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一文带你了解什么是“PQ(跟网)、VF(离网)、VSG(构网)”

发布时间:

2025-09-02

模式简介

PQ模式(有功-无功控制)— 跟网

是并网设备的基础控制方式(比如光伏并网逆变器、储能变流器并网、同步发电机等),通过锁定电网电压相位,可以实现有功功率(P)和无功功率(Q)的独立调节 。

其核心是快速响应调度指令,精准控制能量吞吐,例如通过有功功率调节实现削峰填谷,通过无功功率补偿改善电网功率因数。但该模式依赖大电网支撑,无法独立维持电压和频率,脱离主网后会失效。

VF模式(恒压恒频控制)— 离网

是离网场景的核心控制策略,主动生成稳定的电压和频率,像“小型电网”一样为负载供电。采用电压-电流双闭环调节,确保负荷波动时输出参数稳定,但多机并联易因基准差异导致功率分配不均。

VSG模式(虚拟同步发电机)— 构网

是新能源时代的进阶技术,在下垂控制基础上引入虚拟惯量和阻尼特性,完整模拟同步发电机的转子运动方程 。通过有功环模拟惯性和调频特性,无功环模拟调压特性,使逆变器具备频率/电压支撑能力,可在扰动发生时释放虚拟惯性抑制波动。
 

应用场景

PQ模式适用于并网系统

如工商业园区的光储项目,通过跟踪调度指令实现峰谷套利和辅助调频 。在分布式能源整合中,其快速功率调节能力可平衡光伏、风电的出力波动 。

VF模式主要用于离网微电网

例如岛屿供电、偏远矿区等场景,作为主电源保障医疗设备、通信基站等关键负载的稳定运行。在电网故障时,也可作为应急电源维持局部系统供电。

VSG模式是高比例新能源电网的理想选择

华为红海微网项目中,1000余台VSG模式的变流器协同支撑电网稳定,展现了其在大规模新能源接入场景的优势。此外,VSG在微网并离网无缝切换中表现突出,可兼顾并网时的灵活调度与离网时的系统支撑。
 

构网发展前景

随着风电、光伏渗透率提升,电力系统惯量下降,VSG的虚拟惯性特性成为稳定关键。自适应控制算法的突破(如基于深度强化学习的参数优化)可进一步提升其动态性能,使功率分配误差降至1%以下 。

未来,VSG将向多能源协同方向发展,与氢储能、压缩空气储能结合,扩展应用边界 。数字孪生技术的引入将加速控制策略验证,而边缘计算的应用可实现分布式自适应调节,降低通信延迟 。作为连接传统电网与新能源的桥梁,VSG有望成为新型电力系统的核心控制技术。

【来源 光储知识共享】

 

 

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