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定频构网：从黄海孤岛到新型电力系统的“青岛方案”

中国能源产业发展网发布时间：

2026-10-31 09:52

【中国能源产业发展网】获悉，在青岛崂山湾，有一座面积仅0.46平方公里的小岛——大管岛。2026年7月，随着一套125千瓦/261千瓦时定频构网储能柜的投运，大管岛成为国内首个基于定频构网技术的全绿电海岛微电网。岛上第一次用上了全天候、有保障的100%绿电。

这背后，是一项来自清华大学新型电力系统运行与控制全国重点实验室闵勇教授团队的原创技术——定频构网及有功控制技术，也是国网青岛供电公司联合攻关、推动落地的首个海岛保供示范工程。

要理解定频构网，先得说清“跟网”和“构网”。如果把电网比作一支交响乐团，频率就是全团共享的节拍，电压则是大家共用的音准，而功率就是音量。一百多年来，站在指挥位上的始终是同步发电机：它靠自身巨大的转子惯量，稳稳地打出每秒50次的节拍，其他设备都跟着它演奏。风电、光伏通过变流器并入电网，自身并不会“打拍子”，只能听拍子——先盯住电网电压的相位，再顺着电网的频率输送功率。这种工作方式叫“跟网型”，随着新能源发展，同步发电机的占比越来越少，电网的可靠性会越来越差。“构网型”走的是另一条路——让变流器自己站到指挥位上，主动输出幅值和频率都稳定的交流电压，为周围设备提供节拍参考。

构网的用武之地，集中在“没有指挥”或者“指挥太少”的地方：一是离网场景，海岛、边境牧区、偏远哨所等大电网覆盖不到的地方；二是弱电网与电网末端，短路容量小、电压支撑弱；三是高比例新能源系统，如“沙戈荒”大基地、海上风电、经柔性直流外送的区域电网，惯量稀缺；四是源网荷储一体化、绿电直连园区、零碳园区、数据中心供电等新兴场景。

但传统构网技术，是让变流器学着指挥的样子打拍子——学得越像，整个乐团一旦发生错拍，变流器会随之越错越严重甚至失去控制；模仿指挥的变流器越多，还会相互影响，即发生多机耦合扰动，严重情况下更会导致多机失稳。定频构网则换了个方法，不再模仿指挥，而是装上一台“电子节拍器”，按照自己的节奏走，恒频50赫兹。乐手临时加入或提前退场，乐团的总音量当然会变，但节拍纹丝不动。音量对应功率，节拍对应频率，音准对应电压：功率随新能源出力和负荷上下起伏，但连接新能源发电设备和电网的变流器被控制成恒频恒压电压源，在设备能力范围内开环运行，与系统实现了“动态解耦”，从源头消除了频率、功角动态与宽频振荡风险。

大管岛示范工程，是定频构网技术三个示范工程中的单台区离网示范，也是国网青岛供电公司联合清华大学、长园深瑞继保自动化有限公司、青岛云路先进材料技术股份有限公司建成的全国首个定频构网全绿电海岛保供微网示范项目。岛上原有50千瓦分布式光伏和5台10千瓦风机，该项目根据岛上地形、民房分布，依托原有光伏和风电资源，在风光就近部署一套125千瓦/261千瓦时定频构网一体化储能柜，通过400伏低压交流网络构建起风光储多能互补协同运行的离网型微电网。

2026年7月29日，项目团队开展系统频率稳定性专项试验。试验期间，光伏出力在9.98至20.96千瓦、风机出力在0.54至10.06千瓦间、定频构网储能出力在-11.10至10.15千瓦间大幅波动，而系统频率始终稳定维持恒定，波动幅度仅0.000002赫兹，远低于国家标准允许的±0.2赫兹范围。

2026年2月，青岛入选全国首批新型电力系统建设能力提升十个试点城市之一。在主网侧，青岛正衔接省内特高压“双环网”建设布局，实施跨胶州湾柔性互联工程，推动主网架由“C”型向“O”型转变；按照规划，到2030年，青岛新能源装机占比将提升至72%，供电可靠率提升至99.999%，培育推广200个智能微电网项目。

【来源：国网青岛供电公司】

【编辑：小能】

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