Development Status and Engineering Application of Grid-forming Converter Technology

GUO Xianshan; ZHANG Guohua; LI Jiandong; HUANG Qinxin

doi:10.7500/AEPS20250324004

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Development Status and Engineering Application of Grid-forming Converter Technology

Grid-forming Technology | 更新时间：2026-02-28

- Development Status and Engineering Application of Grid-forming Converter Technology
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 22, Pages: 1-19(2025)
- 作者机构：
  
  1.国家电网有限公司直流技术中心，北京市 100052
  2.四川大学电气工程学院，四川省成都市 610065
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China(5100-202422368A-3-1-DG)
- DOI：10.7500/AEPS20250324004
  CLC：
- Received：24 March 2025，
  
  Revised：2025-08-21，
  
  Online First：09 October 2025，
  
  Published：25 November 2025
- 稿件说明：
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郭贤珊,张国华,李健栋等.构网型变流器技术发展现状与工程应用[J].电力系统自动化,2025,49(22):1-19.

GUO Xianshan,ZHANG Guohua,LI Jiandong,et al.Development Status and Engineering Application of Grid-forming Converter Technology[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(22):1-19.
郭贤珊,张国华,李健栋等.构网型变流器技术发展现状与工程应用[J].电力系统自动化,2025,49(22):1-19. DOI： 10.7500/AEPS20250324004.

GUO Xianshan,ZHANG Guohua,LI Jiandong,et al.Development Status and Engineering Application of Grid-forming Converter Technology[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(22):1-19. DOI： 10.7500/AEPS20250324004.

摘要

随着中国新型电力系统建设的持续推进，能源绿色低碳转型加速升级，新能源装机容量占比大幅提高，大量电力电子设备接入电网，电力系统的电源侧、负荷侧、电网侧出现转动惯量降低、无功支撑能力变弱等深刻变化。在此背景下，电力系统要求设备具备新的特性，即同步机相应的特性和主动承担支撑电网等能力。文中从新型电力系统需求、构网型变流器技术、典型设备与工程应用3个方面阐述了新型电力系统的主要特点，并对构网型变流器工作原理与不同拓扑结构进行了分析。随后，结合现有研究与实际工程，介绍了构网型柔性直流、构网型静止调相机、构网型静止无功发生器、构网型储能这4种典型构网型变流器的工程应用案例。最后，针对构网型技术研究现状提出发展建议及展望，为进一步的工程应用提供参考。

Abstract

With the ongoing advancement of new power system construction in China

the green and low-carbon transformation of energy is accelerating and upgrading. The proportion of renewable energy installed capacity has significantly increased

and a large number of power electronic devices have been integrated into the power grid. Great changes

including reduced moment of inertia and weakened reactive power support capabilities

have taken place on the source

load

and grid sides of the power system. In this context

the power system requires equipment to possess new characteristics

namely corresponding features of synchronous machines and the ability to actively support the power grid. This paper elaborates on the main characteristics of the new power system from three aspects: demands of the new power system

grid-forming converter technology

and typical equipment and engineering applications. In addition

the working principle and various topologies of grid-forming converters are analyzed. Subsequently

based on the existing research and practical projects

the engineering application cases of four typical grid-forming converters

namely grid-forming flexible DC

grid-forming static compensator

grid-forming static var generator

and grid-forming energy storage

are described. Finally

development suggestions and prospects are proposed based on the current research status of grid-forming technology

providing references for further engineering applications.

关键词

Keywords

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