11月30日，世界首個柔性勵磁系統示范工程——柔性勵磁系統溫州百丈漈水力發電廠示范工程正式投運。該工程是世界上首次將絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）用于勵磁系統并實現示范投運，這標志著我國率先掌握了基于IGBT的新一代發電機勵磁控制技術，同時也為溫州電網的能源轉型保駕護航。

勵磁系統是發電機組的核心控制設備之一，被譽為“電力系統穩定控制的靈魂”。在能源轉型背景下，電力系統面臨高比例清潔能源、高比例電力電子裝置的“雙高”發展挑戰，對常規電源機組及其勵磁系統的核心支撐和靈活調節能力提出了更高要求。但常規靜態勵磁系統控制變量單一，在電網發生故障導致電壓下降或發生次同步振蕩時，強勵輸出能力和寬頻振蕩抑制能力有限，難以適應“雙高”電網的穩定控制需求。

此次應用該系統的溫州電網就非常典型。溫州電網屬于浙江省末端電網，長期以來就受到系統電壓波動和功率振蕩等問題困擾，且當地發展迅猛的新能源因出力不穩定導致問題更加突出。預計2021年溫州新能源電站裝機容量將超過1500兆瓦。

為解決“雙高”電網的“卡脖子”難題，在國網浙江電力調度控制中心的指導下，國網浙江電科院、溫州供電公司、南瑞繼保、華中科技大學、緊水灘電廠聯合開展柔性勵磁系統示范工程的項目攻關。項目組充分發揮產、學、研、用深度融合優勢，創新應用了多電平拓撲技術、多變流器并聯技術、暫態勵磁強增技術與雙通道阻尼控制技術，成功攻克了IGBT在勵磁控制應用中的技術難點，解決了實際工程應用中的適配難題，大幅提升常規電源機組的暫態強勵和寬頻振蕩抑制能力。

本次示范工程依托溫州百丈漈水力發電廠以勵磁系統改造的方式開展示范應用，工程于11月23日開工建設，11月30日一次性并網成功。作為溫州供電公司建設多元融合高彈性電網的重要試點，柔性勵磁系統解決了常規靜態勵磁帶來的諧波問題，極大程度上緩解設備發熱情況，釋放勵磁變容量空間。柔性勵磁裝置還可參與到電網的電壓控制和振蕩抑制中來，當電網遭受電壓故障或者振蕩問題時，柔性勵磁系統能以比常規勵磁高2倍的強勵輸出支撐電網電壓，還能以比發電機本身快幾十倍的速度進行無功注入調節，平抑各頻段的電網振蕩，發電機對電網的動態和暫態支撐又上一個臺階，提升溫州電網的彈性控制能力。

柔性勵磁系統示范工程的成功投運，意味著基于IGBT的新一代勵磁控制技術已從實驗室研究走向工程應用，常規電源機組的涉網穩定控制能力有望得到本質提升。下一步，可推廣至電力電子化程度較高的電力系統中，充分挖掘常規電源機組的穩定控制潛能，有助于解決新能源大發展下面臨的電網運行難題，支撐以電力為中心的能源經濟轉型。（張建承 陳夢翔 蘇成豐）