

  • 英国 G100

英国电网功率限发 / 限入标准,核心是客户侧限值管控 CLS/ELS(进出口功率限制系统);

意大利 CEI 0-21

EN 50549-1、本地 Enedis 要求、UTE/XP C15 系列文件

法国

逐步向EN 50549 靠拢

西班牙 NTS、UNE、RD 相关法规

比利时 C10/11

TOR Stromerzeugungsanlagen

奥地利

4.4.8.2 低压并⽹认证与市场准⼊

低压并网认证

低压并网认证,是指光伏逆变器、储能逆变器、光储一体机、微型逆变器、PCS 等产品,在接入低压配电网前,需要通过相应标准的型式试验、文件审查和认证/列名流程,以证明设备在并网运行时 能够安全、稳定、可控、可保护、可调节,不会影响电网安全、电能质量和人员安全。 低压并网认证通常不是一步完成,而是分为以下阶段。

02
01
03
04
05
06

标准差异分析 / Gap Analysis:

报告审核和证书签发

正式型式试验

确认目标市场和适用标准:

提交资料给TÜV莱茵

样机预测试:

认证前通常要做标准差异分析, 确认产品硬件和软件是否满⾜⽬ 标标准。

测试完成后,TÜV莱茵会 出具测试报告和CoC证书。

⾸先要明确产品要进⼊哪个 国家或地区,因为不同市场 的标准完全不同。

正式认证前建议做预测试, ⽬的是在正式送样前发现问 题,避免认证周期和费⽤⼤ 幅增加。

需要注意:测试报告不等于证书,证书也不等于最终电网公司准入。很多国家还需要额外做产品列名或 DSO 审核。

低压电网列名

低压电网列名,也可以称为低压并网产品列名、并网设备白名单、电网公司认可清单、Approved Product List、Type Test Register、Homologation List。它指的是:光伏逆变器、储能逆变器、 光储一体机、微型逆变器、PCS 等产品,在通过相应并网认证后,还需要被录入某个国家、行业协会、电网公司或监管机构认可的产品清单,才能更顺利地用于当地低压并网项目。低压并网认证 是证明产品“符合标准”;低压电网列名是证明产品“被当地市场/电网系统接受并可查询”。

低压电网列名的意义

u ⽅便电⽹公司审批

u ⽅便安装商选型

u ⽅便补贴和备案

u 便于市场监管

u 降低项⽬并⽹风险

低压项⽬往往由当地 DSO、 DNO、DNSP 或 utility 审核。

安装商通常不会逐页审核并⽹测试 报告,⽽是直接选择已经在当地清 单中的产品。未列名产品即使技术 上合格,也可能因为审批复杂⽽不 被优先采⽤。

⼀些市场的补贴、可再⽣能源证书、安 装备案会绑定列名清单。例如澳⼤利亚 Clean Energy Council 维护光伏组件、

列名平台可以追踪标准版本、证书有效期、型号变 更、进⼝商信息和产品状态。如果标准更新,平台 可以要求⼚家补充资料,否则产品可能被移除。澳 洲 CEC 已明确 AS/NZS 4777.2:2020 Amd

列名相当于项⽬早期的“合规筛 选”。如果项⽬使⽤未列名设备, 可能出现:并⽹申请被退回,安装 商不愿采⽤,补贴⽆法申请,项⽬ 延期及售后问题等风险。

列名后,电⽹公司可以直接在 清单中核对型号,减少反复索 要证书和报告的时间。

逆变器和电池等批准产品清单,⽤于确 认产品符合澳⼤利亚及国际标准,并服 务于太阳能和电池储能系统的设计安装。

2:2024 于 2025年8⽉23⽇⽣效,⼚家需提交符合 更新区域设置的证据,才能继续保留在批准清单中。

4.5 中高压电网并网技术要求

德国莱茵TÜV

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 76

4.5.1 电能质量

4.5.1.1电流谐波

标准要求 测试方法

定义

试验目的 验证中压并⽹机组谐波 / 间谐波 / ⾼频谐波电流,并按 IEC 61000-3-6 分配额度核算。 试验回路 / 条件 电⽹模拟器 — 被测机组 — 符合 IEC 61000-4-7 的功率分析仪;

与低压相同,中⾼压并⽹关注变流器注⼊的谐波电流及其在系统阻抗上引起的电压 畸变;不同点在于中压评估系统端谐波,约束更严格。

标准要求

u EN 50549-2; u 设备端按 IEC 61000-3-12或并

谐波 / 高频发射测量回路 (EN 50549-10型式试验)

试验程序

⽹协议约定值; u 测量按 IEC 61000-4-7;EN 50549-10。

u 在10%–100%Pn多个功率点稳定运⾏并记录谐波频谱; u 测量2–40次谐波、间谐波组与2–9 kHz⾼频分量; u 设备端按IEC 61000-3-12 / 协议值判定,系统端按61000-

3-6分配额度核算。

关键参数表

试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

10%–100%𝑃 多个功率点 谐波电流含有率THD 61000-3-12 / 协议限值

评估体系 系统端:IEC 61000-3-6;设备端:IEC 61000-3-12

测量与验证 IEC 61000-4-7;EN 50549-10 谐波 / 间谐波 / 2–9 kHz 高频谐波

间谐波 / 2–9 kHz 对应分量 EN 50549-10

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 77

4.5.1 电能质量

4.5.1.2 电压闪变

标准要求 测试方法

定义

试验目的 验证机组闪变在分配额度内,评估与接⼊点短路容量 Sk 的匹配性。 试验回路 / 条件 使⽤电流法结合虚拟阻抗测量闪变;

与低压⼀致(𝑃 / 𝑃 与相对电压变化 𝑑(𝑡)),但中压系统短路容量⼤、单台设备影响 相对较⼩,因此供电部门按 IEC 61000-3-7 将闪变⽔平分配⾄各接⼊⽤户。

标准要求

u 系统端协调按 IEC 61000-3-7(中 / ⾼压系统闪变协调);设备端测量与评估使⽤电流法。 u ⼯程要点:中压接⼊时闪变限值与接⼊点短路容量(𝑆 )直接相关:𝑆 越⼤、允许排放越⾼。

d𝑖 (𝑡) d𝑡

𝑢 (𝑡) = 𝑢 (𝑡) + 𝑅 · 𝑖 (𝑡) + 𝐿 ·

关键参数表

项目 标准要求

评价指标 𝑃 / 𝑃 ,按规划水平在系统内逐级分配

试验程序

协调标准 IEC 61000-3-7

u 记录源侧电压波形和电流波形 u 按照上述公式计算得到逆变器侧电

设备评估 电流法

压波形 u 按照IEC 61000-4-15计算逆变器侧 电压 𝑃 / 𝑃 u 按𝑆 折算⾄分配额度⽐对

4.5.1 电能质量

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 78

4.5.1.3 直流分量
标准要求 测试方法

定义

试验目的 验证中压并⽹机组直流注⼊ ≤0.5% 或 20 mA𝐼 。

与低压⼀致:变流器输出电流中的直流偏置会引起并⽹变压器直流偏磁、铁⼼饱和与 保护误动;中压升压变容量更⼤,偏磁导致的励磁畸变与发热问题更为突出。

试验回路 / 条件 电⽹模拟器 — 被测逆变器 — 功率分析仪;

标准要求 · EN 50549-2

u 直流分量限值与低压⼀致: 不超过额定交流输出电流的 0.5%或者20mA,取较⼤值;

试验程序

u 验证按 EN 50549-10:2022 直流注⼊试验。

u 多点功率(10%–100%)𝑃 稳定运⾏并记录输出电流; u 提取各⼯况直流分量并归⼀化; u 取绝对值的最⼤值与限值⽐对。

关键参数表 试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

限值 𝐼 ≤ max(20mA, 0.5%𝐼 )

10%–100% 𝑃 各点 输出电流直流分量 ≤ max(20mA, 0.5%𝐼 )

考核位置 变流器交流输出端,覆盖全功率运行范围

4.5.2 有功调度

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 79

标准要求 测试方法

定义

试验目的 验证设定值执⾏精度、响应速度及有功变化率限制,含 ESS 双向。

与低压⼀致,按 DSO / TSO 下发的有功设定值调整电⼚出⼒;中压电⼚通常纳⼊调度⾃ 动化系统,要求⽀持远程设定、变化率限制与状态回报。

试验回路 / 条件 电⽹模拟器 — 被测逆变器 — 功率分析仪;经远程调度接⼝下发设定值。

标准要求 · EN 50549-2

u 有功设定值控制:0–100%𝑃 可调;ESS 覆盖充电—放电全范围(-100%~+100%); u 有功变化率(ramp rate)限制可配置,单位 %𝑃 /min,由DSO/TSO规定; u 具备远程通信接⼝与本地逻辑接⼝,⽀持调度指令接收、执⾏与确认。

试验程序

大阶跃下的变化率限制响应(斜坡跟随)

给定有功控制示意:设定值阶跃、变化率限制与跟随

u 下发出⼒阶跃序列,记录跟随精度与响应时间; u 下发⼤阶跃,验证实测爬坡斜率符合设定的变化率; u ESS 在充电 / 放电⽅向分别验证,并做远程接⼝联调。

关键参数表

试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

设定范围 0–100%𝑃 ;ESS 双向(-100%~+100%)

设定值阶跃 响应时间与稳态偏差 满足协议要求

变化率限制 %𝑃 /min 可配置,由 DSO / TSO 整定

变化率限制 实测爬坡斜率 设定值(%𝑃 /min)

指令接口 远程通信 + 本地逻辑接口;执行状态回报

ESS 双向 充 / 放电方向响应 均满足要求

4.5.3.1 LFSM-O

测试方法(LFSM-O)

定义 LFSM-O 为电⽹频率⾼于额定频率时的过频有功功率限制功能;当电⽹频率超过设定阈值, 逆变器按照标准规定的频率-有功特性曲线降低输出有功功率,避免电⽹频率进⼀步抬升; 中压机组需⽀持参数可配置、状态上报,储能设备需兼顾充电、放电双向⼯况。

试验目的 验证过频减出⼒特性的门槛频率、下垂系数与响应时间与设定⼀致。

试验回路 / 条件 可变频电⽹模拟器 — 被测机组 — 功率分析仪;机组在稳定在初始功率下运⾏。

标准要求 · EN 50549-2

u 触发频率阈值、频率-有功下垂斜率可配置,由 DSO/TSO 规定;ESS 需覆盖充-放电全范围(-100%

~ +100%); u 频率超出阈值后,有功按照 LFSM-O 特性曲线逐步降功率,禁⽌有功功率突变; u 具备远程通信接⼝与本地逻辑接⼝,⽀持参数配置、功能投退、运⾏状态与故障回报。

频率阶跃下的有功响应与 ±10% 𝑃 容差带

试验程序

u 频率⾃ 50 Hz 阶跃⾄ 𝑓 +0.2 Hz 保持,再阶 跃⾄更⾼频点(如 50.8 Hz);

u 记录 P(t),按两稳态点反推实测下垂 s,并读 取响应 / 稳定时间;

关键参数表

u 改变 𝑓 与𝑠设定值重复试验,验证参数可编程 性。

项目 标准要求

试验工况与判定准则

频率工作范围 LFSM-O 触发阈值可配置,由 DSO/TSO 整定;ESS 双向

(-100% ~ +100%) 下垂斜率 Δ𝑃/Δ𝑓 可配置,单位 % 𝑃 /Hz,由 DSO/TSO 整定

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

指令接口 远程通信 + 本地逻辑接口;功能投退、状态回报

过频阶跃响应 实测下垂𝑠与设定偏差 功率偏差在±10% 𝑃 容差带内

动态过程 响应时间 / 稳定时间 默认≤10秒 / ≤30秒

参数可编程性 𝑓 、𝑠修改后特性复测 与设定一致

4.5.3.2 LFSM-U(⽋频增出⼒)

标准要求 测试方法

定义 频率低于门槛时增加有功输出(或减⼩充电功率)⽀撑频率恢复。中压场景下 ESS 的 LFSM-U是重要的快速频率⽀撑资源。

试验目的

试验回路 / 条件

验证⽋频增出⼒特性,覆盖 ESS 放电 / 充电 ⼯况。

可变频电⽹模拟器 — 被测机组 — 功率分 析仪;ESS 需具备可调充电⼯况,PV 需 限功率预留裕度。

LFSM-U特性:PV(受裕度限制) 与ESS(双向完整响应)

标准要求 · EN 50549-2

试验程序

欠频阶跃下的 Δ𝑃 响应(ESS 放电工况示例)

u 门槛频率𝑓 :46–49.8Hz可设定(默认 49.8 Hz);下垂𝑠:2–12%可设;

u ESS 放电⼯况:频率阶跃⾄⽋频,记录增出⼒ 响应;

u PV:仅在出⼒低于可⽤出⼒时增出⼒, 上限为可⽤功率(需预留备⽤或按 TSO 约定);

u ESS 充电⼯况:验证充电功率按下垂减⼩直⾄ 停⽌或转为放电;

u PV:限功率⼯况验证增出⼒,满发⼯况验证不 越过可⽤功率。

u ESS:放电可增⾄最⼤放电功率,充电 可减⾄0或转为放电。

关键参数表

试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

门槛频率 𝑓 46–49.8 Hz 可设(默认 49.8 Hz)

ESS 放电 欠频增出力响应曲线 功率偏差在 ±10% 𝑃 容差带内

下垂系数 𝑠 2–12% 可设(默认 5%)

ESS 充电 充电功率减小 / 停止 功率偏差在±10% 𝑃 容差带内符合 50549-2 充电侧要求

PV / ESS 差异 PV 受可用出力 / 备用约定限制;ESS 双向完整响应

PV 限功率 / 满发 增出力能力与上限 不超过可用出力

4.5.3.3 FSM 频率敏感模式

标准要求 测试方法

定义

试验目的 验证全频域下垂特性、死区与双向响应速度。 试验回路 / 条件

在门槛之外的全频率范围按下垂特性连续调节有功,并可设置死区。与LFSM仅在越限 段动作不同,FSM是⾼压并⽹⼤容量机组(NC RfG Type C/D、VDE-AR-N 4120)的 核⼼调频功能,调节范围与响应速度要求更⾼。

全频域频率扫描下的双向有功响应

可变频电⽹模拟器 — 被测机组 — ⾼速录波; 按TSO整定门槛 / 死区 / 下垂。

FSM全频域下垂特性 (含死区,门槛 / 死区 / 下垂由TSO整定)

标准要求 · VDE-AR-N 4120 / RfG

u 门槛与死区由TSO规定:典型49.8 / 50.2 Hz,死区 0–±500 mHz 可设;下 垂𝑠:2–12%可设;

试验程序

u 在死区内施加频率波动,验证功率不变; u 向49.5 Hz与50.5 Hz⽅向分别阶跃 / 扫描,

u PV:上调受可⽤出⼒限制,需按TSO 约定预留备⽤;ESS:充放电双向对称 调节,是 FSM 的理想资源。

记录双向响应; u ESS验证充放电对称调节;PV验证上调受 约定备⽤限制。

关键参数表

试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

门槛 / 死区 典型49.8 / 50.2Hz;死区0–±500mHz可设(TSO规定)

死区内 功率保持情况 无响应(死区有效)

下垂系数𝑠 2–12%可设

死区外双向 实测下垂与响应时间 与TSO设定一致

PV / ESS差异 PV 受可用出力限制、按约定预留备用;ESS充放电双向对称调节

ESS 对称性 充 / 放电响应一致性 双向对称

4.5.4 调压控制

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 83

标准要求 测试方法

定义 中压电⼚的电压⽀撑以⽆功调节为主:𝑄(𝑈) 按电压幅值⾃动调节⽆功,𝑃(𝑈) 在过压时 削减有功作为后备;控制结构与低压同构,但⽆功能⼒考核更严格。

试验目的 验证 𝑄(𝑈) 特性、⽆功能⼒曲线边界及 𝑃(𝑈) 过压削减功能。

试验回路 / 条件

电⽹模拟器 — 被测机组 — 功率分析仪; 机组具备⽆功输出调节能⼒。

试验程序

标准要求 · EN 50549-2

u 电压序列阶跃验证 𝑄(𝑈) 特性与时间常数; u 在 0.9 / 1.0 / 1.1 𝑈 等电压点施加⽆功指令⾄边界,验证能⼒曲线(含低压段斜线下降); u 升压验证 𝑃(𝑈) 削减特性及与 𝑄(𝑈) 的协调。

u ⽆功能⼒按标准能⼒曲线考核:连续运⾏电压范围内提供规定⽆功,电压降低时能⼒可按斜线下降; u 控制模式:𝑄设定值 / 𝑄(𝑈) / cos𝜑设定值 / cos𝜑(𝑃),互斥启⽤;𝑄(𝑈) 可为4点三段折线,时间常数

3–60s; u 中压电⼚通常还须接受DSO远程⽆功 / 电压设定值调度;𝑃(𝑈) 推荐实施,参数可配置。

⽆功能⼒曲线与边界测点(𝑈-𝑄 平⾯)

测试⽤⽆功功率-电压特性曲线

关键参数表 试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

𝑄(𝑈) 特性 各测点𝑄偏差与响应时间 ≤ ±5%𝑃 ,𝜏符合设定 能⼒曲线边界 各电压点最⼤⽆功 达到能⼒曲线要求

⽆功能⼒ 按50549-2能⼒曲线:连续电压范围内供规定⽆功,低压段允许斜线下降 控制模式 𝑄 setpoint / 𝑄(𝑈) / cos𝜑 setpoint / cos𝜑(𝑃),互斥;时间常数3–60s

𝑃(𝑈) 过压削减轨迹 符合设定曲线

4.5.5 ROCOF 频率变化率抗扰

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 84

标准要求 测试方法

定义 与低压⼀致:频率快速变化时保持并⽹、不误跳闸的能⼒。中压电⼚普遍配置 ROCOF / ⽮量偏移(vector shift)类保护继电器,其设定与抗扰要求的协调是中压并 ⽹的典型问题。

试验目的 验证中压机组频率斜坡 / 相位跳变抗扰及 与接⼝保护的协调。

试验回路 / 条件

电⽹模拟器(频率斜坡 / 相位跳变可编 程)— 被测机组 — 录波仪;接⼝保护投⼊。

±2 Hz/s 频率斜坡抗扰试验(保持并⽹)

试验程序

标准要求 · EN 50549-2

ROCOF 抗扰⽰意:±2 Hz/s 频率斜坡下保持并⽹

u 施加±2Hz/s频率斜坡,监视运⾏状态; u 全程监视ROCOF / vector shift继电器,验

u ⾮同步发电机 ≥ ±2 Hz/s; u 接⼝保护(含 ROCOF / vector

证包络内不动作。

shift 继电器)设定须让位于抗 扰与 FVRT 包络,禁⽌在 ±2 Hz/s 内动作。

关键参数表
试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

⾮同步发电机 ROCOF抗扰 ≥ ±2 Hz/s

频率斜坡 机组运⾏状态 不脱⽹

保护配合 继电器动作情况 包络内不误动

4.5.6.1 电压穿越

标准要求 测试方法

定义 中压FVRT与NC RfG Type B协调:电⽹故障导致电压跌落 / 升⾼时,电⼚须在规定的电 压—时间包络内保持并⽹并⽀撑电压恢复,包络以下才允许脱⽹。

