如何理解跟網(wǎng)型和構(gòu)網(wǎng)型變流器的工作原理？

儲(chǔ)能變流器（或逆變器）的工作模式大致可分為跟網(wǎng)型和構(gòu)網(wǎng)型。這兩種工作模式的原理對(duì)比如下圖所示，其中（a）為跟網(wǎng)型，（b）為構(gòu)網(wǎng)型。（出處：Grid Forming Inverter Modeling, Control, and Applications， IEEE Access）

如圖（a）所示，變流器工作在跟網(wǎng)型模式的行為可以近似等效去控制一個(gè)與大電阻并聯(lián)的電流源，即對(duì)外的特性近似是電流源，在一定范圍內(nèi)提供恒定的電流。跟網(wǎng)型變流器測(cè)量并網(wǎng)點(diǎn)的電壓Vpcc并通過鎖相環(huán)（PLL）計(jì)算出電壓的相位。

然后，通過改變終端電壓去獲得期望的電流分量（Id, Iq），并通過分別控制注入的Id和Iq實(shí)現(xiàn)有功功率和無功功率的輸出。這種模式下，電網(wǎng)僅僅提供參考電壓。變流器輸出的電壓波形保持與電網(wǎng)同步，必須依賴于電網(wǎng)提供穩(wěn)定的電壓和頻率才能把電能饋入電網(wǎng)。

如圖（b）所示，變流器工作在構(gòu)網(wǎng)型模式的行為可以近似等效去控制一個(gè)與小電阻串聯(lián)的電壓源，即對(duì)外的特性近似是電壓源，在一定范圍內(nèi)提供恒定的電壓。

與跟網(wǎng)型模式不同的是，構(gòu)網(wǎng)型模式并不為了實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的同步而測(cè)量Vpcc，而是直接構(gòu)造Vpcc去調(diào)整輸出功率。它可以自己建立參考的電壓和頻率，無需與電網(wǎng)的電壓和頻率進(jìn)行錨定，因而也可運(yùn)行在與大電網(wǎng)脫離的狀態(tài)（孤島狀態(tài)）。

目前電力系統(tǒng)中大多數(shù)變流器是工作在跟網(wǎng)型模式，跟蹤測(cè)量電網(wǎng)的電壓和頻率，并向電網(wǎng)輸入一定的功率，它的優(yōu)點(diǎn)是可以最大程度饋入有功功率，實(shí)現(xiàn)最大的能量收益。當(dāng)跟網(wǎng)型變流器接入電網(wǎng)的數(shù)量不斷增大時(shí)，即使微小的負(fù)荷波動(dòng)也會(huì)觸發(fā)變流器產(chǎn)生過度反應(yīng)，導(dǎo)致并網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)出現(xiàn)大面積脫網(wǎng)，甚至引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致電力系統(tǒng)崩潰。

構(gòu)網(wǎng)型控制模式的逆變器以維持輸出恒定交流電壓為目標(biāo)，可以有助于電網(wǎng)保持穩(wěn)定。此外，構(gòu)網(wǎng)型變流器還可提供故障穿越、黑啟動(dòng)及有功無功穩(wěn)定功能，最終實(shí)現(xiàn)100%可再生能源供電，然而，構(gòu)網(wǎng)型變流器必須在穩(wěn)定與最大能量收益之間進(jìn)行折中。