上海交通大学蔡旭教授团队发布的《主力电源型新能源发电关键技术与应用》报告，聚焦新型电力系统构建中的核心痛点，提出以新能源自身突破为核心的解决方案，通过多项关键技术创新与实证应用，为新能源成为主力电源提供了可行路径。

行业背景与核心痛点

当前新能源发电占比持续提升，但面临三大核心问题：电网电压强度弱、惯性降低导致“限发电”突出；电力电子装备高渗透引发宽频振荡；送端电网暂态电流支撑不足，直流外送通道利用率低。传统同步机主导的电网理论与新能源特性不匹配，单纯依赖电网支撑装备经济性差，新能源缺乏电网支撑能力已成为制约其发展的“卡脖子”问题，亟需具备强暂态支撑能力的主力新能源电源。

核心思路与技术路径

报告提出三大核心思考：新型电力系统构建是渐变过程，需完善同步电网理论而非重构；新能源引发的问题应通过自身“控制创新+过载能力提升”解决；应构建以主力电源型新能源为主体，常规电源、储能及支撑装备为辅的新型电力系统。

系统构建分为三阶段：初级阶段以跟网型新能源为主、火电/水电为辅助；过渡阶段引入支撑装备与储能；成熟阶段确立主力电源型新能源的核心地位，搭配储能与电力市场机制。核心技术围绕自同步电压源构建，通过电力电子装备创新实现新能源暂态特性对标甚至超越同步发电机。

### 关键技术突破与产品体系

四大关键技术实现核心突破：高压直挂储能技术无变压器直接接入高压电网，循环效率提升6个百分点，具备故障预警与局部故障不停运能力；并网变换器暂态电流耐受技术可将暂态电流提升至3倍额定值以上；风电机组与光伏单元通过自同步电压源控制技术，实现全状态电压源特性；千台级装备集群稳定控制技术通过动态阻尼调整保障大规模稳定运行。

形成四大类核心产品：自同步电压源型光伏逆变器（发电效率超99%）、风电变流器、场站控制与振荡阻尼系统、35kV高压直挂静止同步机，均具备惯量响应、一次调频及强电压支撑能力。

实证应用与成效

世界首例主力电源型风电场（甘肃干河口南北风电场）与光伏电站（新疆尼勒克250MW电站）完成全面测试验证。风电场通过530项测试，暂态频率响应优于同步机，暂态电流达3倍额定值，可实现黑启动与孤网运行；光伏电站通过209个测试工况，在极弱电网（短路比<1.1）下稳定运行，电压扰动响应无延时。

实证表明，主力电源型新能源场站在一次调频及以下时间尺度，具备与同步机相当或更优的电网支撑能力，且构网成本增加可忽略不计，能有效提升直流外送通道利用率，解决“限发电”问题。

未来建议与展望

报告建议加快形成核心技术体系，包括制定自同步电压源标准模型、明确电力电子装备过载能力指标，开展更大规模集群控制与外送实证。未来需以主力电源型新能源支撑电网暂态，结合电力市场与需求响应，搭配常规电源和储能调峰，构建经济可行的新型电力系统。

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