试验目的 验证机组按TSO / DSO给定的穿越包络保持 并⽹并⽀撑恢复。

试验回路 / 条件

电压跌落发⽣器(按包络参数编程,含不对 称故障)— 被测机组 — ⾼速录波。

试验程序

标准要求 · EN 50549-2(4.5)

u 施加0 𝑈 ·250 ms深跌、恢复段中间点及OVRT点(对称 + 不对称); u 记录 𝑈 / 𝐼 / 𝑃 / 𝑄波形,验证不脱⽹、故障期间⽆功注⼊与清除后恢复; u 包络边界点复核:包络内不得脱⽹。

u 故障起始耐受 0 𝑈 持续250 ms;OVRT耐受1.25𝑈 持续100ms;之后按包络线性恢复,恢复段参数

(电压 / 时间坐标、斜率)由 DSO / TSO 在规定范围内给定; u 恢复⾄ ≥0.85 𝑈 后连续运⾏。

⾮同步发电技术的低电压穿越能⼒

过电压穿越能⼒

关键参数表 试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

故障起始 0.9𝑈 以下开始注⼊⽆功电流;0 𝑈 耐受250ms;(与 RfG Type B协调) 恢复段 按包络线性恢复至 ≥0.85 𝑈 连续运行(参数由 SO / DSO规定) OVRT 1.1𝑈 以上开始注⼊⽆功电流;耐受1.25𝑈 持续100ms

0 𝑈 ·250 ms 机组连续性 不脱⽹ 恢复段 / OVRT 点 连续性与恢复⾏为 符合包络要求 故障期间电流 ⽆功注⼊⾏为 符合 4.7.4.2(见下页)

4.5.6.2 ⽆功电流注⼊与零电流模式

标准要求 测试方法

定义

试验目的 验证故障期间Δ𝐼 = 𝑘 · Δ𝑈注⼊特性及各运⾏模式切换。 试验回路 / 条件 电⽹模拟器(对称 / 不对称电压偏差)— 被测机组 — ⾼速录波(毫秒级)。 试验程序

故障期间电压⽀撑:电压越出死区后,变流器按电压偏差成⽐例注⼊附加⽆功电流 ( Δ𝐼 = 𝑘 · Δ𝑈 ),抬升故障期间电压;深故障时可按模式切换为有功优先或零电流运⾏。

附加⽆功电流—电压偏差特性 (Δ𝐼 = 𝑘 · Δ𝑈,𝑘 默认 2)

标准要求 · EN 50549-2(4.7.4.2)

u 梯度:𝑘0–6可设定(默认2),注⼊上限可达 100%额定电流;死区(典型 ±10%)𝑈 可配置;

u 三种运⾏模式:无功优先(故障时优先满⾜⽆功 注⼊)、有功优先、零电流模式(电压低于阈值 时电流降⾄ ≤10%,阈值 20%–100% 可配置, 默认值为0.5);𝐼 𝑈 𝑈

u 施加0.2𝑈 / 0.5𝑈 /0.75𝑈 /1.15𝑈 /1.20𝑈 /1.25𝑈 电压阶跃(三相对称及两相不对称测试); u 测量Δ𝐼 初始响应时间与稳态值,反推梯度𝑘与设定⽐对; u 分别启⽤⽆功优先 / 有功优先 (如有)/ 零电流模式,验证切换⾏为与零电流模式下80ms内𝐼 ≤10%𝐼 。

u ESS充电⼯况同样适⽤上述要求。

关键参数表 试验工况与判定准则

项目 标准要求

试验工况 / 测点 测量内容 判定准则

Δ𝑈 阶跃 Δ𝐼 稳态与梯度 𝑘 与设定⼀致(𝑘 0–6) 响应速度 ⽆功电流响应时间,稳定时间 响应时间≤30ms, 稳定时间≤60ms. 模式切换 三种模式⾏为 零电流模式80ms内 𝐼 ≤10% 𝐼

梯度 𝑘 / 死区 𝑘 = 0–6 可设(默认 2);死区 ±10% 𝑈 可配置 注⼊上限 附加⽆功电流可达 100% 𝐼 ;电流总量受变流器容量约束 运⾏模式 ⽆功优先 / 有功优先 / 零电流模式(≤10% 𝐼 ,阈值可配置)

4.5.7 并⽹保护装置:过⽋压 / 过⽋频保护

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 87

标准要求 测试方法

试验目的 验证各级保护的跳脱阈值、跳脱时间。

试验回路 / 条件 电⽹模拟源 — 被测机组 — 时间记录装置。

定义 中压接⼝保护通常由专⽤保护装置实现,电压跳脱值以实际量值(kV)给出;功能与低 压⼀致:超过跳脱值后在设定跳脱时间断开并⽹开关。

试验程序

u 按要求跳脱值施加电压 / 频率阶跃,记录动作时间; u 缓变回扫测跳脱值。

标准要求 · EN 50549-2(4.9.2 / 4.9.3)

⽋压、过压保护各设两级,跳脱值与跳脱时间独⽴可设置;⽋频、过频保护阈值可设置。连续运⾏频率 范围 49–51 Hz,边界区间限时运⾏。

越限阶跃下的动作延时测量

关键参数表

保护项⽬ 跳脱值设置范围 跳脱时间设置范围 典型脱⽹设置

  • ⽋压保护 1 级 0.2–1.0 𝑈 0.1–100 s 按 DSO / 协议
  • ⽋压保护 2 级 0.2–1.0 𝑈 0.1–5 s 按 DSO / 协议
  • 过压保护 1 级 1.0–1.2 𝑈 0.1–100 s 按 DSO / 协议
  • 过压保护 2 级 1.0–1.3 𝑈 0.1–5 s 按 DSO / 协议
试验工况与判定准则

试验⼯况 / 测点 测量内容 判定准则

⽋频保护 47.0–50.0 Hz 按 DSO / 协议 47.5 Hz

跳脱时间测试 动作时间 ≤ 设置跳脱时间 跳脱值测试 实际跳脱值 与设定跳脱值误差≤ ±1%额定电压

过频保护 50.0–52.0 Hz 按 DSO / 协议 51.5 Hz

4.5.8.1 各国(地区)标准要求

中高压并网标准,是指光伏电站、储能电站、风电场、工商业大型光储系统、集中式 PCS、升压站等接入中压或高压电网时,需要满足的技术规范、测试要求、建模要求、保护要 求和电网公司接入要求。 相比低压并网,中高压并网更强调:电网支撑能力、故障穿越能力、动态无功能力、调度通信、保护配合、电能质量、模型仿真和项目级并网验证。 低压并网更多关注单台设备是否安全接入;中高压并网则关注整个电站或储能系统接入后,对配电网、输电网甚至区域电力系统稳定性的影响。

中国并网体系分三层架构:产品单机国标 + 电站场站国标 + 电网企业细则(国网 / 南网),光伏、储能分开设标,储能 PCS 为双向四象限变流器,调频、无功要求严 于光伏。

国家/地区 标准 说明

欧洲EU RfG(EU 2016/631)+ EN 50549-2EU RfG Type A/B/C/D涵盖低压⾄中⾼压要求;EN 50549-2规定并联接⼊公 共中压配电⽹的发电设备保护功能和运⾏能⼒要求,⽤于Type B及以下设备 与DSO签订接⼊协议、证明符合EU RfG。适⽤于接⼊中压配电⽹的发电设 备(配 EN 50549-10测试要求)。
德国VDE-AR-N 4110中压1-60kV
德国VDE-AR-N 4120⾼压60-150kV
德国VDE-AR-N 4130特⾼压≥150kV
德国TR3中、⾼及特⾼压电⽹中发电机组、电站、储能设施及其组件的电⽓特性。
德国TR4发电机组、发电⼚、储能设施及其组件的电⽓特性仿真模型的建模与验证要 求。
德国TR8发电机组、发电⼚、储能设施及其电⽹组件的电⽓特性认证。
意⼤利CEI 0-16、Terna 系列标准接⼊中压电⽹的设备需满⾜CEI 0-16;接⼊⾼压 ≥110kV、36kV Terna 电站 及最⼤装机容量超6MW的发电设备参照 Terna 系列标准。适⽤于中⾼压并 ⽹发电设备。
欧洲其它市场基于 EU RfG + EN 50549的各国并⽹ 技术规范欧洲多数国家依托EU RfG与EN 50549框架编制本国并⽹规范,按Type A/B/C/D分类界定低压、中⾼压要求。适⽤于接⼊配电⽹/输电⽹的发电 设备。
美国IEEE 1547、IEEE 2800-2022接⼊配电⽹参照IEEE 1547系列;IEEE 2800-2022针对接⼊输电及相关系统 的逆变型资源IBR的互联和互操作要求。适⽤于接⼊配电⽹的DER 及接⼊输 电系统的逆变型资源。
澳⼤利亚/新西兰GPS(Generator Performance Standards)澳⼤利亚能源市场运营商AEMO制定的并⽹性能强制⼿册,需进⾏全项性能 验收。适⽤于中⾼压接⼊的发电设备。

装机容量 推荐接入电压 标准及要求

400kW~6MW10kV 中压配网GB/T29319、GB/T36547、Q/GDW12051
6MW~50MW35kV/66kV 中高压GB/T19964、GB/T36547、国网并网细则
50MW~200MW110kV 高压输电GB/T19964、Q/GDW 场站导则
>200MW220kV 及以上超高压GB/T19964 + 电网专项并网审查

德国并⽹标准体系

4.5.8.2 中⾼低压并⽹认证与市场准⼊
中高压并网认证

中⾼压并⽹认证,是指光伏逆变器、储能逆变器、光储⼀体机、微型逆变器、PCS 等产品,在接⼊中⾼压配电⽹前,需要通过相应标准的型式试验、⽂件审查和认证/列名流程,以证明设备在并⽹运⾏时能够安全、稳定、 可控、可保护、可调节,不会影响电⽹安全、电能质量和⼈员安全。 中⾼压并⽹认证通常不是⼀步完成,⽽是分为以下阶段。

02
01
03
04
05
06

标准差异分析 / Gap Analysis:

报告审核和证书签发

正式型式试验

确认目标市场和适用标准:

提交资料给TÜV莱茵

样机预测试:

认证前通常要做标准差异分析, 确认产品硬件和软件是否满⾜⽬ 标标准。

测试完成后,TÜV莱茵会 出具测试报告和CoC证书。

⾸先要明确产品要进⼊哪个 国家或地区,因为不同市场 的标准完全不同。

正式认证前建议做预测试, ⽬的是在正式送样前发现问 题,避免认证周期和费⽤⼤ 幅增加。

需要注意:测试报告不等于证书,证书也不等于最终电⽹公司准⼊。很多国家还需要额外做产品列名或 DSO 审核。

中高压电网列名

中⾼压电⽹列名,也叫中⾼压并⽹设备⼊⽹注册、发电设备型式注册、电⽹准⼊登记,英⽂为 Grid-code Registration、Type-test Registration、System Homologation,针对中⾼压直挂 PCS、集中式变流单元、构⽹型发 电单元等涉⽹设备;设备完成中⾼压并⽹型式试验后,⼚商提交仿真模型,经电⽹运营商预资格审核录⼊电⽹准⼊台账,才可⽤于中⾼压并⽹项⽬。中⾼压并⽹认证证明设备符合并⽹标准,输出试验报告与证书,仿真模型由⼚ 商配套提供;该列名属于电⽹侧预审,除证书外重点评审模型、控制逻辑与系统交互,通过后获取注册编号。不同于低压可公开查询的产品⽩名单,绝⼤多数国家中⾼压⽆通⽤公开设备清单,部分国家⽀持设备型式注册,但仍 需做项⽬级评审,以项⽬预资格登记为主。

中高压电网列名的意义

u 便于电⽹运营商开展涉⽹审批

u 降低 EPC、设计院选型风险

u 满⾜电站备案、并⽹前置条件

u 电⽹侧系统安全管控

u 规避项⽬并⽹失败风险

中⾼压电站由电⽹ TSO/DSO 开展涉⽹评 审,列名 / 型式注册完成后,电⽹可复⽤ 已评审通过的设备证书、仿真模型与控制 逻辑,减少新项⽬中设备层⾯的重复核验, 缩短电站并⽹预审周期,但每个项⽬仍需 开展场站级系统仿真评估。

中⾼压项⽬ EPC、设计院⼀般不重新 开展全套型式试验与模型校验,优先 选⽤已完成电⽹注册的设备;即便产 品证书齐全,未完成注册的设备,会 增加项⽬评审⼯作量,容易不被优先 选⽤。

不少国家电⽹导则将中⾼压发电单元设备 预注册作为电站并⽹许可、项⽬备案的前 置条件;部分区域电⽹会将注册编号纳⼊ 电站报批材料,⽆注册信息将⽆法推进并 ⽹流程,也有部分国家仅做项⽬级评审, ⽆设备注册环节。

注册环节同步归档设备仿真模型、保护定 值、控制策略、版本变更信息,电⽹可基 于统⼀模型开展系统仿真、故障分析;设 备软硬件重⼤变更时,⼚商需要更新提交 资料,否则原有注册将暂停效⼒,需重新 复核,以此保障电⽹整体运⾏安全。

未完成注册的设备,即便单机型式试验 合格,仍存在仿真不通过、涉⽹参数不 满⾜电⽹导则的风险,容易造成并⽹审 批驳回、项⽬⼯期延误,甚⾄需要现场 改造设备,带来额外成本。

90 德国莱茵全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书TÜV

第五章 构⽹技术要求

5.1 构网技术标准及核心要求

德国莱茵TÜV

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 91

技术标准:

2023年12月,欧盟能源监管合作署(ACER)向欧盟委员会提交了修订并网规范(NC RFG)的建议,即NC RfG 2.0草案,首次将构网要 求纳入发电厂模组(PPM,主要包含电力电子等非同步发电装置)的技术规范。

为配合NC RFG 2.0的实施,ENTSO-E发布技术指南文件《Grid Forming Capability of Power Park Modules》(发电厂模组的构网能力 技术报告)。这是ENTSO-E联合多家行业组织于2025年10月3日发布的技术报告,旨在为即将出台的欧盟并网规范(NC RFG 2.0)中关 于构网型变流器的技术要求提供详细指南。这是欧洲首次系统性地提出构网型变流器的可量化、可测试并网技术要求,为全球(包括中国、 澳大利亚、美国)的构网标准制定提供了重要参考。

核心技术要求:

|对电网频率跳变的响应|

|---|

|电压源特性|

|---|

|虚拟惯性|

|---|

|电流达到极限时的限幅行为|

|---|

|宽频阻抗特性|

|---|

|对电网电压相位跳变的响应|

|---|

|黑启动能力|

|---|

|对电网电压幅值跳变的响应|

|---|

5.1.1 电压源特性

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 92

技术要求:

在正常和扰动工况下(电压幅值、频率、相位变化),构网型设备应表现为理想电压源(戴维南源)串联内阻的电压源特性:

  • • 理想电压源上电时输出电压具备启动时间常数𝑇 。
  • • 内阻(有效阻抗)包含实际阻抗(如变压器或滤波 器)及虚拟阻抗(如设备控制)。
  • • 电网电压的幅值(相位)变化应引发电压源输出的 无功(有功)电流发生变化。
5.1.2 电流达到极限时的限幅行为

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 93

响应要求:

当需求的电流响应超过设备(PGU)的电流极限时,应等比 缩放电流矢量(电流限幅)并保持矢量角不变,以保护设备 硬件。此过程中,有功和无功并无优先级。

电流限幅(clipping)最多可保持40ms。为了避免长时间连 续电流限幅,设备的电流极限可设定为额定电流的95%。

注:如果设备可以在电流超过极限的状态下运行,则设备可 以提供超过电流极限值的电流响应。

5.1.3 对电网电压相位跳变的响应

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 94

响应要求: 性能指标(依据ENTSO-E构网技术指南):

当构网型设备(PGU)的端口电压发生电压相位角跳变时,设备 应表现电压源特性, PGU内部电压的幅值,相位和频率在电网电 压跳变瞬间保持不变。 PGU的电流响应由其有效阻抗与电网电压 差决定,本页中公式用于量化PGU的电流响应能力 (∆𝑖 , , )。

u 在10ms内,瞬时有功电流变化应⾄少达到理论峰值(按本页公式计 算)的 50%。 u 若⽆储能或储能有限,允许仅响应负功率变化。

电流变化计算:

1 𝑥

∆𝑖 , , ≈ −

(sin 𝛿 + 𝛾 − sin 𝛿 )

其中𝛾为相位跳变⾓,𝛿为跳变前的相⾓差,𝑥 为PGU有效阻抗。

图中展⽰不同计算(模拟)⽅法下PGU有功电流⾯对电⽹电压相位突变 (+5 )时的响应。

5.1.4 对电网电压幅值跳变的响应 (1)

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 95

响应要求:

当构网型设备(PGU)的端口电压发生电压幅值跳变时,设备应 表现电压源特性, PGU内部电压的幅值,相位和频率在电网电压 跳变瞬间保持不变。 PGU的电流响应由其有效阻抗与电网电压差 决定,本页中公式用于量化PGU的电流响应能力(∆𝑖 , )。

u 当PGU端⼝电压幅值变化不⼩于±5%且不触发电流限幅时,⽆功电 流响应近似为:

∆𝑈 𝑥

例如电压下降 5%时,⽆功电流增加0.15 p.u.(假设𝑥 = 0.33

p.u.)。在没有达到电流极限值的情况下,⽆功电流𝑖 随电压幅值的 变化⽽变化。有功电流𝑖 不随电压幅值变化。在低电压时,视在电流 𝑖 会变得⾮常⾼。

电流变化计算:

1 𝑥

∆𝑖 , ≈

(𝑈 − 𝑈 ×cos(𝛿))

u 当电压变化⼩于±5%时,有功电流𝑖 的微⼩变化是由有功功率控制 环引起的,该控制环根据电⽹电压调整有功电流,以维持恒定的有 功功率输出。

其中𝑈 和𝑈 为PGU端⼝和内部电压,𝛿为前述两电压的相⾓差, 𝑥 为PGU有效阻抗。

5.1.4 对电网电压幅值跳变的响应 (2) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 96

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性能指标(依据ENTSO-E构网技术指南):

u 在10ms内,视在电流𝑖 应达到预期值的90%。

u 电压变化不⼩于±5% 时,正/负序⽆功电流的响应阻尼⽐应≥0.3, 且在80ms内进⼊±15%误差带,130ms内进⼊±5%误差带。

u 当需求响应超过电流极限值时,应等比缩放电流矢量(电流限幅) 并保持矢量角不变,以保护设备硬件。此过程中,有功和无功并 无优先级。(详见5.1.2,电流达到极限值时的限幅⾏为)。

