惯性悖论：欧洲大停电背后的电网稳定性真相（原创 Chirs 能源综研2025年05月07日 ）

（卢）Georgelu

2025 年 4 月 28 日，西班牙、葡萄牙及法国部分地区突发大面积停电，数百万人陷入黑暗，交通瘫痪、通信中断，马德里网球公开赛被迫叫停。这场欧洲近年来最严重的停电事故，再次将电网稳定性议题推上舆论风口浪尖。尽管事故原因仍在调查中，但实时监测数据显示，

次同步振荡（Sub-Synchronous Oscillations, SSO）是直接诱因， 这与 2016 年欧洲跨国电网振荡事件（CE inter-area oscillations）如出一辙。

惯性迷思：传统认知的颠覆性挑战

事故发生后，部分分析师将矛头指向新能源替代火电导致的系统惯性下降。

包括本人的第一反应也是如此，详见：“欧洲大停电”将成为各国双碳政策的分水岭。

部分分析师认为，光伏、风电等 “零惯性” 电源的大规模并网，削弱了电网抵御扰动的能力，主张必须保留更多火力机组以补充惯性。

这种观点看似合理，实则可能陷入了技术认知的窠臼。

从物理本质看，惯性的作用是抑制频率变化率（RoCoF），但这一功能完全可通过电力电子控制技术实现。例如，中国电科院在宁夏光伏电站的实测中，通过逆变器参数优化成功抑制了 69 赫兹超同步振荡，证明新能源机组可通过虚拟同步控制模拟传统机组的调频特性。（当然，新能源“虚拟惯性”能力亦受制于功率逆变器的容量和控制策略，其动态响应性能与传统机械惯性仍有差异，该问题也在路边社的消息中得到了验证。）

更关键的是，惯性与次同步振荡存在天然矛盾：

根据阻尼因子公式：

其中 m 为惯性， b 为阻尼系数

在特定系统结构下，惯性越大，阻尼越弱。

即，在抑制次同步振荡时，高惯量系统的表现逊于低惯量系统。

也就是说，这次西班牙和葡萄牙近期的大停电事件的根因不在惯量不足。

这一结论在 2016 年欧洲电网振荡分析中已被验证，也与弹簧振子模型的数学推导完全一致 —— 就像钢琴低音弦（大质量）比高音弦（小质量）衰减更慢。

西班牙事故前测得的次同步振荡频率（约 16 赫兹）与低惯性系统的理论特征高度吻合。

现代电网的稳定性保障已从依赖物理惯性转向多维协同控制：

1.宽频阻抗重塑技术

中国电科院研发的宽频阻抗测量装置，可在 2-1000 赫兹范围内实时监测新能源集群的阻抗特性。通过调整逆变器参数，使系统阻尼因子提升 30% 以上，成功解决新疆哈密、张北柔性直流等多起振荡事故。

2.虚拟同步机（VSG）技术

冀北电网通过虚拟同步机技术，使新能源机组具备 “类同步机” 调频能力，频率响应速度比传统机组快 3 倍，在张北柔直电网中有效抑制了宽频振荡。

3.可控串补（TCSC）装置

中国自主研发的 500kV 可控串补装置，通过电力电子技术动态调节线路阻抗，不仅能抑制次同步谐振（SSR），还可将次同步振荡阻尼提升 50%，相关技术已在 25 条输电线路中应用。系统重构：从 “刚性电网” 到 “弹性生态”西班牙事故暴露的深层问题，是电网结构与能源转型的错配矛盾。

理性思辨：技术演进中的平衡艺术

减少惯性并非否定同步机的价值，而是要重构惯性的供给方式。

例如，德国 E.ON 公司在鲁尔区试点 “合成惯性” 技术，通过飞轮储能与快速逆变器配合，在不增加同步机的前提下，将系统频率恢复时间缩短至 1.5 秒。

这场欧洲大停电再次警示：新能源时代的电网稳定性，本质是物理定律、技术创新与系统设计的综合博弈。

当我们在社交媒体看到 “需要更多惯性” 的呼吁时，不妨用中国电科院的实证数据回应 ——真正的稳定，源于对系统规律的深刻理解，而非对传统技术的盲目固守。

参考来源：

《电力系统安全稳定导则》（GB/T 38755-2019）

中国电科院《新能源并网系统宽频振荡分析与抑制》欧洲输电系统运营商联盟《2025 年 4 月 28 日伊比利亚半岛停电事件初步报告》