图中展⽰在PGU的电压相⾓差(右图灰⾊线)和有效阻抗(右图蓝⾊线)不变的情 况下,PGU输出的有功电流(左图蓝⾊线)保持不变,⽆功电流(左图绿⾊线)随 PGU端⼝电压幅值的变化⽽变化。

5.1.5 对电网频率跳变的响应

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 97

响应要求:

构网型设备应能响应电网频率或相位跳变,提供阻尼功率,抑制 频率或者功率的振荡。设备对有功功率的振荡抑制效果用阻尼比 (按本页公式计算)进行量化。

有功功率阻尼比计算:

𝑃 𝑃

𝑙𝑛

𝜉 =

𝑃 𝑃

(2𝜋) +𝑙𝑛

其中𝑃 和𝑃 的定义详见右图。

性能指标(依据ENTSO-E构网技术指南):

图中展⽰𝑃 和𝑃 为有功功率振荡过程中两个相连的最⼤值(或最⼩值)。

在0.1Hz至10Hz的频率范围内,设备对有功功率振荡的阻尼比建 议至少达到5%。

5.1.6 虚拟惯量(1)

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 98

概念定义:

虚拟惯量是通过控制算法模拟同步发电机的转子惯量特性,使构 网设备在电网频率发生变化时,能够自动、快速地调节有功功率 输出,以抑制频率变化率(RoCoF)并减缓频率偏差的扩展。

响应要求:

构网型设备提供虚拟惯量的具体要求可由相关TSO与RSO指定。 设备应能够响应频率变化,即在RoCoF变化时快速调整有功功率。 对于Type B发电厂,储能设备需要在电网低频工况下提供虚拟惯 量(储能设备放电)。对于Type C和Type D大型发电厂,在电网 高/低频工况下均需要提供虚拟惯量,这要求额外的瞬时功率储备。

图中展⽰当电⽹频率(下图)上升时(RoCoF>0),设备发出的有⽤功(上图)降 低以遏制电⽹频率的上升。当电⽹频率下降时(RoCoF<0),设备发出的有⽤功增 加以供应额外的负载。

5.1.6 虚拟惯量(2) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 99

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功率变化计算: 性能指标(依据德国VDE FNN构网技术指南):

构网型设备在提供虚拟惯量时所改变的有功功率(∆𝑃)可以由 本页公式计算:

构网型设备的启动时间常数(见本页公式中𝑇 )由相关TSO和 RSO协调制定。当设备提供虚拟惯量时,需求的功率变化响应需 在800ms(𝑇 ≤ 10s)或在1300ms(𝑇 > 10s)内完成。功率 变化精度需保持在±5%以内。

∆𝑓 𝑓

∆𝑃 = 𝑇 ×

×𝑃

∆𝑡

德国惯性功率采购要求基础产品和优质产品在全年30%和90%的 时间内对于±2Hz/s的频率变化率不得出现功率限制。

其中𝑓 和𝑃 是额定电⽹频率和额定设备有功功率。𝑇 是设备 的启动时间常数。

当设备结束提供虚拟惯量后,允许储能设备从电网中充电(放 电),输出(充入)的能量不得超过之前改变的能量的1.5倍。

5.1.7 宽频阻抗特性 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 100

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概念定义:

宽频阻抗特性是指一个元件或系统在一个较宽的频率范围内,其阻抗保持相对稳定或按特定规律变化的能力。

性能指标(依据德国VDE FNN构网技术指南及ENTSO-E构网技术指南)

PGU的频率敏感阻抗应在100Hz至2.5kHz的范围内拥有正实部。此要求适用于所有类型的发电设备(Types A-D)。对于大型发电机组 (Type C和Type D),此要求同样适用于并网点(PoC)。ENTSO-E构网技术指南额外说明宽频阻抗特性所要求的最大频率可在1kHz至 2.5kHz之间变化,最终由TSO指定。

PGU的宽频阻抗特性旨在确保PGU不会放大与电网交互过程中的各种共振(如控制)并最终引发系统谐波问题。

5.1.8 黑启动 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 101

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概念定义:

黑启动能力是指发电机组或储能系统在电网全停,无外部电源支援的情况下,依靠自身能量启动并带动其他设备恢复供电的能力。

性能指标

构网PGU在断开电网、无外部电能供应的情况下,能在规定时间内自行启动。待启动电网处于空载状态时,PGU应能在并网点提供接近额 定频率的电压,并覆盖充电负荷与网损。电压应在10% − 105%额定电压范围内无级可调。从10%升至约90% − 100%的升压时间 不超过10 分钟。电压 > 90%后,应自动投入发电机电压控制(电压控制器模式),以应对后续负载接入。负载连接( ≤ 10%额定有功)引起的频率 变化不得超过1Hz。

在全球绝大多数的构网技术指南中,黑启动并非是构网PGU的强制要求。TSO可根据具体情况向系统中的发电机组要求黑启动能力。

5.2 构网设备测试要求(依据德国VDE FNN构网技术指南)

德国莱茵TÜV

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 102

德国VDE FNN构网技术指南涵盖的构网设备测试旨在准确地,科学地测试构网设备在不同工况下的运行表现及对电网的支持能力。这些测 试可总结为以下十项测试:

测试1模拟孤岛运行测试
测试2相位跳变功率验证
测试3有效阻抗验证
测试4谐波频率范围内的阻抗和谐波源验证
测试5有效阻抗的扰动响应特性和线性度验证
测试6高低压穿越
测试7达到和退出电流限值时的行为
测试8返回电压带𝑢 ±10%𝑢 时的行为
测试9功率-频率震荡阻尼验证
测试10起动时间常数𝑇 、惯量功率和能量验证

注:本章节所有测试的测试方法和测试判据均依据德国VDE FNN构网技术指南。

5.2.1 虚拟孤岛运行测试 (1) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 103

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测试目的:

虚拟孤岛运行测试用于验证构网型设备(PGU)的电压源特性, 以及其是否在非受限范围内满足过频和欠频的响应要求,即 PCNB要求。作为测试的一部分,还将验证启动时间常数𝑇 的 有效性。

测试方法:

虚拟孤岛运行测试环境如右图所示:PGU与电网或电网模拟器 同步运行,短路容量比SCR≥3,并为可调负载供电。可调负载 可以是可切换负载或变流器负载,应能够将负载状态从最小有 功功率调节至最大有功功率。PGU的内部保护和PCNB均应处 于激活状态。

5.2.1 虚拟孤岛运行测试 (2) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 104

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测试方法:
测试判据:

从并网运行的稳态工作点出发,通过断开断路器𝑆 形成虚 拟孤岛,使PGU为预设可调负载供电。可调负载的功率可设置 为PGU最大输出功率(𝑃 , )的45%至65%(输出功率反向 时为-45%至-65%)。

测试评估时,若在虚拟孤岛状态下频率和有功功率达到稳态, 且PGU内部保护未触发完全脱网(在虚拟孤岛中脱网),则认 为验证成功。同时,测试数据反映出的启动时间常数𝑇 应在设 定值的50%容差范围内。

对于PCNB,测试系统应保持稳定的孤岛运行,且测得频率超 过52.5Hz的累计时间不超过0.1s,超过51.5Hz的累计时间不超 过10s。

测试包含沿着惯量功率方向的4个测试(测试1.1至1.4)及1个 与惯量功率方向相反的测试(测试2.1)。所有测试均需在2个 不同的启动时间常数𝑇 , 和𝑇 , 下进行。

同时,PGU在频率及有功功率的稳定过程中应提供满足要求的 阻尼。基于变流器的设备,例如光伏和电池储能系统,阻尼比 应不低于0.2,风力发电站等装置的阻尼比应不低于0.06。

测试记录应至少在断路器断开前10s开始,虚拟孤岛状态至少持 续50s,直至达到新的稳定工作点。可调负载应尽可能表现无 源特性,且不得影响被测PGU的控制。

5.2.2 相位跳变功率验证(1) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 105

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测试目的:

相位跳变功率测试用于确定构网型设备(PGU)对电压相角跳 变时的动态有功功率响应,同时验证电压源特性相对于外部有 功功率限制指令具有更高优先级。

测试方法:

相位跳变功率测试(及本章节余下所有构网设备测试)均需在 与电网或与电网模拟器同步运行的条件下进行,测试环境如右 图所示。也可以在电网连接点(并网点)运行PGU,前提是可 以通过激活PGU上的相应信号以完成测试。

5.2.2 相位跳变功率验证(2) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 106

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测试方法:
测试判据:

基于并网运行的稳态工作点(有功功率为50%±5%𝑃 , 的 ±, 无功功率为𝑃 , 的 ±5%范围内),通过以下两种方法中的一 种,施加电压相位跳变并记录由此产生的功率变化:

测试评估时,确定并计算PGU内部电压相角(方法1)或PGU 端口电压相角(方法2)在测试前后产生的角度变化∆𝛿 ,并按 本页公式计算所需的最大有功电流响应( ∆𝑖 , , ):

1 𝑧 ,

  • 1. 对PGU内部电压相角施加相位阶跃∆𝜃 。
  • 2. 通过电网模拟器或FRT试验装置,对PGU端口电压相角施 加相位阶跃∆𝜃 。

∆𝑖 , , = −

sin(∆𝛿 )

其中𝑧 , 是设备的最⼤有效阻抗。

若最大有功电流变化(∆𝑖 , )达到所需最大有功电流响应的 50%(对于拥有储能的设备需达到70%),则测试通过。

以上两种方法中,施加的相位跃迁应使PGU沿惯量功率方向产 生至少45%𝑃 , 的功率变化,并施加反方向的相位跃迁(即 − ∆𝜃 ±10%)重复测试。

5.2.3 有效阻抗验证(1) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 107

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测试目的: 测试方法:

有效阻抗测试用于确定PGU端口处的电压幅值发生变化时的有 效阻抗,并验证其是否符合VDE FNN指南规定的最大值𝑧 , 。

有效阻抗测试同样基于PGU并网运行的稳态工作点,这些稳态 工作点的要求可见下表。

序号 输出有用功 输出无用功 SCR

1> 55%𝑃 ,10%( ± 5%)𝑃 ,SCR≥3
2> 55%𝑃 ,10%( ± 5%)𝑃 ,
315%~45%𝑃 ,−10%~10%𝑃 ,
在3号测试工况下,电压变化∆𝑢 应沿负方向。
5.2.3 有效阻抗验证(2) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 108

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测试方法: 测试判据:

基于并网运行的稳态工作点,通过以下两种方法中的一种,施 加电压幅值跳变并记录由此产生的电压和电流变化:

测试评估时,根据电压变化前后稳态正序电压和视在电流计算 有效阻抗:

  • 方法1:

𝑧 , =

𝑢 , − 𝑢 , ± ∆𝑢 𝑖 , − 𝑖 ,

  • 方法2:
  • 1. 在PGU端口处依次施加±0.03至0.05p.u.的电压幅值阶跃 (∆𝑢 )。顺序为:正阶跃→0→负阶跃→0,系统需 在各稳态之间达到稳态。
  • 2. 通过电网模拟器或FRT试验装置,对PGU端口电压幅值施 加两次幅值不同的变化,例如:∆𝑢 = 0.03至0.05p.u.和 ∆𝑢 =0.07至0.1p.u. 。两次幅值变化应与起始稳态工作点, 及彼此之间,相差至少2%。

其中n和v代表电压变化后和变化前的变量。

𝑢 , − 𝑢 , 𝑖 , − 𝑖 ,

𝑧 , =

其中n和v代表电压变化后和变化前的变量。

如果通过测试得到的有效阻抗大小 𝑧 , 符合VDE FNN指南规 定的阻抗最大值𝑧 , ,则测试通过。

5.2.4 谐波频率范围内的阻抗和谐波源验证(1) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 109

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测试目的: 测试方法:

德国VDE FNN构网指南提供了一种测试方法,即差分阻抗谱法。该方 法允许采用以下四种试验配置:

谐波频率范围内的阻抗和谐波源验证是为了验证构网PGU在 100Hz至2.5kHz谐波频率范围内的无源性,此测试应基于设备 制造商关于相关阻抗的声明进行验证。

  • 1. 基于电网模拟器,在所需频率范围内调节电压的相角和幅值。
  • 2. 采用并联或串联的附加谐波源,可选择通过FRT试验装置的纵向 阻抗引入附加阻抗。
  • 3. 采用C-HIL配置进行仿真测试,其中真实控制器在实时仿真器上运 行,实时仿真器复现功率硬件。
  • 4. 在软件环境中,利用真实控制器代码进行离线仿真测量。

这项测试需要在正序和负序下进行测试,每个频率点至少进行两次相 互独立的测量。

5.2.4 谐波频率范围内的阻抗和谐波源验证(2)

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 110

测试判据:

评估此测试时,应按照EN 61000-4-7,对每个窗口中记录的电压和电流进行傅里叶转换,然后计算对称分量。根据每个频率点上两次独 立测量的数据a和b,分别计算正序和负序阻抗:

𝑢 𝑓 − 𝑢 𝑓 𝑖 𝑓 − 𝑖 𝑓

𝑧 𝑓 =

𝑢 𝑓 − 𝑢 𝑓 𝑖 𝑓 − 𝑖 𝑓

𝑧 𝑓 =

𝑢 𝑓 ×𝑖 𝑓 − 𝑢 𝑓 ×𝑖 𝑓 𝑖 𝑓 − 𝑖 𝑓

𝑢 𝑓 =

𝑢 𝑓 ×𝑖 𝑓 − 𝑢 𝑓 ×𝑖 𝑓 𝑖 𝑓 − 𝑖 𝑓

𝑢 𝑓 =

若阻抗在100Hz⾄2.5kHz整个频率范围内均具有正实部,则测试通过。

5.2.5 有效阻抗的扰动响应特性和线性度验证(1) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 111

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测试目的:

测试判据:

有效阻抗的扰动响应特性和线性度验证用于确定在PGU的额定 范围内,响应电网电压幅值突变(如±10%𝑢 )时的无功电 流上升时间,稳定时间和阻尼,以及在无电流限制和小信号状 态下的有效阻抗线性度。

对测试结果进行测评时,需要将三相瞬时电压和三相瞬时电流进行 克拉克转换,以得到电压在𝛼 − 𝛽坐标系中的分量。为了提高测量数 据的质量,计算𝛼 − 𝛽坐标系中电压(𝑢 )和电流( 𝑖 )在5ms滑 窗内的均值,即𝑢 , 和𝑖 , 。

当𝑢 , 超过最终电压变化的10%时,定义为时间原点(𝑡 = 0)。 电流的上升时间指𝑖 , 从时间原点到最终稳定电流的时间90%。

测试方法:

此测试采用有效阻抗验证中的方法2(详见5.2.3),即连续施 加两个幅值不同的电压阶跃。此外,还应该通过重复测试,确 定该PGU与至少一个其他PGU并联运行时的表现。如果该PGU 通过自有变压器或自有变压器绕组并网,则无需开展这项额外 测试。

正序无功电流𝑖 , 的稳定过程按照+20%~ − 10%𝑖 ( ∆𝑖 , > 0) 或−20%~ + 10%𝑖 ( ∆𝑖 , < 0)的容差带进行评估。

5.2.5 有效阻抗的扰动响应特性和线性度验证(2) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 112

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测试判据:

PGU在响应电网电压变化时的无功电流阻尼由右图所示的红色包 络曲线进行评估。该曲线由以下参数定义:

∆𝑥 = 0.037 p.u. , ∆𝑖 , , 𝑡 = 40.65ms , 𝑡 = 42.6ms和𝑡 = 80ms

有效阻抗的线性度可通过测试过程中两次电压阶跃后的电压和无 功电流变化计算:

图中展⽰PGU在响应电⽹电压幅值突变时的⽆功电流变化。

∆𝑢 ×∆𝑖 , ∆𝑢 ×∆𝑖 ,

𝐿 =

通过此测试需满⾜:1. 5ms滑动平均电流的上升时间不⼤于15ms。2. PGU的⽆功电流在电压变化后80ms⾄150ms内保持在稳定容差带内。

  • 3. PGU的⽆功电流响应位于右图所⽰的包络线内。4. PGU有效阻抗的线性度需满⾜𝐿 在0.85⾄1.15之间。
5.2.6 高低压穿越(1) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 113

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测试目的:

高/低压穿越(O/UVRT)测试用于验证构网PGU在对称和不对 称电压跌落期间保持电压源控制行为的能力。

测试方法:

高/低压穿越测试中,电源电压会降低,剩余电压范围分别是:

  • • 0.7~0.8 p.u.
  • • 0.45~0.6 p.u.
  • • 0.2~0.3 p.u.
  • • < 0.05 p.u.

电压跌落的持续时间应至少达到右图中电压-时间曲线所规定的 时长。

5.2.6 高低压穿越(2) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 114

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测试方法:
测试判据:

高/低压穿越测试需在满载(> 0.98𝑃 )和部分负载(0.1~0.5 𝑃 ) 条件下进行。测试从cosΦ ≈ 1的工况开始,并在制造商规 定的最大欠励和最大过励无功功率下进行附加测试。

若满足以下条件,则测试通过:

  • 1. PGU在所有电压跌落和升⾼期间保持并⽹。
  • 2. 5ms滑动平均视在电流的上升时间(定义见5.2.5)不⼤于15ms。
  • 3. 正序和负序⽆功电流,𝑖 , 和𝑖 , ,在电压变化后的80ms内稳定 在+20%~ − 10%𝑖 ( ∆𝑖 , > 0)或−20%~ + 10%𝑖 ( ∆𝑖 , < 0)的容差带内。
  • 4. 在电压变化后的80ms内,正序和负序电压,𝑢 和𝑢 ,的阻尼⾄ 少为0.3。 或者: 正序和负序⽆功电流,𝑖 , 和𝑖 , ,在电压变化后的80ms内保持 在∆𝑖 , 的±15%范围内,并在130ms⾄300ms期间保持在 ∆𝑖 , 的±5%范围内。

拥有储能功能的设备应分别在供能和耗能模式下测试,过电压 测试应在最低直流电压下进行。

过电压期间的特性通过对称电压阶跃进行验证,电压阶跃幅值 至少为0.1 p.u.,并升至高于1.1 p.u.。对于不对称电压升高,最 大线电压应不低于1.1 p.u.,持续时间至少为5s。

5.2.7 达到和退出电流限值时的行为 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 115

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测试目的:

测试判据:

该测试的目的是对电流限幅及恢复至无限制运行的过程进行评 估。

若满足以下条件,则测试通过:

  • 1. 电流谐波在电压突变100ms后不再明显,或从信号判断电流限 幅在电压突变后已结束40ms。
  • 2. PGU在剩余电压最低至0.2p.u.的电压跌落期间保持稳定;在整 个电压跌落期间,平均视在电流不低于额定电流的95%;如果 未达到电流极限值,则不低于预期视在电流(由故障前工作点 测得的有效阻抗推导得到)的95%;当电压跌落幅度是初始状 态的25%和50%时,电压跌落期间的有功电流不低于额定电流 的5%。
  • 3. 当正序电压重新进入𝑢 ± 10%𝑢 电压带后150ms,无功 电流需保持在其最终稳定值±10%范围内。

测试方法:

该测试基于高/低压穿越测试(详见5.2.6)中所记录的电流值。 对每次对称电压跌落,应确定每相电流的总谐波畸变率 (THD),分析频率最高至2.5 kHz,分辨率为25 kHz。,测试 也可以评估PGU内部用于指示是否采用电流限幅的信号。

5.2.8 返回电压带𝑢 ±10%𝑢 时的行为 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 116

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测试目的:

测试判据:

该测试的目的是对电网故障后的恢复特性进行评估。

对测试结果进行测评时,若有功电流𝑖 , 在1s内恢复至故障前的有功 电流,则测试通过,由于技术限制导致的偏差应予以说明。

此外,正序电压的暂时过电压不得超过最终稳态值的5%,对于2027 年12月31日之后投运的设备,暂时过电压不得超过最终稳态值的 2.5%。

测试方法:

该测试同样基于高/低压穿越测试(详见5.2.6)中所记录的数 据。故障前的测量数据采用10s平均值。有功电流𝑖 , 的上升时 间是指从电压恢复开始,到𝑖 , 首次进入故障前有功电流±10% 容差带的时间间隔。暂时过电压则定义为电压恢复后正序电压 𝑢 相对于其最终稳态值𝑢 , 的最大值。

5.2.9 功率-频率振荡阻尼验证(1) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 117

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测试目的:

该测试用于确定PGU在同步运行过程中功率-频率振荡的阻尼, 频率范围是0.05Hz至10Hz 。

测试可以采用以下两种方法进行:

  • 1. 施加0.25Hz至0.5Hz的频率阶跃。该阶跃可通过电网模拟器施加, 或直接叠加在PGU内部的电压频率上,此时也会作用于PCNB。
  • 2. 施加相位阶跃。相位阶跃可通过电⽹模拟器施加,可连接⾄ PGU内部相⾓,也可在并⽹同步运⾏时通过附近负载阶跃或电 ⽹阻抗突变实现,例如切换FRT试验装置的纵向阻抗。 相位阶跃的幅值应使PGU沿惯量功率方向产生15%至 30%𝑃 , 的有功功率变化,或沿惯量功率的反方向产生2%至

测试方法:

进行测试时,PGU应在SCR大于3,有功功率输出为𝑃 , 的 50%至75%,cosΦ = 1的条件下运行。如果有多个启动时间常

数𝑇 设定值,则应在𝑇 , 和𝑇 , 下进行测试。对于拥有储能 功能的PGU,应测试两个功率方向,并包含PCNB停用和激活 两种状态(共4项测试)。

4%𝑃 , 的有功功率变化。在所有情况下,施加的相位阶跃均 不得使PGU进入电流限幅状态。

5.2.9 功率-频率振荡阻尼验证(2) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 118

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测试判据:

此测试项进行评估时,首先确定正序有功功率𝑃 在测试中首个 最大值或最小值,之后最多取4个极值,并计算相邻极值的幅值 比:

∆𝑃 ∆𝑃

𝐴𝑅 =

∆𝑃 ∆𝑃

𝐴𝑅 =

如右图所示,如果能够识别出3个极值,且𝐴𝑅 和𝐴𝑅 均小于 0.2,则满足阻尼要求,测试通过。如果可识别的极值少于3个, 也视为测试通过。

图中展⽰PGU有功功率在施加频率阶跃(左图)和相位阶跃(右图)时的振荡响应。

5.2.10 启动时间常数𝑇 ,惯量功率和能量验证(1) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 119

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测试目的:

该测试用于验证构网PGU中设定的启动时间常数𝑇 ,以及由此 产生的惯量功率和惯量能量提供的能力,包括惯量功率相对于 外部有功功率限制指令的优先级。

频率曲线可以由电网模拟器施加,也可将其直接作为频率变化叠加 在PGU内部频率上。测试工况应包含PCNB停用和启用的情况。在 𝑇 测试中,应通过最高优先级接口施加有功功率限制设定值,使惯 量功率超过限制值。验证𝑇 的整定范围时,需要在𝑇 , 和𝑇 , 下 进行测试。

测试方法:

在测试中,PGU需承受如右图所示的频率变化:

  • 1. 曲线(a)具有正频率偏差,三个测试阶段的频率变化率 (RoCoF)分别为+2 𝐻𝑧/𝑠, +1/3 𝐻𝑧/𝑠和−1 𝐻𝑧/𝑠。
  • 2. 曲线(b)具有负频率偏差,三个测试阶段的频率变化率 (RoCoF)分别为− 2 𝐻𝑧/𝑠, − 1/3 𝐻𝑧/𝑠和+1 𝐻𝑧/𝑠。
5.2.10 启动时间常数𝑇 ,惯量功率和能量验证(2) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 120

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测试判据:

当𝑇 < 10s时,PGU的有功功率应在各测试阶段开始后800ms内进 入容差带。当𝑇 > 10s时,功率应在第一阶段开始后1s内进入 ± 15%容差带,在第二和第三阶段开始后1.3s内进入±5%容差带, 相关判据如下图所示:

评估该测试时,测试各阶段的预期惯量功率按本页公式进行计 算:

∆𝑓 𝑓

∆𝑃 = −𝑇 ×

×𝑃

∆𝑡

其中𝑓 和𝑃 是额定电⽹频率和额定设备有功功率。𝑇 是设备 的启动时间常数。

测得的有功功率变化将与预期的功率变化∆𝑃 , ∆𝑃 , ∆𝑃 进行比较。同时,测试应通过在定义的时间窗口内对有功功率 相对于其初始值的变差进行积分,以评估交换的惯量能量,即 ∆𝐸 和∆𝐸 。

5.2.10 启动时间常数𝑇 ,惯量功率和能量验证(3) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 121

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测试判据:

若满足以下条件,则测试通过:

  • 1. PGU保持并⽹。
  • 2. 测得有功功率在规定时间内保持在所需的容差带内。
  • 3. 当𝑇 > 10s时,测试阶段1中的功率应达到预期惯量功率的 95%。
  • 4. 根据测量值确定的启动时间常数𝑇 与设定值的偏差不超过 5%。
  • 5. 惯量功率不受有功功率限制设定值的限制,即满⾜优先级 要求。
  • 6. 满⾜能量要求:
  • 测试阶段1中, ∆𝐸 ≤ 1.5×∆𝐸
  • 测试阶段2中, ∆𝐸 ≤ 1.5×∆𝐸 同时,还应满⾜反⽅向响应测试阶段的能量要求。

122 德国莱茵全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书TÜV

第六章 电⽹接⼊仿真技术要求

6.1 仿真模型与验证:EMT VS RMS

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 123

RMS⽤于⼤范围、多场景的系统级分析;EMT保留逐相时量与快速控制环节,⽤于⾼风险⼯况的详细核查。

RMS模型

EMT模型的典型适⽤研究场景(NERC)

u 基于正序/负序相量与基波近似,刻画秒级慢动态,⽤于⼤扰动稳定性的⼤范围筛查。

极⾼IBR渗透率与孤岛⽹络

次同步控制相互作⽤

EMT模型

不平衡故障研究

u 采⽤瞬时值与微秒级步长,完整反映快速电磁暂态;可含逆变器全部部件——功率器件、 直流⺟线、滤波器、锁相环/构⽹控制、电流环、控制与保护逻辑。

⾼DER渗透率

电能质量研究

适用研究
Use Cases for EMT Studies for IBRs

正序模型基准验证

u 开关暂态与过电压、过电流/短路暂态、保护性能评估(限流对保护动作的影响)、电 能质量与谐波、次/超同步振荡、弱⽹低SCR、⿊启动与孤岛、不平衡故障。

控制相互作⽤(⼚站间与⼚站内)

穿越能⼒与性能分析

开关模型 vs 平均模型

潜在保护系统动作分析

u 开关模型逐IGBT通断、精度⾼(谐波/损耗/控制内部动态),步长约1μs;平均模型⽤ 受控源等效开关、速度快(系统级宽频振荡),步长约10μs。

短路电流分析

低短路强度⽹络

模型能覆盖哪些现象,取决于算⼒经济性与建模详细程度;正序RMS⽆法保留的动态(不 平衡、限流、控制切换、宽频振荡)须由EMT补⾜。

控制失稳

6.2 变流器RMS仿真模型

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 124

变流器(逆变器)RMS仿真模型是⼀种基于正序/负序相量的机电暂态仿真模型,可⽤于表⽰变流器发电设备(光伏、储能、风机等)在短期动态过程中的有功/⽆功 响应、故障穿越⾏为及辅助服务控制特性,适⽤于⼤扰动稳定性分析。变流器(逆变器)RMS仿真模型常呈现模块化结构。

6.2.1 模型的模块化结构

⼀般将逆变器RMS模型划分为4个核⼼模块,每个模块可单独配置参数,以适配不同类型 和控制策略的逆变器:

变流器RMS仿真模型的⼀般性结构(IEC TS 63406)

逆变器系统 提供电流源接口或电压源接口两种形式,模拟逆变器输出特性

测量模块的核⼼任务是从电⽹电压和电流中提取后续控制(有功/⽆功控制、故障穿越 等)所需的量。

测量模块

有功控制模块的核⼼任务是根据功率参考值、频率偏差和⼀次能源可⽤功率,⽣成有 功电流指令 𝑖 ,并配合⽆功控制模块完成总电流限幅。

有功控制模块

⽆功控制模块的核⼼任务是根据电⽹电压、⽆功功率参考或功率因数要求,⽣成⽆功 电流指令 𝑖 ,并与有功控制模块协调完成总电流限幅。

⽆功控制模块

FRT模块的核⼼任务是在电⽹电压异常(过⾼或过低)或频率异常时,根据并⽹导则要 求,重新计算有功/⽆功电流指令,确保逆变器在规定时间内不脱⽹,并为电⽹提供必 要的电压⽀撑。

FRT模块

6.2.2 主要模块分解

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 125

6.2.2.1 测量模块

仿真模型测量模块的结构(IEC TS 63406)

测量模块的核⼼任务是从电⽹电压和电流中提取后续控制(有功/⽆功控制、故障穿越等) 所需的量,包括:

u 正序 / 负序电压相量 u 正序 / 负序电流相量 u 频率

u 有功功率 u ⽆功功率 u 锁相环⾓度

测量模块内部功能结构

功能 输入 输出

电压测量滤波 𝑢 , 𝑢 , 电流测量滤波 𝑖 , 𝑖 , 有功功率测量 𝑢 , 𝑖 𝑝 无功功率测量 𝑢 , 𝑖 𝑞 锁相环(PLL) 𝑢 𝜃 ,𝑓

6.2.2.2 有功控制模块 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 126

有功控制模块的作用 仿真模型有功控制模块的结构(IEC TS 63406)

有功控制模块的核⼼任务是根据功率参考值、频率偏差和⼀次能源可⽤功率,⽣成有功 电流指令 𝑖 ,并配合⽆功控制模块完成总电流限幅。

该模块同时实现: u 常规有功功率跟踪 u 快速频率响应(FFR):包含虚拟惯量响应 + ⼀次频率⽀撑

有功控制模块内部功能结构

功能 输入 输出

有功功率滤波 𝑝 𝑝

𝑝 − 𝑝 𝑖 ,

功率闭环PI控制

快速频率响应(FFR) 𝑓 𝑖 ,

总功率指令限幅 𝑝 _ , 𝑝 _ 𝑝

有功电流计算 𝑝 , 𝑢 𝑖 ,

𝑖 , , 𝑖 , 𝑖 ,

电流限幅(与⽆功协调)

6.2.2.3 ⽆功控制模块
无功控制模块的作用

仿真模型⽆功控制模块的结构(IEC TS 63406)

⽆功控制模块的核⼼任务是根据电⽹电压、⽆功功率参考或功率因数要求,⽣成⽆功 电流指令,𝑖 并与有功控制模块协调完成总电流限幅。

无功控制模块内部功能结构

功能 输入 输出 说明

𝑞 , 根据PF或tanφ计算Q

功率因数参考计算 𝑝 , PFFlag

参考 ⽆功参考选择 𝑞 , , 𝑞 , , UFlag 𝑞 ,

多源参考切换

外环控制器(⽆功/电 压)

𝑞 − 𝑞 或 𝑢 − 𝑢 𝑖 ,

PI控制

内环控制器(⽆功/电 压/电流)

𝑖 ,

外环输出 ± 前馈

可选PI或直接传递

⽆功限幅(QlimFlag) 𝑢 , 𝑝 𝑞 ,𝑞 查表或常数

电流限幅(与有功协调) 𝑖 , , 𝑖 , 𝑖 ,

优先级可配置

6.2.2.4 FRT模块

仿真模型FRT模块的结构(IEC TS 63406)

FRT模块的作用

FRT模块的核⼼任务是在电⽹电压异常(过⾼或过低)或频率异常时,根据并⽹导则要求,重 新计算有功/⽆功电流指令,确保逆变器在规定时间内不脱⽹,并为电⽹提供必要的电压⽀撑。

FRT模块内部功能结构

功能 输入 输出 说明

𝑢 、𝑖 , 、 𝑖 ,

根据电压偏离程度,重新计算电流 参考值

𝑖 , 、𝑖 ,

故障穿越控制

当电压或频率超出允许范围时,决 定是否脱⽹

电压/频率保护 𝑢 、𝑓 跳闸信号

6.2.3 ⽆功电流参考值 6.2.4 有功电流参考值

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 129

⽆功电流参考值计算⽅式: 有功电流的计算有两种⽅式(通过 UVRT_IN_PFlag 选择):

方式 UVRT_IN_PFlag 计算公式 说明

𝑖 , = min 𝑖 , ,max 𝑖 , ,𝐾 ⋅ 𝑢 − 𝑢 + 𝑖 ,

恒电流法 0 𝑖 , = 𝑖 _ 直接设置为固定值

u K :⽆功电流⽀撑系数(由 K1_Ip_UV 或 K2_Ip_UV 等参数决定) u u :低电压穿越阈值 u i , :故障前⽆功电流(⽤于平滑过渡)

恒功率法 1 𝑖 , = 𝑃 _ /𝑢 功率固定,电流反⽐于电压

6.2.5 电流限幅期间电流⽐例分配⽅案

FRT期间,变流器根据设定的电流优先级、对有功电流和⽆功电流参考值进⾏限幅,使输出电流保持在允许范围内。

• 电流限幅策略下的正、负序⽆功电流分配⽅案:

𝑢 , 𝑢 , + 𝑢 ,

𝑖 , =

⋅ 𝑖 ,

电流限幅策略 电流比例分配

𝑢 , 𝑢 , + 𝑢 ,

𝑖 , =

⋅ 𝑖 ,

有功电流优先 优先满⾜有功电流需求,剩余⽆功电流按正、负序⽆功电流需求的⽐例分配

u 𝑢 , ,𝑢 , :正、负序电压的测量幅值 u i , :分配前⽆功电流参考值 u i , ,i , :分配后的正、负序⽆功电流参考值

⽆功电流优先 优先满⾜正、负序⽆功电流需求,有功电流使⽤剩余可⽤额度

6.3 变流器EMT仿真模型

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 130

EMT(Electromagnetic Transient,电磁暂态)模型是与 RMS(均⽅根/机电暂态)模型相对的⼀类仿真模型。RMS 模型基于相量和基波近似,只能刻画秒级到数⼗秒级的慢 动态;⽽ EMT 模型采⽤瞬时值和微秒级时间步长求解,能够完整反映快速电磁暂态过程。

6.3.1 模型的特点与适⽤范围

由于 EMT 模型可以包含逆变器的所有必要部件(功率器件、直流⺟线、滤波器、锁相环、电流环、控制与保护逻辑等),其能⼒上⼏乎可⽤于所有类型的研究,包括: u 开关暂态与过电压(如并⽹投切、雷击、操作过电压); u 过电流与短路暂态的短期分析; u 继电保护性能评估(故障穿越期间逆变器受限电流对保护动作的影响); u 电能质量与谐波分析; 需要强调的是,模型能覆盖哪些现象,取决于两个前提:⼀是计算能⼒与经济性(EMT 仿真步长⼩、计算量⼤);⼆是模型的详细程度,例如采⽤完整开关模型(full switching model,逐开关模拟 IGBT 通断)还是平均值模型(average value model,⽤受控源等效开关过程)。平均值模型速度更快,适合系统级宽频振荡研究;开关模型 精度更⾼,适合谐波、损耗、控制内部动态等细节研究。

EMT⽩盒通⽤模型拓扑 (IEC)

6.3.2 构⽹型变流器EMT建模和仿真(1)

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 131

GFM电⽓拓扑示例:变流器桥 + LC滤波 + 升压变 GFM 级联控制框图(电压环 / 电流环 / 虚拟转速)

电气层 DC 源 → 变流器桥 → LC 滤波→ 升压变 → 电⽹。

控制层(级联) 虚拟转速下垂(P–f / 惯量)→ 电压控制(幅值 / Q–V)→ 电流控制 → 调制;θ 由转速积分得到,取代 PLL。

限流机制 两轴圆形限幅抗饱和 PI,|i*| ≤ I_max,并受 v_dc 上限约束——即受控限流。

建模保真度 平均模型 10 μs(快)/ 开关模型 1 μs(含 PWM 纹波)。

虚拟转速下垂 → 频率⽀撑与惯量响应;电压控制 → 电压源特性与电压⽀撑;电流圆形限幅 → 电流响应与限流恢复;内部电压相量保持 → 相位 跳变响应。

控制环节对应的构网能力

6.3.2 构⽹型变流器EMT建模和仿真(2) 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 132

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在PSCAD中建⽴GFM控制与电⽓系统模型,通过施加故障,来分析电压、电流及功率的暂态响应

构⽹控制模块

电压、电流 反馈信号 电压指令

LC 滤波器

| |

|---|

变压器

直流电压源

故障设置

变流器模型

EMT仿真的目的 在计算机中复现现场设备在⼤、⼩扰动下的真实性能,据此判定并⽹性能。

EMT仿真模型组成 GFM控制模块、变流器模块、直流侧电⽓模型、LC滤波器、变压器、负载

EMT仿真故障设置 在电⽹侧设置短路故障,或施加电压、频率及相⾓扰动

EMT仿真的响应分析 记录指定的测量点的电压、电流,及有功/⽆功,分析故障器件的限流响应和故障清除后的恢复过程

6.3.3 EMT仿真案例:构⽹下的故障穿越(双相接地AB→G)

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 133

PSCAD系统拓扑与双相接地故障(AB→G,双向接地不平衡)

EMT可验证(故障前 / 中 / 后): u 故障期间:三相电压跌落与相间不平衡是否越限? u 设备响应:限流、控制切换与保护是否按设计动作? u 故障后:电压/电流能否平稳恢复?有⽆持续振荡或过电压?

PSCAD仿真结果显⽰:故障期间(约2.50–2.83s),并⽹点三相电压跌落并呈 明显相间不平衡;三相电流随之受控增⼤、故障相峰值升⾼但未失控。故障切 除后,电压与电流均平稳恢复⾄故障前⽔平,⽆持续振荡或过电压。表明GFM 变流器成功穿越了该不对称故障。

6.4 常见的并网仿真平台

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全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 134

常见的并⽹仿真平台有:

DigSilent/PowerFactory

DigSilent/PowerFactory是⼀款德国DigSilent公司开发的专业电⼒系统分析与仿真软件。PowerFactory是领先的电⼒系统分析软件,涵 盖从标准功能到⾼度复杂和先进的电⽹分析应⽤的全部功能。其被全球公⽤事业公司和咨询机构⼴泛应⽤于电⽹规划,设计和运⾏维护。

PSCAD

PSCAD是⼀款电磁暂态仿真软件,其仿真核⼼EMTDC采⽤时域分析求解电⼒系统微分⽅程,PSCAD为其提供图形化操作界⾯。该软件 应⽤于交流电⼒系统研究,雷电过电压分析,⾼压直流⼯程仿真等领域。

Matlab/Simulink

Simulink是MathWorks公司推出的Matlab中的⼀种可视化仿真⼯具,其常被⽤于动态系统和嵌⼊式系统的多领域仿真和基于模型的设 计。Simulink提供了⼀个交互式的图形化环境及可定制模块库,可以对各种时变系统进⾏设计,模拟,执⾏和测试。

PLECS

PLECS是瑞⼠Plexim GmbH公司开发的系统级电⼒电⼦仿真软件。PLECS专注于电⼒电⼦和传动系统的电路与控制联合仿真,⽀持电⽓, 磁,热,机械等多物理域建模。该软件可⽤于⼯业开发与学术研究,辅助电⽓系统的设计与分析。

135 德国莱茵全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书TÜV

第七章 典型案例分析

7.1 西班牙脱网事件

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n 本起事故的原因有以下三点:

当地时间2025年4⽉28⽇12:33左右,西班⽛、葡萄⽛所在的伊⽐利亚半岛电⽹发⽣了全⽹⼤ 停电事故,波及超过5000万⼈,交通、通信、医疗等关键领域受到严重影响。伊⽐利亚半岛电 ⽹是欧洲可再⽣能源转型的先⾏⽰范区,风电光伏合计占⽐约50%。本次⼤停电事件是欧洲能 源转型以来发⽣的规模最⼤停电事故,为电⽹的发展和运⾏带来重要警⽰。

  • 1. 强迫振荡应对不当,抬⾼系统电压。
  • 2. 新能源机组不当跳闸,动态调压资源短缺。电压抬⾼后,⼤量新能源电站在电压尚未超过阈值的情 况下跳闸,同时本应吸收过剩⽆功的调压机组未能按P.O.7.4 规程运作。
  • 3. 设备配置滞后。电⽹基础设施和保护配置未能跟上新能源⼤规模接⼊的发展步伐,⽆功补偿装置容 量不⾜,继电保护定值整定未及时更新。

事故发⽣前半个⼩时内,半岛电⽹开始先后经历两次功率振荡,调度员采取的抑制措施连续推 ⾼系统电压。事故发⽣的⼀分钟内,2200MW 新能源机组脱⽹,系统⽆功过剩,系统进⼊电 压不断上升、频率不断下降的正反馈过程。随后短时间内损失了⼤量电源,半岛电⽹功率缺额 越来越⼤,法国输⼊功率超过联络线静态稳定极限,西班⽛-法国联络线因失去同步⽽解列, 半岛电⽹继续电压上升、频率下降的正反馈过程,数秒后系统崩溃,电压从最⾼460 kV 以上 跌⾄1 kV。事故发⽣后,西班⽛协调法国和摩洛哥通过互联线路输⼊电⼒,同时利⽤⽔电和燃 ⽓电⼚进⾏⿊启动操作,逐步恢复供电。4⽉29⽇07:00,99.95%的负荷得到恢复,整个停电 过程超过18 h。

n 根据本起事故,电⽹可采取以下改进措施:
  • 1. 全⾯加强电压控制能⼒。⼀⽅⾯提升可调压机组的动态响应与应急并⽹能⼒,另⼀⽅⾯强化新能源 接⼊与退出过程的电压管理。
  • 2. 强化中⼩型新能源发电端脱⽹合规管控。全⾯核查中⼩型发电单元保护定值合规性,提升电⽹调度 员对其的可观测性。
  • 3. 建⽴跨国振荡协同治理机制。欧洲⼤陆同步电⽹存在固有弱阻尼区间振荡模式,单⼀TSO难以独⽴ 应对。应构建跨国共享动态模型,实现振荡早期识别与源头定位。

已有公开数据的电压( )kV

7.2 美国加州鸭子曲线挑战

德国莱茵TÜV

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 137

“鸭⼦曲线”源⾃美国加州电⼒系统模型,是描述⼀天内电⼒净负荷的变化图表(净负荷=实际负荷-可再⽣能源发电出⼒),曲线因形似⼀只鸭⼦⽽得名。光伏发 电集中于午间,但此时是⽤电量较少,电⽹的净负荷较低形成低⾕;⽽早上和傍晚光伏发电减少,⽽⽤电量较⾼,电⽹的净负荷较⾼形成⾼峰。随着光伏发电量占 ⽐的不断提⾼,这种资源错配现象越来越严重。近年来,鸭⼦曲线正进⼀步演变为“峡⾕曲线”,曲线在中午接近甚⾄⼩于0,这意味着午间电⽹⽆法再接纳新增 光伏发电,导致⼤量的弃光。 ⽬前主流的解决⽅案是部署储能系统,它可以存储⽩天产⽣的部分太阳能,并在太阳落⼭后供电⽹使⽤,达到压平曲线、缓解弃电的效果,进⽽让新能源项⽬获得 更好的并⽹窗⼝与发电价格。CAISO是美国最⼤的电池储能市场,截⾄2025年底,已装机BESS容量为15.7 GW。

CAISO最⼩净负荷

CAISO⽇内负荷曲线(2025年5⽉17⽇)

3⼩时 爬坡阶段

放电

有储能:18.2GW ⽆储能:9.8GW

充电

正值 负值 净负荷 含储能电池净负荷

图⽚来源: BTU analytics

7.3 俄乌冲突以来欧洲新能源发展彰显强大韧性 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 138

德国莱茵TÜV

俄乌冲突⾃2022年2⽉全⾯升级,已持续 了四年多,这对欧洲的传统能源供应,尤 其是天然⽓,造成了极⼤的冲击。战前欧 盟45%的天然⽓进⼝来⾃俄罗斯;战争爆 发后俄对欧管道⽓削减⼋成以上,北溪管 道中断,欧洲电价⼀度较2021年上涨近 15倍。

能源危机直接促进了欧洲新能源扩张,推 动其既有的绿⾊发展布局加速兑现。

到2023年,欧洲已较为平稳地度过了能 源危机,展现出能源替代的较强韧性,但 并⽹问题⼜造成了装机增速的回落。据统 计,欧洲40%的配电⽹已有40年以上的 历史。为此,欧盟2023年发布了电⽹⾏ 动计划,提出加快电⽹扩建、现代化和数 字化,系统破解新能源快速增长背景下的 并⽹瓶颈。2025年底⼜发布了欧洲电⽹ ⽅案,进⼀步优化并⽹流程和投资结构。

2022年5⽉欧盟推出REPowerEU计划, 将2030年可再⽣能源⽬标由40%提⾼⾄ 45%,光伏装机⽬标2030年600GW,并

⽴法将新能源项⽬列为重要公共利益以压 缩审批时间。从此,光伏、风电装机增速 显著增加,2022年欧洲光伏新增40GW, 同⽐增长35%创新⾼,2023年风光发电 量⾸次超过天然⽓,2025年光伏年新增 64.2GW。

7.4 欧盟《发电机并网要求网络规范》

德国莱茵TÜV

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 139

《发电机并⽹要求⽹络规范》(Network Code on Requirements for Generators2.0简称NC RfG 2.0),是对欧盟现⾏并⽹法规 Regulation (EU)

2016/631 的修订。

2022年9⽉ 2023年12⽉19⽇

ACER 正式向欧委会提交修订建议案,颁布时间已多次推迟,预计本年年底颁布。新版本将风光储纳⼊并⽹要求中,并按容量分级, 还新增了设备和电站的构⽹技术要求。

欧委会委托 ACER(欧盟能 源监管合作署)启动修订;

核心内容包括:
01 02 03 ENTSO-E

明确了风光储混合/直流耦 合电站的容量聚合认定规 则。新增强迫振荡限值、 提⾼频率变化率耐受能⼒ 要求。

提⾼设备构⽹要求。新装1 MW以上的风光储、V2G电 动车和新能源电站必须像同 步发电机⼀样提供电压⽀撑、 惯量响应和频率调节。

强制性要求只适⽤于新并 ⽹项⽬和对现有电站的重 ⼤改造,存量电站不追溯。

将在法规正式颁布后6个⽉内发布实施指导⽂件, ⽬前,构⽹型和强迫振荡两份技术报告已先期 完成。

140 德国莱茵全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书TÜV

第⼋章 TÜV莱茵解决⽅案

8.1 一站式并网解决方案 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 141

德国莱茵TÜV

01
02
03
04
06
05

实物测试

半实物仿真测试

建模仿真

设备级证书

电⼒公司列名

电站级证书

依据各国并⽹标准对发电 产品展开单机测试,包括 但不限于:

基于PowerFactory与 PSCAD软件,针对接

基于电站各部件的单机 证书、测试报告及模型 仿真结果,对电站的器 件选型、并⽹电能质量、 电⽹故障响应等性能进 ⾏综合评判,最终签发 电站并⽹认证证书。

发电产品进⼊当地市场, 需提前在电⼒公司完成 注册列名,这往往成为 众多⼚商难以逾越的门 槛,排队等待动辄数⽉。

对于必须在完整电⽹环 境下开展的并⽹测试, 如变流器⿊启动带载能 ⼒验证、多机并联⼯况 下的电压源控制特性、 电⽹故障下的构⽹响应 等,TÜV莱茵依托实时 数字仿真系统,构建⾼ 保真虚拟电⽹模型,将 真实变流控制器接⼊仿 真回路,开展硬件在环 (HIL)测试。既保留

基于实验室测试与模型 验证结果,为发电产品 单机签发并⽹认证证书。

⼊中⾼压电⽹的发电产 品开展机电与电磁暂态 特性建模,以出⾊的建 模能⼒保障产品快速通 过模型审核,显著提升 认证效率。

  • - 风能/光伏/储能变流器
  • - 构⽹型变流器
  • - 电站控制器
  • - 充电桩
  • - ⽆功补偿装置SVG 测试项⽬涵盖:
  • - 电能质量
  • - 调压控制
  • - 调频控制
  • - 有功调度
  • - FVRT 故障穿越
  • - ROCOF 频率抗扰
  • - 并⽹保护
  • - 虚拟惯性
  • - 孤岛与⿊启动
  • - 宽频阻抗

该证书权威且获国际⼴ 泛认可,为产品出海及 海外当地并⽹保驾护航, 避免⽆效认证,降低因 ⽆法并⽹造成的损失。 依托TÜV莱茵⼀站式服 务,客户在国内即可完 成审核与发证,认证效 率⼤幅提升。

TÜV莱茵秉承⼀站式服 务理念,在认证过程中 同步启动列名申请,省 去冗长的排队等待;同 时依托与电⼒公司的长 期技术合作,有效规避 因报告或证书差错导 致的列名延迟,助⼒产 品快速落地当地市场。

直接为欧洲当地电站开 展验收并发证,打通并 ⽹认证的“最后⼀公 ⾥”,为客户提供完整 的服务闭环。

并⽹仿真中,单机与电 站级仿真是电⼒公司⾼ 度重视的关键环节。

TÜV莱茵⼀站式建模服 务可提供整站建模,加 速产品并⽹,并以专业 及时的售后与技术⽀持 为服务全程保驾护航。

了控制器软硬件的真实 动态特性,⼜可灵活复 现复杂⼯况与故障场景, 突破实物测试环境的物 理限制,确保并⽹测试 能⼒覆盖全⼯况,为设 备级并⽹认证提供完整、 可信的验证依据。

发证资质:CNAS、DAkkS、 JAS 等

全球并⽹

MW级最⼤实验室容量 6家

并⽹实验室 100+名

并⽹专家 20年

全球

并⽹ 认证经验

全球

资质

8.2 全球化服务体系与网络

德国莱茵TÜV

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 142

我们的⼗⼤测试中⼼分别位于德国科隆、德国亚琛、意⼤利⽶兰、中国上海、中国深圳、中国台湾、美国 普莱森顿、美国波⼠顿、⽇本横滨和印度班加罗尔,具备完善的认证能⼒,拥有最先进的设备和资深⼯程 师团队。作为储能⾏业公认的第三⽅测试认证领军品牌,可以快速响应当地制造商、零售商和投资者的需 求,竭⼒帮助您克服挑战。多元化的技术能⼒和服务组合使我们成为您值得信赖的合作伙伴。我们为您建 ⾔献策,致⼒于提供最全⾯的⽀持,助您在全球各地市场取得成功。

10+年从业经验 No.1的储能产品测试与认证机构

300+专家

500个地点

143 德国莱茵全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书TÜV

第九章 TÜV莱茵成功案例

固德威:全球首张 VDE-AR-N 4105:2018 认证证书
TÜV莱茵始终紧跟标准更新,为国内逆变器和储能制造商带来最新、最快速的信息

项目摘要

产品与认证

更高质量通过认证的ET系列逆变器以更⾼效率和更低的客户⽤电成本,丰富了固德威的储能解 决⽅案,为市场带来更⾼质量的产品。
全球首证TÜV莱茵与国际标准更新同频,助⼒固德威快速有效地将新标准技术要求导⼊产品开 发。在标准正式发布后,就能迅速完成技术更新与标准升级⼯作。

签发⽇期:2018.11.14

TMEIC:在台湾光伏产业中抢占先机

凭借在台湾的本地技术专家团队以及与当地相关机构的战略合作,TÜV莱茵可为逆变器制造商提供⼀站式准⼊服务

项目摘要
产品与认证
市场影响助⼒东芝三菱电机产业系统公司(TMEIC)抢占台湾光伏产业即将迎来⼤幅增长的先 机,实现 1500Vdc 集中式光伏逆变器在台湾市场的突破性进展。
高效优势TÜV莱茵出具的 IEC/EN 电⽓安全测试报告补充了台湾标准中的差异化测试项⽬,相关 机构可直接采纳⽽⽆需进⾏完整项⽬评估,极⼤缩短 VPC 认证的申请周期并降低成本。

发布⽇期:2021.4.1

阳光电源:SC210HX 逆变器获首张 VDE 4110/4120/4130 证书

通过 VDE 认证,您的产品被证明安全、符合标准且具有卓越性能,从⽽提升其市场竞争⼒

项目摘要
产品与认证
引领行业TÜV莱茵向阳光电源的 SC210HX 系列储能逆变器颁发 VDE 4110、4120和4130 证书, 这是⼯商业储能逆变器在该版块的⾸个认证。
树立标准该认证体现出TÜV莱茵和阳光电源之间的成功合作,体现了双⽅在储能产品合规性和 ⾼质量发展⽅⾯的共同成果。

发布⽇期:2025.3.27

SMA:STP125-70 光伏逆变器获 VDE 4110/4120 证书

深耕德国并⽹规范,TÜV莱茵以专业测试与认证服务护航光伏逆变器登陆欧洲核⼼市场

项目摘要
产品与证书
双证加冕VDE-AR-N 4110与VDE-AR-N 4120分别覆盖德国中压与⾼压电⽹并⽹要求,STP12570⼀举通过双重认证,打通从⼯商业电站到⼤型地⾯电站的全场景并⽹通道。
德系品质认证全⾯考核电⽹故障穿越、电能质量、有功/⽆功调节及电⽹保护功能,STP125-70 以优异的电⽹友好性通过验证,彰显SMA在并⽹技术领域的深厚积淀。

发布⽇期:2025.12

ABB:PCS100储能变流器获澳洲证书

TÜV莱茵以全球化测试⽹络助⼒储能产品布局澳洲清洁能源蓝海

项目摘要
产品与证书
开拓澳洲市场澳⼤利亚是全球增速最快的储能市场之⼀,ABB PCS100储能变流器成功获颁澳 洲并⽹认证,正式拿到这⼀战略市场的准⼊资格。
全维度考验认证依据AS/NZS 4777.2等澳洲并⽹标准,对产品电⽹保护、电能质量、功率调 节及安规性能进⾏系统验证,PCS100各项指标表现优异,充分满⾜澳洲电⽹的 严苛要求。

发布⽇期:2025.03

阳光电源:首张德国 VDE FNN 构网型式证明函

随着新能源⾼⽐例接⼊电⽹,维持电⽹稳定性的需求⽇益迫切,构⽹型技术成为新型电⼒系统建设的关键⽀撑。

产品与认证
项目摘要

SC210HX系列储能变流器

技术引领阳光电源SC系列储能变流器具备出⾊的有功/⽆功调节与电⽹故障动态⽀撑能⼒。更重要的是, 产品集成了符合德国 VDE FNN 2.0/2.1 指南的构⽹型技术,全⾯满⾜严苛的电⽹接⼊需求。
权威首证TÜV莱茵为阳光电源颁发了⾏业⾸张德国 VDE FNN 构⽹型式证明函。产品成功通过VDE多 项中⾼压并⽹标准验证,彰显其在构⽹型储能领域的全球领先地位,筑牢电⽹安全基底。

签发⽇期:2026.6

特斯拉:Megapack 2 获颁欧盟并网法规 NC RfG 证书

从测试评估到并⽹合规,TÜV 莱茵以⼀站式认证服务助⼒储能产品畅⾏欧洲市场

产品与证书
项目摘要
准入通行证NC RfG证书是发电设备接⼊欧盟电⽹的法定门槛,Megapack 2成功获证,意味着产 品已获得进⼊欧洲储能市场的关键资质。
硬实力验证认证覆盖频率响应、⾼低压穿越、有功⽆功控制等核⼼并⽹性能,Megapack 2在严苛 测试条件下表现稳定,满⾜欧盟委员会条例 (EU) 2016/631 的全部技术要求。
全球化提速依托NC RfG在欧盟成员国的普遍适⽤性,获证成果可在多国电⽹体系中复⽤,帮助客 户显著缩短项⽬并⽹周期、降低重复认证成本。

发布⽇期:2026.08

151 德国莱茵全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书TÜV

附录⼀ 全球电⽹公司

|国家/地区Country/Region 列名相关配电公司 Electricity network company 网址 Website|

|---|

|德国

Germany

  1. Westnetz GmbH:西部电⽹有限公司
  2. Bayernwerk Netz GmbH:巴伐利亚电⽹有限公司
  3. E.DIS Netz / E.DIS AG:E.DIS 电⽹公司
  4. Avacon Netz GmbH:Avacon 电⽹有限公司
  5. Netze BW GmbH:巴登-符腾堡电⽹有限公司
  6. Stromnetz Berlin GmbH:柏林电⽹有限公司
  7. EWE NETZ GmbH:EWE 电⽹有限公司
  8. Mitteldeutsche Netzgesellschaft Strom mbH(MITNETZ STROM):中德电⼒⽹络有限公司
  9. Stuttgart Netze GmbH:斯图加特电⽹有限公司
  10. SWM Infrastruktur GmbH & Co. KG:慕尼⿊市政基础设施公司
  1. https://www.westnetz.de/
  1. https://www.bayernwerk-netz.de/
  2. https://www.stromnetz.berlin/
  1. https://www.e-dis.de/
  1. https://www.avacon-netz.de/
  1. https://www.netze-bw.de/
  1. https://www.ewe-netz.de/
  1. https://www.mitnetz-strom.de/
  1. https://www.stuttgart-netze.de/
  1. https://www.swm-infrastruktur.de/

|

|意大利

Italy

  1. e-distribuzione S.p.A.:意⼤利国家电⼒配电公司
  2. Unareti S.p.A.:Unareti 配电公司
  3. Duereti S.r.l.:Duereti 配电公司
  4. areti S.p.A.:Areti 配电公司
  5. IRETI S.p.A.:IRETI 配电公司
  6. INRETE Distribuzione Energia S.p.A.:INRETE 能源配电公司
  7. SET Distribuzione S.p.A.:SET 配电公司
  8. Deval S.p.A.:Deval 配电公司
  9. AcegasApsAmga S.p.A.:AcegasApsAmga 配电公司
  10. Edyna S.r.l.:Edyna 配电公司
  11. V-Reti S.p.A.:V-Reti 配电公司
  1. https://www.e-distribuzione.it/
  2. https://www.unareti.it/
  1. https://www.duereti.it/
  1. https://www.areti.it/
  1. https://www.ireti.it/
  1. https://www.inretedistribuzione.it/
  1. https://www.setdistribuzione.it/
  1. https://www.devalspa.it/
  1. https://www.acegasapsamga.it/
  1. https://www.edyna.net/
  1. https://www.v-reti.it/

TSO:https://www.terna.it/

|

|奥地利

Austria

  1. Wiener Netze GmbH:维也纳电⽹有限公司
  2. Netz Niederösterreich GmbH:下奥地利电⽹有限公司
  3. Netz Oberösterreich GmbH:上奥地利电⽹有限公司
  4. Energienetze Steiermark GmbH:施蒂⾥亚能源电⽹有限公司
  5. KNG-Kärnten Netz GmbH:克恩顿电⽹有限公司
  6. Salzburg Netz GmbH:萨尔茨堡电⽹有限公司
  7. TINETZ-Tiroler Netze GmbH:蒂罗尔电⽹有限公司
  8. Vorarlberger Energienetze GmbH(vorarlberg netz):福拉尔贝格能源电⽹有限公司
  9. Netz Burgenland GmbH:布尔根兰电⽹有限公司
  10. Austrian Power Grid AG(APG):奥地利电⽹股份公司(输电系统运营商,TSO)
  1. https://www.wienernetze.at/
  1. https://www.netz-noe.at/
  2. https://www.netzooe.at/
  1. https://www.e-netze.at/
  2. https://www.kaerntennetz.at/
  1. https://www.salzburgnetz.at/
  1. https://www.tinetz.at/
  1. https://www.vorarlbergnetz.at/
  1. https://www.netzburgenland.at/
  1. https://www.apg.at/

|

|英国

United Kingdom

  1. UK Power Networks (UKPN):英国电⼒⽹络公司
  2. National Grid Electricity Distribution (NGED):国家电⽹配电公司
  3. Northern Powergrid (NPG):北⽅电⼒电⽹公司
  4. SP Energy Networks (SPEN):苏格兰电⼒能源⽹络公司
  5. Scottish and Southern Electricity Networks Distribution (SSEN Distribution):苏格兰及南 ⽅电⼒⽹络配电公司
  6. SP Electricity North West (SP ENW):苏格兰电⼒西北配电公司
  7. NIE Networks:北爱尔兰电⼒⽹络公司
  1. https://www.ukpowernetworks.co.uk/
  1. https://www.nationalgrid.co.uk/electric ity-distribution
  1. https://www.northernpowergrid.com/
  1. https://www.spenergynetworks.co.uk/
  1. https://www.ssen.co.uk/
  1. https://www.enwl.co.uk/
  1. https://www.nienetworks.co.uk/

|

|国家/地区Country/Region 列名相关配电公司 Electricity network company 网址 Website|

|---|

|捷克

Czech Republic

  1. ČEZ Distribuce, a. s.:ČEZ 配电公司
  2. EG.D, s.r.o.:EG.D 配电公司
  3. PREdistribuce, a. s.:PRE 配电公司
  1. https://www.cezdistribuce.cz/
  1. https://www.egd.cz/
  1. https://www.predistribuce.cz/

|

|西班牙

Spain

  1. i-DE Redes Eléctricas Inteligentes, S.A.U.:i-DE 智能电网公司
  2. e-distribución Redes Digitales, S.L.U.:e-distribución 数字配电公司
  3. UFD Distribución Electricidad, S.A.:UFD 电力配电公司
  4. E-REDES Distribución:E-REDES 配电公司
  5. Viesgo Distribución Eléctrica, S.L.U.:Viesgo 电力配电公司
  6. BEGASA – Barras Eléctricas Galaico-Asturianas, S.A.:BEGASA 加利西亚-阿斯图里亚斯电力 公司
  1. https://www.i-de.es/
  2. https://www.edistribucion.com/
  1. https://www.ufd.es/
  1. https://www.eredesdistribucion.es/
  1. https://www.viesgodistribucion.com/
  1. https://www.begasa.es/

|

|法国

France

  1. Enedis:法国电力配电网公司
  2. Strasbourg Électricité Réseaux (SER):斯特拉斯堡电力网络公司
  3. réséda:梅斯配电网络公司
  4. GÉRÉDIS Deux-Sèvres:德塞夫勒配电网络公司
  5. SRD:维埃纳配电网络公司
  6. GreenAlp:格勒诺布尔阿尔卑斯配电网络公司
  7. EDF Systèmes Énergétiques Insulaires (EDF SEI):法国电力岛屿能源系统公司
  8. RTE:法国输电网公司(TSO)
  1. https://www.enedis.fr/
  1. https://www.strasbourg-electricitereseaux.fr/
  1. https://www.reseda.fr/
  1. https://www.geredis.fr/
  1. https://www.srd-energies.fr/
  2. https://greenalp.fr/
  1. https://portail-raccordement.edf.fr/
  1. https://www.rte-france.com/

|

|斯洛文尼亚

Slovenia

  1. Elektro Ljubljana, d.d.:卢布尔雅那电力公司
  2. Elektro Maribor, d.d.:马里博尔电力公司
  3. Elektro Celje, d.d.:采列电力公司
  4. Elektro Gorenjska, d.d.:上卡尼奥拉电力公司
  5. Elektro Primorska, d.d.:滨海地区电力公司
  6. ELES, d.o.o.:斯洛文尼亚输配电系统运营商
  1. https://www.elektro-ljubljana.si/
  1. https://www.elektro-maribor.si/
  1. https://www.elektro-celje.si/
  1. https://www.elektro-gorenjska.si/
  1. https://www.elektro-primorska.si/
  2. https://www.eles.si/

|

|罗马尼亚

Romania

  1. CNTEE Transelectrica S.A.:罗马尼亚国家输电公司
  2. Rețele Electrice România S.A.:罗马尼亚电力网络公司
  3. Distribuție Energie Electrică România S.A.(DEER):罗马尼亚电力配电公司
  4. Delgaz Grid S.A.:Delgaz 电网公司
  5. Distribuție Energie Oltenia S.A.(DEO):奥尔特尼亚能源配电公司
  1. https://www.transelectrica.ro/
  1. https://www.reteleelectrice.ro/
  1. https://www.distributie-energie.ro/
  2. https://delgaz.ro/
  1. https://www.distributieoltenia.ro/

|

|葡萄牙

Portugal

  1. REN – Redes Energéticas Nacionais:葡萄牙国家能源网络公司(输电系统运营商,TSO)
  2. E-REDES – Distribuição de Eletricidade:E-REDES 电力配电公司(DSO)
  1. https://www.ren.pt/en-GB
  1. https://www.e-redes.pt/pt-pt

|

|国家/地区Country/Region 列名相关配电公司 Electricity network company 网址 Website|

|---|

|波兰

Poland

(as PTPiREE members)

  1. ENEA Operator Sp. z o.o.:ENEA 配电运营公司
  2. ENERGA-OPERATOR S.A.:ENERGA 配电运营公司
  3. PGE Dystrybucja S.A.:PGE 电⼒配电公司
  4. Stoen Operator Sp. z o.o.:Stoen 配电运营公司
  5. TAURON Dystrybucja S.A.:TAURON 电⼒配电公司
  6. PGE Energetyka Kolejowa S.A.:PGE 铁路能源公司

https://ptpiree.pl/kodeksy-sieci/warunki-iprocedury/

  1. https://www.operator.enea.pl/
  1. https://energa-operator.pl/
  2. https://pgedystrybucja.pl/
  1. https://www.stoen.pl/
  1. https://www.tauron-dystrybucja.pl/
  2. https://pgeenergetykakolejowa.pl/

|

|比利时

Belgium

(as Synergrid members)

  1. Elia:⽐利时国家输电⽹公司
  2. Fluvius:弗鲁维乌斯配电⽹络公司
  3. Fluxys Belgium:⽐利时天然⽓输送⽹络公司
  4. RESA:RESA 配电⽹络公司
  5. SIBELGA:布鲁塞尔能源配电⽹络公司
  6. AIEG:AIEG 电⼒配电公司
  7. REW:⽡隆地区电⼒配电公司
  8. AIESH:AIESH 电⼒配电公司
  9. ORES:ORES 能源配电⽹络公司

https://www.synergrid.be/fr/synergrid/nosmembres

  1. https://www.elia.be/
  1. https://www.fluvius.be/nl
  1. https://www.fluxys.com/
  1. https://www.resa.be/
  1. https://www.sibelga.be/fr?_country=BE
  1. https://www.aieg.be/
  1. https://www.rew.be/
  1. https://www.aiesh.be/
  1. https://www.ores.be/

|

|丹麦

Denmark

  1. Energinet:丹麦国家能源⽹络公司(输电系统运营商,TSO)
  2. Ørsted Salg & Service A/S:Ørsted 销售与服务公司
  3. Norlys Energy Trading A/S:Norlys 能源交易公司
  4. EWII Energi A/S:EWII 能源公司
  5. Danske Commodities A/S:丹麦⼤宗能源交易公司
  1. https://energinet.dk/
  1. https://orsted.com/
  1. https://norlysenergytrading.com/
  1. https://ewii.dk/
  1. https://danskecommodities.com/

|

|芬兰

Finland

  1. Fingrid:芬兰国家电⽹公司(输电系统运营商,TSO)
  2. Caruna:卡鲁纳配电公司
  3. Elenia:埃莱尼亚配电公司
  4. Helen Electricity Network:赫尔⾟基电⼒⽹络公司
  1. https://www.fingrid.fi
  1. https://www.caruna.fi
  1. https://www.elenia.fi
  1. https://www.helen.fi

|

|国家/地区Country/Region 列名相关配电公司 Electricity network company 网址 Website|

|---|

|爱尔兰

Ireland

  1. ESB Networks DAC:爱尔兰电力配电网络公司
  2. Northern Ireland Electricity Networks Limited(NIE Networks):北爱尔兰电力网络公司
  3. EirGrid plc:爱尔兰国家输电系统运营商
  1. https://www.esbnetworks.ie/connection s/generator-connections
  1. https://www.nienetworks.co.uk/connect ions/generator-connections
  1. https://www.eirgrid.ie/

|

|荷兰

Netherland

低压:DSO

  1. Liander:Liander 配电网络公司
  2. Stedin:Stedin 配电网络公司
  3. Enexis:Enexis 配电网络公司 中高压:
  4. TenneT:荷兰国家输电系统运营商(TSO)
  1. https://liander.nl/
  1. https://stedin.net/
  1. https://enexis.nl/ 4,https://www.tennet.eu/

|

|瑞士

Switzerland

  1. ewz(Elektrizitätswerk der Stadt Zürich):苏黎世市电力公司
  2. SIG(Services Industriels de Genève):日内瓦工业服务公司
  3. EWB(Elektrizitätswerk Bern):伯尔尼电力公司
  4. CKW(Centralschweizerische Kraftwerke):瑞士中部电力公司
  5. BKW Energie AG:BKW 能源公司
  6. Axpo Grid AG:Axpo 电网公司
  7. EKZ(Elektrizitätswerke des Kantons Zürich):苏黎世州电力公司
  1. https://www.ewz.ch/en
  1. https://www.sig-ge.ch
  2. https://www.ewb.ch
  1. https://www.ckw.ch
  1. https://www.bkw.ch
  1. https://www.axpo.com/ch/en/business/ grid-services/distribution-grids.html
  1. https://www.ekz.ch

|

|瑞典

Sweden

  1. Ellevio AB:Ellevio 电力配电公司
  2. Vattenfall Eldistribution AB:Vattenfall 电力配电公司
  3. E.ON Energidistribution AB:E.ON 能源配电公司
  4. Göteborg Energi AB:哥德堡能源公司
  1. https://www.ellevio.se/
  1. https://www.vattenfalleldistribution.se/
  1. https://www.eon.se/
  1. https://www.goteborgenergi.se/

|

|挪威

Norway

能源监管机构:RME / NVE DSO:

  1. Elvia:Elvia 电力配电公司
  2. BKK:BKK 电网公司
  3. Glitre Nett:Glitre 电网公司
  4. Lede:Lede 电网公司
  5. Tensio:Tensio 电网公司
  6. Lnett:Lnett 电网公司
  7. Linja:Linja 电网公司
  8. Linea:Linea 电网公司
  9. Arva:Arva 电网公司
  10. Fagne:Fagne 电网公司
  1. https://www.elvia.no/
  1. https://www.bkk.no/
  1. https://www.glitrenett.no/
  1. https://lede.no/kunde/
  1. https://www.tensio.no/
  1. https://www.l-nett.no/
  2. https://www.linja.no/
  1. https://www.linea.no/
  1. https://arva.no/hjem
  1. https://fagne.no/

|

|国家/地区Country/Region 列名相关配电公司 Electricity network company 网址 Website|

|---|

|匈牙利

Hungary

  1. E.ON Dél-dunántúli Áramhálózati Zrt.:E.ON 南多瑙河地区电⽹公司
  2. E.ON Észak-dunántúli Áramhálózati Zrt.:E.ON 北多瑙河地区电⽹公司
  3. ELMŰ Hálózati Kft.:ELMŰ 电⽹公司
  4. MVM Démász Áramhálózati Kft.:MVM Démász 电⽹公司
  5. MVM Émász Áramhálózati Kft.:MVM Émász 电⽹公司
  6. OPUS TITÁSZ Zrt.:OPUS TITÁSZ 电⽹公司
  1. https://www.eon.hu/hu/rolunk/vallalatcso port/halozati-engedelyes-cegek/eon-deldunantuli-aramhalozati-zrt.html
  1. https://www.eon.hu/hu/rolunk/vallalatcso port/halozati-engedelyes-cegek/eon-eszakdunantuli-aramhalozati-zrt.html
  1. https://halozat.elmu.hu/
  1. https://www.mvmhalozat.hu/
  1. https://mvmemaszhalozat.hu/
  1. https://www.opustitasz.hu/

|

|斯洛伐克

The Slovak Republic

  1. Západoslovenská distribučná, a.s.(ZSDis):西斯洛伐克配电公司
  2. Stredoslovenská distribučná, a.s.(SSD):中斯洛伐克配电公司
  3. Východoslovenská distribučná, a.s.(VSDS):东斯洛伐克配电公司
  1. www.zsdis.sk
  1. www.ssd.sk
  1. www.vsds.sk

|

|印度

India

  1. BRPL(BSES Rajdhani Power Ltd):BSES 拉杰达尼电⼒公司
  2. BYPL(BSES Yamuna Power Ltd):BSES 亚穆纳电⼒公司
  3. TPDDL(Tata Power Delhi Distribution Ltd):塔塔电⼒德⾥配电公司
  4. MSEDCL(Maharashtra State Electricity Distribution Co. Ltd):马哈拉施特拉邦电⼒配 电公司
  5. BESCOM(Bangalore Electricity Supply Company):班加罗尔电⼒供应公司
  6. DGVCL(Dakshin Gujarat Vij Company Ltd):南古吉拉特电⼒公司
  7. TNEB(Tamil Nadu Electricity Board):泰⽶尔纳德邦电⼒委员会
  8. TSNPDCL(Northern Power Distribution Company of Telangana):特伦⽢纳邦北部电⼒ 配电公司
  9. TSSPDCL(Southern Power Distribution Company of Telangana):特伦⽢纳邦南部电⼒ 配电公司
  10. APEPDCL(Eastern Power Distribution Company of Andhra Pradesh):安得拉邦东部 电⼒配电公司
  11. APSPDCL(Southern Power Distribution Company of Andhra Pradesh):安得拉邦南部 电⼒配电公司
  1. https://www.bsesdelhi.com/
  1. https://www.bsesdelhi.com/
  1. https://www.tatapower-ddl.com/
  2. https://www.mahadiscom.in/
  1. https://bescom.co.in/
  1. https://www.dgvcl.in/
  1. https://www.tnebnet.org/
  1. https://www.tsnpdcl.in/
  1. https://www.tssouthernpower.com/
  1. https://www.apepdcl.gov.in/
  1. https://www.apspdcl.gov.in/

|

|泰国

Thailand

  1. MEA(Metropolitan Electricity Authority,⾸都电⼒局)
  2. PEA(Provincial Electricity Authority,地⽅电⼒局)
  3. EGAT (Electricity Generating Authority of Thailand, 泰国国家电⼒局)
  1. www.pea.co.th
  1. www.metaco.co.th 和 www.mea.or.th/en/home
  1. www.egat.co.th

|

|国家/地区Country/Region 列名相关配电公司 Electricity network company 网址 Website|

|---|

|菲律宾

Philippine

  1. NGCP(National Grid Corporation of the Philippines):菲律宾国家电网公司
  2. MERALCO(Manila Electric Company):马尼拉电力公司
  3. VECO(Visayan Electric Company):维萨亚斯电力公司
  4. DLPC(Davao Light and Power Company):达沃电力公司
  5. APG / Aboitiz Power Group:阿博伊蒂斯电力集团
  6. BENECO(Benguet Electric Cooperative):本格特电力合作社
  7. DECORP(Dagupan Electric Corporation):达古潘电力公司
  8. CEDC(Clark Electric Distribution Corporation):克拉克电力配电公司
  9. AKELCO(Aklan Electric Cooperative):阿克兰电力合作社
  10. BOHECO I(Bohol Electric Cooperative I):保和第一电力合作社
  11. ANECO(Agusan del Norte Electric Cooperative):北阿古桑电力合作社
  12. ASELCO(Agusan del Sur Electric Cooperative):南阿古桑电力合作社
  13. COTELCO(Cotabato Electric Cooperative):哥打巴托电力合作社
  1. https://www.ngcp.ph/
  1. https://www.meralco.com.ph/
  1. https://visayanelectric.com/
  1. https://www.davaolight.com/
  1. https://aboitizpower.com/
  1. https://www.beneco.com.ph/
  1. https://www.dagupanelectric.com/
  1. https://www.clarkelectric.ph/
  1. https://www.akelco.com.ph/
  1. https://boheco1.com/
  1. https://www.aneco.ph/
  1. https://www.aselco.ph/
  1. https://cotelco.com.ph/

|

|越南

Vietnam

  1. EVNNPC(Northern Power Corporation):越南北方电力公司
  2. EVNHANOI(Hanoi Power Corporation):河内电力公司
  3. EVNCPC(Central Power Corporation):越南中部电力公司
  4. EVNSPC(Southern Power Corporation):越南南方电力公司
  5. EVNHCMC(Ho Chi Minh City Power Corporation):胡志明市电力公司
  1. https://www.evnnpc.gov.vn/
  1. https://evnhanoi.vn/
  1. https://www.evncpc.gov.vn/
  1. https://www.evnspc.gov.vn/
  1. https://evnhcmc.vn/

|

|马来西亚

Malaysia

  1. TNB(Tenaga Nasional Berhad):马来西亚国家能源公司
  2. SESB(Sabah Electricity Sdn. Bhd.):沙巴电力公司
  3. SEB(Sarawak Energy Berhad):砂拉越能源公司
  1. https://www.tnb.com.my/
  1. https://www.sesb.com.my/
  1. https://www.sarawakenergy.com/

|

|阿联酋

United Arab Republic

  1. DEWA(Dubai Electricity and Water Authority):迪拜水电局
  2. ADDC(Abu Dhabi Distribution Company):阿布扎比配电公司
  3. EtihadWE(Etihad Water and Electricity):阿联酋联邦水电公司
  1. https://www.dewa.gov.ae/
  1. https://www.addc.ae/
  1. https://etihadwe.ae/

|

|沙特阿拉伯

Saudi Arabia 1. Saudi ElectricityCompany沙特电力公司 1.www.se.com.sa

|

|约旦

Jordan

  1. JEPCO (Jordan Electric Power Company):约旦电力公司
  2. IDECO (Irbid District Electricity Company):伊尔比德地区电力公司
  3. EDCO (Electricity Distribution Company):约旦电力配电公司
  4. NEPCO (National Electric Power Company):约旦国家电力公司(输电系统运营商,TSO)
  1. https://www.jepco.com.jo
  1. https://www.ideco.com.jo
  1. https://www.edco.jo
  1. https://www.nepco.com.jo

|

|国家/地区Country/Region 列名相关配电公司 Electricity network company 网址 Website|

|---|

|印度尼西亚

Indonesia

  1. PT PLN (Persero):印度尼西亚国家电⼒公司
  2. PT PLN Batam:巴淡岛电⼒公司
  1. https://web.pln.co.id/
  1. https://www.plnbatam.com/

|

|中国

China

  1. State Grid Corporation of China (SGCC):国家电⽹有限公司
  2. China Southern Power Grid (CSG):中国南⽅电⽹有限责任公司
  3. Inner Mongolia Power Group Co., Ltd. (IMEPG):内蒙古电⼒(集团)有限责任公司
  1. https://www.sgcc.com.cn/
  1. https://www.csg.cn/
  1. https://www.impc.com.cn/

|

|日本

Japan

  1. Hokkaido Electric Power Company:北海道电⼒公司
  2. Tohoku Electric Power Company:东北电⼒公司
  3. Tokyo Electric Power Company(TEPCO):东京电⼒公司
  4. Hokuriku Electric Power Company:北陆电⼒公司
  5. Chubu Electric Power Company:中部电⼒公司
  6. Kansai Electric Power Company(KEPCO):关西电⼒公司
  7. Chugoku Electric Power Company:中国电⼒公司
  8. Shikoku Electric Power Company:四国电⼒公司
  9. Kyushu Electric Power Company:九州电⼒公司
  10. Okinawa Electric Power Company:冲绳电⼒公司
  1. https://www.hepco.co.jp/
  1. https://www.tohoku-epco.co.jp/
  1. https://www.tepco.co.jp/index-j.html
  2. https://www.rikuden.co.jp/
  1. https://www.chuden.co.jp/
  1. https://www.kepco.co.jp/
  1. https://www.energia.co.jp/
  1. https://www.yonden.co.jp/
  1. https://www.kyuden.co.jp/
  1. https://www.okiden.co.jp/

|

|巴西

Brazil

  1. Enel SP(Enel Distribuição São Paulo):Enel 圣保罗配电公司
  2. CPFL Paulista:CPFL 保利斯塔电⼒公司
  3. CPFL Piratininga:CPFL ⽪拉蒂宁加电⼒公司
  4. EDP São Paulo:EDP 圣保罗电⼒公司
  5. Neoenergia Elektro:Neoenergia Elektro 电⼒公司
  6. CEMIG-D(CEMIG Distribuição):CEMIG 配电公司
  7. COPEL Distribuição:COPEL 配电公司
  8. Neoenergia Coelba:Neoenergia Coelba 电⼒公司
  9. Neoenergia Pernambuco:Neoenergia 伯南布哥电⼒公司
  10. Enel Rio(Enel Distribuição Rio):Enel ⾥约热内卢配电公司
  11. Light:Light 电⼒公司
  1. https://www.enel.com.br/pt-saopaulo
  2. https://www.cpfl.com.br/
  1. https://www.edp.com.br/
  1. https://www.neoenergia.com/
  1. https://www.cemig.com.br/
  1. https://www.copel.com/
  1. https://www.light.com.br/
  1. https://www.enel.com.br/pt-rj
  2. https://www.neoenergia.com/
  1. https://www.cpfl.com.br/
  1. https://www.neoenergia.com/

|

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|---|

|智利

Chile

监管机构:SEC DSO

  1. SEC(Superintendencia de Electricidad y Combustibles):智利电力与燃料监管局
  2. Enel Distribución Chile:Enel 智利配电公司
  3. CGE Distribución:CGE 配电公司
  4. Chilquinta Distribución:Chilquinta 配电公司
  5. Saesa(Grupo Saesa):Saesa 电力公司
  6. Frontel(Grupo Saesa):Frontel 电力公司
  7. Luz Osorno(Grupo Saesa):奥索尔诺电力公司
  8. Edelaysén(Grupo Saesa):艾森电力公司
  9. Empresa Eléctrica Puente Alto(EEPA):普恩特阿尔托电力公司
  1. https://www.enel.cl/
  1. https://sucursalvirtual.cge.cl/
  1. https://www.chilquinta.cl/
  1. https://web.gruposaesa.cl/web/saesa
  1. gruposaesa.cl/frontel
  1. gruposaesa.cl / luzosorno.cl
  1. gruposaesa.cl / edelaysen.cl
  1. https://eepa.cl/

|

|阿根廷

Argentina

ENRE(国家电力监管局) DSO

  1. EDENOR(Empresa Distribuidora y Comercializadora Norte S.A.):北部电力配电公司
  2. EDESUR(Empresa Distribuidora de Electricidad Sur S.A.):南部电力配电公司
  3. EDELAP(Empresa Distribuidora La Plata S.A.):拉普拉塔电力配电公司
  1. www.edenor.com.ar
  1. www.edesur.com.ar
  1. www.edelap.com.ar/

|

|玻利维亚

Bolivia

监管机构:AETN(Autoridad de Fiscalización de Electricidad y Tecnología Nuclear):玻利 维亚电力与核技术监管局

  1. DELAPAZ(Distribuidora de Electricidad La Paz S.A.):拉巴斯电力配电公司
  2. ELFEC(Empresa de Luz y Fuerza Eléctrica Cochabamba S.A.):科恰班巴电力公司
  3. CRE R.L.(Cooperativa Rural de Electrificación):农村电气化合作社

https://aetn.gob.bo/generaciondistribuida/1. https://www.delapaz.bo/2. https://www.elfec.bo/3.https://www.cre.c om.bo/

|

|哥伦比亚

Colombia

  1. Enel Emgesa:Enel Emgesa 电力公司
  2. EDEQ(Empresa de Energía del Quindío):金迪奥能源公司
  3. CENS(Centrales Eléctricas del Norte de Santander):北桑坦德电力公司
  4. ESSA(Electrificadora de Santander):桑坦德电力公司
  5. DSI:DSI 电力公司
  1. www.enel.com.co
  1. www.edeq.com.co
  1. www.cens.com.co
  1. www.essa.com.co
  1. www.dsi.com.co

|

|厄瓜多尔

Ecuador

  1. CNEL EP(Corporación Nacional de Electricidad):厄瓜多尔国家电力公司
  2. Empresa Eléctrica Quito(EEQ):基多电力公司
  3. Empresa Eléctrica Ambato Regional Centro Norte(EEASA):安巴托中北部区域电力公司
  4. Empresa Eléctrica Azogues(EEA):阿索格斯电力公司
  5. Empresa Eléctrica Regional Centro Sur(CENTROSUR):中南部区域电力公司
  6. Empresa Eléctrica Provincial Cotopaxi(ELEPCO S.A.):科托帕希省电力公司
  7. Empresa Eléctrica Provincial Galápagos(ELECGALAPAGOS):加拉帕戈斯省电力公司
  8. Empresa Eléctrica Regional Norte(EMELNORTE):北部区域电力公司
  9. Empresa Eléctrica Riobamba(EERSA):里奥班巴电力公司
  10. Empresa Eléctrica Regional del Sur(EERSSA):南部区域电力公司
  1. https://www.cnelep.gob.ec/
  1. https://www.eeq.com.ec/
  1. https://www.eeasa.com.ec/
  1. https://www.eea.gob.ec/
  1. https://www.centrosur.gob.ec/
  1. https://elepcosa.com.ec/
  1. https://www.elecgalapagos.com.ec/
  1. https://www.emelnorte.com/
  1. https://www.eersa.com.ec/site/
  1. https://www.eerssa.gob.ec/

|

|国家/地区Country/Region 列名相关配电公司 Electricity network company 网址 Website|

|---|

|秘鲁

Peru

OEFA ⽬前公布的名单中共有 21 家电⼒特许经营企业:

  1. Pluz Energía Perú S.A.A.:Pluz 秘鲁能源公司
  2. Luz del Sur S.A.A.:南⽅电⼒公司
  3. Electronoroeste S.A.:西北电⼒公司
  4. Electronorte S.A.:北⽅电⼒公司
  5. Hidrandina S.A.:Hidrandina 电⼒公司
  6. Electrocentro S.A.:中部电⼒公司
  7. Electro Oriente S.A.:东⽅电⼒公司
  8. Electro Ucayali S.A.:乌卡亚利电⼒公司
  9. Electro Sur Este S.A.A.:东南电⼒公司
  10. Electro Puno S.A.A.:普诺电⼒公司
  11. Electrosur S.A.:南部电⼒公司
  12. Sociedad Eléctrica del Sur Oeste S.A.(SEAL):西南电⼒公司
  13. Electro Dunas S.A.A.:Dunas 电⼒公司
  14. ADINELSA:国家农村电⼒基础设施管理公司
  15. Consorcio Eléctrico de Villacurí S.A.C.:Villacurí 电⼒联合公司
  16. Electricidad Pangoa S.A.(EGEPSA):Pangoa 电⼒公司
  17. Electro Tocache S.A.:Tocache 电⼒公司
  18. ESEMPAT S.A.C.:ESEMPAT 电⼒公司
  19. EMSEM S.A.:EMSEM 电⼒公司
  20. EMSEU S.A.C.:EMSEU 电⼒公司
  21. SERSA(Servicios Eléctricos Rioja S.A.):Rioja 电⼒服务公司后7家为地⽅⼩型 配电公司
  1. https://www.pluz.pe/
  1. https://www.luzdelsur.pe/
  1. https://www.distriluz.com.pe/enosa/
  1. https://www.distriluz.com.pe/ensa/
  1. https://www.distriluz.com.pe/hidrandina/
  1. https://www.distriluz.com.pe/electrocentro/
  1. https://www.elor.com.pe/
  1. https://www.gob.pe/electroucayali / 业务系统: https://www.electroucayali.com.pe/
  1. https://www.else.com.pe/
  1. https://www.electropuno.com.pe/
  1. https://www.electrosur.com.pe/
  1. https://www.seal.com.pe/
  1. https://www.electrodunas.com/
  1. https://www.adinelsa.com.pe/adinelsaweb/
  1. https://cvcenergia.com.pe/
  1. https://egepsa.com.pe/
  1. https://electrotocache.pe/
  1. https://esempatsac.com/
  1. https://www.emsemsa.com/
  1. https://www.gob.pe/emseu
  1. https://www.sersa.pe/

|

|美国

USA

  1. PG&E(Pacific Gas and Electric Company):太平洋燃⽓电⼒公司
  2. Southern California Edison:南加州爱迪⽣电⼒公司
  3. San Diego Gas & Electric:圣迭⼽燃⽓电⼒公司
  4. Con Edison(Consolidated Edison):联合爱迪⽣电⼒公司
  5. National Grid USA:美国国家电⽹公司
  6. Eversource Energy:Eversource 能源公司
  7. PSE&G(Public Service Electric and Gas Company):公共服务电⼒燃⽓公司
  8. PECO Energy:PECO 能源公司
  9. Dominion Energy:道明能源公司
  10. Duke Energy:杜克能源公司
  11. Florida Power & Light:佛罗⾥达电⼒照明公司
  12. Georgia Power:佐治亚电⼒公司
  13. ComEd(Commonwealth Edison):联邦爱迪⽣电⼒公司
  14. Xcel Energy:Xcel 能源公司
  15. Oncor Electric Delivery:Oncor 电⼒输配公司
  16. CenterPoint Energy:CenterPoint 能源公司
  17. Arizona Public Service:亚利桑那公共服务电⼒公司
  18. Salt River Project:盐河项⽬电⼒公司
  19. NV Energy:内华达能源公司
  20. Hawaiian Electric:夏威夷电⼒公司
  1. https://www.pge.com/
  1. https://www.sce.com/
  1. https://www.sdge.com/
  1. https://www.coned.com/
  1. https://www.nationalgridus.com/
  1. https://www.eversource.com/
  1. https://nj.pseg.com/
  1. https://www.peco.com/
  1. https://www.dominionenergy.com/
  1. https://www.duke-energy.com/
  2. https://www.fpl.com/
  1. https://www.georgiapower.com/
  1. https://www.comed.com/
  1. https://my.xcelenergy.com/
  1. https://www.oncor.com/
  1. https://www.centerpointenergy.com/
  1. https://www.aps.com/
  1. https://www.srpnet.com/
  1. https://www.nvenergy.com/
  1. https://www.hawaiianelectric.com/

|

|国家/地区Country/Region 列名相关配电公司 Electricity network company 网址 Website|

|---|

|墨西哥

Mexico

  1. CFE Distribución(Comisión Federal de Electricidad):墨西哥联邦电力委员会配电公司
  2. CENACE(Centro Nacional de Control de Energía):墨西哥国家能源控制中心
  3. CFE Transmisión:墨西哥联邦电力委员会输电公司
  1. https://www.cfe.gob.mx
  1. https://www.cenace.gob.mx/
  1. https://transmision.cfe.mx/

|

|南非

South Africa

  1. Eskom Holdings SOC Ltd:南非国家电力公司
  2. City Power Johannesburg:约翰内斯堡城市电力公司
  3. City of Cape Town Electricity Services:开普敦市电力服务公司
  4. eThekwini Municipality Electricity:德班都会区电力公司
  5. City of Tshwane Electricity:茨瓦内市电力公司
  6. Nelson Mandela Bay Municipality Electricity:纳尔逊·曼德拉湾市电力公司
  7. Buffalo City Metropolitan Municipality Electricity:布法罗城市大都会电力公司
  8. City of Ekurhuleni Metropolitan Municipality Electricity:埃库鲁莱尼大都会市电力公司
  9. Mangaung Metropolitan Municipality Electricity:曼加翁大都会市电力公司
  10. Msunduzi Municipality Electricity:姆松杜济市电力公司
  11. Green Energy Africa:非洲绿色能源公司
  12. Scatec:Scatec 可再生能源公司
  13. NERSA(National Energy Regulator of South Africa):南非国家能源监管局
  1. https://www.eskom.co.za/ (https://www.eskom.co.za/distribution/sm all-scale-embedded-generators/)
  1. https://www.citypower.co.za/
  1. https://www.capetown.gov.za
  1. https://www.durban.gov.za
  1. https://www.tshwane.gov.za
  1. https://www.nelsonmandelabay.gov.za
  1. https://www.buffalocity.gov.za
  1. https://www.ekurhuleni.gov.za
  1. https://www.mangaung.co.za
  1. https://www.msunduzi.gov.za
  1. https://green-energy-africa.com/
  2. https://www.scatec.com/
  1. https://www.nersa.org.za (https://www.nersa.org.za/contact/)

|

|埃及

Egypt

  1. North Cairo Electricity Distribution Company(NCEDC):北开罗配电公司
  2. South Cairo Electricity Distribution Company(SCEDC):南开罗配电公司
  3. North Delta Electricity Distribution Company(NDEDC):北三角洲配电公司
  4. South Delta Electricity Distribution Company(SDEDC):南三角洲配电公司
  5. Middle Egypt Electricity Distribution Company(MEEDC):中埃及配电公司
  6. Canal Electricity Distribution Company(CEDC):运河配电公司
  7. Alexandria Electricity Distribution Company(AEDC):亚历山大配电公司
  1. www.ncedc.gov.eg
  1. www.ncedc.gov.eg
  1. www.nddec.gov.eg
  1. www.sdedc.gov.eg
  1. www.medc.gov.eg
  1. www.cced.gov.eg
  1. www.aedc.gov.eg

|

附录⼀ 全球电⽹公司 全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 157

德国莱茵TÜV

|国家/地区Country/Region 列名相关配电公司 Electricity network company 网址 Website|

|---|

|澳大利亚

Australia

  1. Ausgrid:澳⼤利亚电⽹公司
  2. Endeavour Energy:奋进能源公司
  3. Essential Energy:Essential Energy 配电公司
  4. CitiPower:CitiPower 电⼒公司
  5. Powercor:Powercor 电⼒公司
  6. United Energy:联合能源公司
  7. Jemena Electricity Networks:Jemena 电⼒⽹络公司
  8. AusNet Services:AusNet 电⽹服务公司
  9. Energex:Energex 电⼒公司
  10. Ergon Energy Network:Ergon 能源⽹络公司
  11. SA Power Networks:南澳⼤利亚电⼒⽹络公司
  12. TasNetworks:塔斯马尼亚电⼒⽹络公司
  13. Evoenergy:Evoenergy 电⼒⽹络公司
  14. Western Power:西澳⼤利亚电⼒公司
  15. Horizon Power:Horizon 电⼒公司
  16. Power and Water Corporation:电⼒与⽔务公司
  1. https://www.ausgrid.com.au/
  1. https://www.endeavourenergy.com.au/
  1. https://www.essentialenergy.com.au/
  1. https://www.citipower.com.au/
  1. https://www.powercor.com.au/
  1. https://www.unitedenergy.com.au/
  1. https://www.jemena.com.au/electricity/
  1. https://www.ausnetservices.com.au/
  1. https://www.energex.com.au/
  1. https://www.ergon.com.au/
  1. https://www.sapowernetworks.com.au/
  1. https://www.tasnetworks.com.au/
  1. https://www.evoenergy.com.au/
  1. https://www.westernpower.com.au/
  1. https://www.horizonpower.com.au/en/
  1. https://www.powerwater.com.au/

|

|国家/地区Country/Region 列名相关配电公司 Electricity network company 网址 Website|

|---|

|新西兰

New zealand

  1. Alpine Energy:阿尔派能源公司
  2. Aurora Energy:奥罗拉能源公司
  3. Buller Electricity:布勒电⼒公司
  4. Centralines:Centralines 电⼒⽹络公司
  5. Counties Energy:Counties 能源公司
  6. EA Networks:EA 电⼒⽹络公司
  7. Electra:Electra 电⼒⽹络公司
  8. Firstlight Network:Firstlight 电⼒⽹络公司
  9. Horizon Networks:Horizon 电⼒⽹络公司
  10. MainPower:MainPower 电⼒公司
  11. Marlborough Lines:马尔堡电⼒线路公司
  12. Network Tasman:塔斯曼电⼒⽹络公司
  13. Network Waitaki:怀塔基电⼒⽹络公司
  14. Northpower:北⽅电⼒公司
  15. Orion:Orion 电⼒⽹络公司
  16. Powerco:Powerco 电⼒公司
  17. PowerNet:PowerNet 电⼒⽹络公司
  18. Scanpower:Scanpower 电⼒公司
  19. The Lines Company:线路电⼒公司
  20. Top Energy:Top Energy 能源公司
  21. Unison Networks:Unison 电⼒⽹络公司
  22. Vector:Vector 电⼒⽹络公司
  23. Waipā Networks:怀帕电⼒⽹络公司
  24. WEL Networks:WEL 电⼒⽹络公司
  25. Wellington Electricity:惠灵顿电⼒公司
  26. Westpower:西部电⼒公司
  1. https://www.alpineenergy.co.nz/
  1. https://www.auroraenergy.co.nz/
  1. https://bullerelectricity.co.nz/
  1. https://www.centralines.co.nz/
  1. https://countiesenergy.co.nz/
  1. https://www.eanetworks.co.nz/
  1. https://www.electra.co.nz/
  1. https://www.firstlightnetwork.co.nz/
  1. https://www.horizonnetworks.nz/
  1. https://www.mainpower.co.nz/
  1. https://www.marlboroughlines.co.nz/
  1. https://www.networktasman.co.nz/
  1. https://www.networkwaitaki.co.nz/
  1. https://northpower.com/
  1. https://www.oriongroup.co.nz/
  1. https://www.powerco.co.nz/
  1. https://powernet.co.nz/
  1. https://scanpower.co.nz/
  1. https://www.thelinescompany.co.nz/
  1. https://www.topenergy.co.nz/
  1. https://www.unison.co.nz/
  1. https://www.vector.co.nz/
  1. https://www.waipanetworks.co.nz/
  1. https://www.wel.co.nz/
  1. https://www.welectricity.co.nz/
  1. https://westpower.co.nz/

|

158 德国莱茵全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书TÜV

附录⼆ 术语表

德国莱茵TÜV

Glossary

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 159

|缩写(Abbreviation) 英文全称(Full Term) 中文释义(Chinese Definition)|

|---|

|ACER European Union Agency for the Cooperation of Energy

Regulators

欧盟能源监管合作署|

|AEMO Australian Energy Market Operator 澳洲能源市场运营商|

|DER Distributed Energy Resources 分布式能源|

|DLR Dynamic Line Rating 动态线路额定值|

|DNO Distribution Network Operator 配电⽹络运营商|

|DSO Distribution System Operator 配电系统运营商|

|DSP Digital Signal Processing 数字信号处理|

|DTR Dynamic Transformer Rating 动态变压器额定值|

|EMT Electromagnetic Transient 电磁暂态|

|ENA Energy Networks Association 英国能源⽹络协会|

|ENTSO-E European Network of Transmission System Operators for

Electricity

欧洲输电系统运营商联盟|

|ERCOT Electric Reliability Council of Texas 美国德州电⼒可靠性委员会|

|ESS Energy Storage System 储能系统|

|EUT Equipment Under Test 受试设备/被测设备|

|FFR Fast Frequency Response 快速频率响应|

|FRT Fault Ride Through 故障穿越|

|FSM Frequency Sensitive Mode 频率敏感模式|

|FVRT Fault Voltage Ride Through 故障电压穿越|

|GFL Grid-Following 跟⽹型控制|

|GFM Grid-Forming 构⽹型控制|

|ICT Information and Communication Technology 信息通信技术|

|IEA International Energy Agency 国际能源署|

|IEC International Electrotechnical Commission 国际电⼯委员会|

|IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers 电⽓电⼦⼯程师学会|

|IGBT Insulated-Gate Bipolar Transistor 绝缘栅双极型晶体管|

|IMF International Monetary Fund 国际货币基⾦组织|

|缩写(Abbreviation) 英文全称(Full Term) 中文释义(Chinese Definition)|

|---|

|JET Japan Electrical Safety & Environment Technology Laboratories ⽇本电⽓安全环境研究所|

|LFSM-O Limited Frequency Sensitive Mode-Overfrequency 有限频率敏感模式——过频|

|LFSM-U Limited Frequency Sensitive Mode-Underfrequency 有限频率敏感模式——⽋频|

|NC RfG Network Code on Requirements for Grid Connection applicable to

Generators

欧盟发电机组并⽹要求⽹络规范|

|OVRT Over-voltage Ride Through ⾼电压穿越|

|PCC Point of Common Coupling 公共连接点|

|PCE Power Conversion Equipment 电⼒转换设备|

|PCS Power Conversion System 电⼒转换系统|

|PF Power Factor 功率因数|

|PPM Power Park Module 发电⼚模组/电⼒电⼦电源|

|PSC Power Synchronization Control 功率同步控制|

|PSCAD Power System Computer Aided Design 电⼒系统计算机辅助设计软件|

|p.u. Per Unit 标⼳值|

|PWM Pulse Width Modulation 脉冲宽度调制|

|ROCOF Rate of Change of Frequency 频率变化率|

|SCR Short Circuit Ratio 短路⽐|

|SG Synchronous Generator 同步发电机|

|SPGM Synchronous Power-Generating Module 同步发电模块|

|SST/PET Solid State Transformer/Power Electronic Transformer 固态变压器/电⼒路由器|

|THD Total Harmonic Distortion 总谐波畸变率|

|V2G Vehicle-to-Grid 车⽹互动|

|VDE FNN Network Technology & Network Operation Forum at VDE

德国电⽓、电⼦与信息技术协会⽹ 络技术与⽹络运营论坛|

|VOC Virtual Oscillator Control/Voltage-controlled Grid-forming Control 虚拟振荡器控制/电压型构⽹控制|

|VPP Virtual Power Plant 虚拟电⼚|

|VSC Voltage Source Converter 电压源换流器|

|VSG/VSM Virtual Synchronous Generator/Machine 虚拟同步发电机|

输电 输电指电能的传输,将相距较远的发电⼚和负荷中⼼联系起来,使电能的⽣产和利⽤超越地域的限制。 变电 变电是指利⽤⼀定的设备将电压由低等级变为⾼等级(升压)或由⾼等级变为低等级(降压)的过程。 配电 配电是在电⼒系统中直接与⽤户相连并向⽤户分配电能的环节。 电力系统 电⼒系统是由发电⼚、送变电线路、供配电所和⽤电等环节组成的电能⽣产与消费系统。它的功能是将⾃然界的⼀次能源通过发电装置转化为电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各客户。 电网 是由输电、变电、配电设备与线路组成的电⼒⽹络,负责把电能从发电⼚跨越地域、安全⾼效地送达终端⽤户; 逆变器 逆变器是把直流电能转变成定频定压或调频调压交流电的转换器,它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。 AI数据中心 AI数据中⼼即⼈⼯智能数据中⼼,是专为⼈⼯智能计算任务设计的⾼性能算⼒基础设施。其核⼼在于⽀撑⼤规模AI模型的训练与推理,具有⾼算⼒、⾼能耗、⾼密度的显著特征。 动态线路额定值 动态线路额定值是⼀种电⼒系统技术,通过平衡焦⽿热、太阳辐射等发热因素与对流、辐射等散热因素,实时计算输电线路线缆的实际载流能⼒。 动态变压器额定值 动态变压器额定值是指根据实时环境条件(如环境温度、风速、⽇照)和变压器运⾏状态(如顶层油温、绕组热点温度),动态评估并确定的变压器最⼤安全负载能⼒。 先进功率流控制 先进功率流控制是⼀种基于现代电⼒电⼦技术的电⽹增强型技术,它能够在毫秒级内直接、动态地调整输电线路的阻抗、电压或相⾓,从⽽控制电⼒流量在⽹架中的重新分配。 智能电网 智能电⽹是将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术和⾃动控制技术与能源电⼒技术以及电⽹基础设施⾼度集成⽽形成的新型现代化电⽹。 新型电力系统 以新能源为主体,以“双⾼”(⾼⽐例可再⽣能源、⾼⽐例电⼒电⼦设备)为显著特征,源、⽹、荷、储多要素协同互动,由数字智能技术⽀撑的现代电⼒系统。

能源互联⽹是⼀种将电⼒系统、热⼒系统、燃⽓系统等多种能源系统有机融合,并与信息通信技术深度耦合,实现多种能源相互转换、优化配置、⾼效利⽤的综合能源系统⽹络。它就像是⼀个能源的“互联⽹”,把不同类型的能源(如电、 热、⽓等)以及能源的⽣产、传输、存储和消费等环节紧密地连接在⼀起。

能源互联网

特高压 交流1000kV及以上,直流±800kV及以上。 中压 1kV-35kV(常见10kV、20kV) 超高压 交流330kV-750kV,直流±400kV-±660kV。 低压 <1kV(常见220V/380V、110V) 高压 35kV-220kV(常见35kV、66kV、110kV、220kV) 工业电网 ⼯业电⽹是专为⼯⼚、矿⼭和⼯业园区等⼤规模⽣产场所提供⾼负荷,⾼可靠性电⼒传输与分配的专业电⼒系统。 民用电网 民⽤电⽹是专门为居民⽇常⽣活和公共建筑提供低压电能的电⼒输配系统。 大电网 ⼤电⽹是指跨越⼴阔地域,将千万个发电⼚和⽤电负荷紧密连接起来的超⼤型电⼒输配⽹络。 微电网 微电⽹是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷以及监控、保护装置汇集⽽成的⼩型发配电系统。

交流电网 交流电⽹是以交流电形式进⾏电能⽣产、传输和分配的电⼒系统。 直流电网 直流电⽹是以直流电形式进⾏电能⽣产、传输和分配的电⼒系统。 构网型控制 电⼒电⼦设备⾃主构建并维持内电势幅值和频率,以电压源特性运⾏的控制技术。 跟网型控制 电⼒电⼦设备跟随电⽹电压和频率,以电流源特性运⾏的控制技术。 电流源 电流源是⼀个能向外部提供恒定电流的电⼦元件或模型。 电压源 电压源是⼀种在其两端总能保持恒定电压的电路元件或电源模型。 锁相环 锁相环是⼀种利⽤闭环负反馈控制原理,使电路输出信号的频率和相位与外部参考信号保持同步的电⼦系统。 虚拟同步机 虚拟同步机是新能源由“被动调节”转为“主动⽀撑”的新⼀代新能源发电技术,是使新能源发电具备惯量⽀撑、⼀次调频和主动调压等主动⽀撑电⽹能⼒的有效路径。 下垂控制 下垂控制是⼀种在电⼒系统和微电⽹中,让多个发电机或逆变器在⽆需通信的情况下,通过本地测量独⽴按⽐例分担负载功率的去中⼼化控制策略。 SCR 短路容量与额定功率的⽐值。 中高压直挂 中⾼压直挂是指电⼒电⼦设备(如储能变流器或光伏系统)不经并⽹升压变压器,直接接⼊3kV及以上中⾼压电⽹的先进系统架构。 级联 级联是指多个对象、系统或事件按顺序连接或依附发⽣,使前⼀个环节的输出直接影响或触发后⼀个环节的机制。 固态变压器 固态变压器⼜称电⼒电⼦变压器,是⼀种将电⼒电⼦变换技术和基于电磁感应原理的⾼频电能变换技术相结合,实现将⼀种电⼒特征的电能转变为另⼀种电⼒特征的静⽌电⽓设备。 柔性直流 柔性直流是基于电压源换流器的新⼀代⾼压直流输电技术,具备⾼度的可控性与灵活的运⾏⽅式。 虚拟电厂 虚拟电⼚是⼀种通过先进的信息通信技术和软件系统,将分散在各处的分布式电源、储能系统、可控负载以及电动汽车等资源聚合起来,进⾏协同优化控制的智慧化电⼒调度系统。 电流谐波 逆变器等电⼒电⼦设备的开关动作与⾮线性特性,向电⽹注⼊基波整数倍和⾮整数倍频率的正弦电流分量。 电压闪变 发电单元输出功率的快速波动引起公共连接点(PCC)电压有效值周期性变化,导致照明亮度波动并产⽣主观不适感。 直流分量 直流分量是指信号在时间上的平均值,它是⼀个与时间⽆关的常数,对应频域中频率为0Hz的成分。 DSO 配电系统运营商,是负责管理、维护和运营中低压配电⽹,以确保电⼒安全、稳定、⾼效输送给最终⽤户的专业机构。 TSO 输电系统运营商,是使⽤固定基础设施在国家或地区层⾯上负责输送电⼒的能源输送公司。 通信接口 通信接⼝是不同设备或系统之间进⾏数据传输和信息交换的物理连接与规范。它定义了数据的传输⽅式、速率、距离和电⽓标准。 电网模拟器 电⽹模拟器是⼀种能够精确复现真实公共电⽹特性与⼯况的可编程电⼒电⼦测试设备或软件仿真系统。

故障电压穿越 电⽹故障引起电压跌落或升⾼时,发电单元在规定电压—时间包络内保持并⽹运⾏,⽀撑电⽹恢复,⽽⾮⽴即脱⽹。 孤岛 电⽹失电后,分布式电源继续向局部线路与负荷供电,形成独⽴带电的“孤岛”,威胁检修⼈员安全、损坏设备并妨碍重合闸。 虚拟惯性 通过控制算法模拟同步发电机的转⼦惯量特性,使变流器在电⽹频率发⽣变化时,能够⾃动、快速地调节有功功率输出,以抑制频率变化率(RoCoF)并减缓频率偏差的扩展。 黑启动 构⽹型变流器在断开电⽹、⽆外部电能供应的情况下,能在规定时间内⾃⾏启动。 有效阻抗 在构⽹型装置的戴维南等效模型中,有效阻抗指的是内部受控电压源与规定外部端⼝之间的总等效阻抗。它既包含变压器、滤波器等物理阻抗,也包含控制作⽤形成的等效阻抗。

启动时间常数 描述构⽹型变流器惯量特性的参数,与同步发电机惯性时间常数相对应。

并网容量 并⽹容量是指发电设施(如光伏电站等)已经建成并正式接⼊国家或地区电⽹,能够向电⽹输送电⼒的最⼤额定功率或实际容量。 装机容量 装机容量是指⼀个发电⼚或⼀个区域电⽹具有的发电机组总容量。 消纳 消纳指将风电、光伏等新能源产⽣的电能接⼊电⽹并被⽤户消耗,避免电能浪费。 绿电 绿电是指⽣产过程中⼆氧化碳排放量为零或趋近于零的可再⽣能源发电。 车网互动 车⽹互动是指新能源汽车通过充电桩与电⽹进⾏电能和信息双向流动的技术体系。 拓扑优化 拓扑优化在电⼒系统中是通过改变电⽹中开关、断路器或变压器分接头的状态,调整输电线路的投切与连接⽅式,从⽽改善电⽹运⾏性能的技术。 分布式电源 分布式电源是指不直接与集中输电系统相连,分布在⽤户端,接⼊35kV及以下电压等级电⽹,以就地消纳为主的电源。 集中式电源 集中式电源是指将电源设备统⼀安装在⼀个指定区域,通过公共⺟线或电⽹向多个负载或设备集中分配电能的电源。 宽频振荡 宽频振荡是指电源、电⽹与电⼒设备之间在⾮⼯频频段(涵盖亚同步、超同步、⾼频等多个频段)以⼀个或多个固有频率复杂交互⽽引起的电压、电流剧烈波动现象。 短路容量 短路容量是指电⼒系统在发⽣短路时,短路点视在功率的⼤⼩,⽤来衡量电⽹的供电强弱和承受短路故障的能⼒。 集中式升压 集中式升压是指在⼤型光伏或储能电站中,将⼤量的电池簇或光伏组串在直流侧并联汇集起来,接⼊⼀台⼤功率的集中式逆变器或变流器,转换成交流电后,再通过共⽤的升压变压器将电压提升⾄中⾼压并⼊电⽹的技术⽅案。 组串式升压 组串式升压是⼀种将组串式电⼒电⼦变换器与升压变压器⾼度集成在⼀起的新能源电⼒转换技术。 电能质量 电能质量是指电⼒系统中电压、电流和频率等电⽓参数符合国家标准和设备正常运⾏要求的程度。

德国莱茵TÜV

全球新能源并⽹与构⽹技术⽩⽪书 163

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