构网型储能支撑新型电力系统建设的思考与实践

构网型储能因具备类似常规发电机控制响应特性而受到广泛关注,被视为支撑新型电力系统建设的关键装备。目前针对该技术的研究大多针对微电网应用场景,尚无大电网应用层面的系统级研究。基于该情况,首先在构网型控制技术原理的基础上提出构网型储能建模方法。并结合构网型储能电压源的本质属性,推导其接入系统后参与系统功率分配机制,探讨其在电网装机占比问题。最后,以国内某工程为案例,开展构网型储能模型搭建及在大电网应用场景下的仿真分析。结果表明,所提的建模和分析方法能够指导构网型储能的系统级工程应用。     

构网型储能系统现场调试平台电网扰动控制策略研究

为了开展用于新型电力系统的储能电站构网型性能调试，文中开发了适用于构网型储能系统的移动式调试平台。论文提出了适用于高电压等级构网型储能系统调试的35 kV四象限功率单元拓扑结构，在基于跟网型储能调试系统控制策略的基础上，提出了适用于构网型储能系统调试平台的复合控制策略，满足了新型电力系统构网调试的快速响应需求；结合现场调试，对复合控制策略的控制特性进行了分析，验证了构网型储能系统调试平台系统和所提复合控制策略的有效性；在百兆瓦级储能电站，现场测试了所设计的移动调试平台构网型功能，首次在电站调试中实现了惯量调节、一次调频等运行工况，试验结果表明，文中所提出的调试平台保持惯量支撑调试过程中的电压稳定，降低了一次调频过程中调试电源的电流波动，通过移动式调试平台实现了快速输出幅值、频率和相位的能力。     

分布式储能在配网中的应用及其经济性评估

针对配网分布式储能电站研发及应用现状,分析配网分布式储能电站应用场景和价格体系,提出配网分布式储能电站定址选容原则;建立配网分布式电站经济性评估数学模型,结合配网分布式储能电站实例进行了经济性评估,提出提升配网分布式电站综合效益的建议。     

电池储能系统运行控制与应用方法综述及展望

近年来,随着电池储能产业的高速发展,中国电池储能技术逐渐呈现出了大规模集成与分布式应用并存,多目标协同应用的特征和趋势。在分析国内外电池储能电站发展现状的基础上,针对新能源功率输出平抑、计划出力跟踪等新能源发电侧应用场景,电网频率调整、网络潮流优化等输电侧应用场景,以及分布式、移动式储能等在配电侧的应用场景,对国内外近些年来电池储能应用的研究成果及现状进行了综述,并对未来大规模电池储能电站的运行控制方法和应用前景做出了展望。     

构网型储能提升系统电压稳定作用研究∗

为了满足偏远地区负荷增长需求,需从电网规划、电源建设等多角度挖掘系统供电能力提升潜力,而传统 的加强网架建设等方案存在输电走廊征地困难、实施周期长等问题,亟需寻找建设速度快、提升效果好的解决方案. 构网型储能具备类似常规同步电源的支撑能力,可有效提升系统短路容量、受电能力.首先研究构网型储能基本原 理,比较其与常规跟网型储能的区别,并建立构网型储能仿真模型.在此基础上,研究其提升系统电压稳定性作用机 理.结合某地区电网应用场景,研究构网型储能提升静态稳定极限和暂态电压稳定水平的应用效果.分析结果表明, 构网型储能可有效应用于解决受端系统受电能力缺口问题.     

考虑储能电站服务的冷热电多微网系统优化经济调度

提出一种考虑储能电站服务的冷热电多微网系统日前优化调度方法。首先提出在多微网系统建立公共储能电站,并给出用户侧储能电站服务模式;然后将储能电站服务应用到冷热电联供型多微网系统优化调度,通过协调微网与储能电站间的交互功率,实现微网内冷热电负荷功率平衡和运行经济成本最优;最后以典型场景为例,对冷热电联供型多微网系统在3种运行方式下进行经济优化调度分析。结果表明,所提冷热电多微网系统优化调度方法可以充分发挥公用储能电站的充放电灵活性,实现微网多余电能的时域转移和可再生能源发电的100%消纳,并降低多微网系统的运行成本。     

用户侧储能安全标准现状分析

用户侧储能直接面向生产单位、公共场所和社区等人员及设备高度密集区域,提升用户侧储能的安全水平刻不容缓。分析了国内外用户侧储能的发展状况,重点梳理了储能技术安全标准体系,从储能电站设计、调试和运维的标准体系来看,储能电站选址标准缺失,储能电站的建设、调试和运行过程技术壁垒相对较高,国内外在运行维护、检修、消防体系标准方面还不够完善,应进一步提升和完善相关标准。     

储能电站技术在机场领域的应用

介绍了储能电站系统框架及运行方式,结合上海浦东机场用能现状,分析了储能电站技术在机场的潜在应用场景,提出储能电站削峰填谷运行模式可为机场节省可观的用电成本,推动机场安全经济运行,同时机场可根据自身需求选择性构建容量型储能电站或功率型储能电站,实现预期收益。     

用户侧储能安全技术分析

用户侧储能系统直接面向生产企业、医院和社区等应用场景,一般坐落在人员或设备集中区,因近年来储能电站安全事故时常发生,保障储能系统安全运行的各类技术和管理手段是相关从业者关注的重点。对用户侧储能安全相关技术进行全方位的梳理,旨在为用户侧储能市场化推广提供参考思路。首先从场景需求入手,对用户侧储能的功能、特点进行梳理,分析影响用户侧储能安全的关键因素,包括电池本体、消防安全技术、集成管理技术;其次对各类电池材料电化学特性进行分析;再次对储能消防技术的发展历程和未来研究方向进行归纳总结;最后对影响储能系统运行安全的集成管理技术的现状进行分析。     

基于新能源发电的构网型协调储能控制策略研究

中国正加速构建以新能源为主体的新型电力系统,其在缺少同步机后,没有了阻尼和惯性支撑,会导致系统稳定性下降,因此构网型控制技术（GFM）应运而生。在此基础上基于新能源发电的构网型控制需要某种形式的能量存储与发电装置耦合。此时储能系统（ESS）可在变流器的直流侧或交流侧耦合接入。文中提出了一种基于新能源发电的构网型协调储能控制策略,该策略允许安装在变流器交流侧的ESS具有与安装在变流器直流侧获得的相同的特性和动态行为。此外,所提出的控制还可以协调储能保证系统在新能源不能正常发电时,即电压跌落期间的安全稳定运行,并提供稳定的电压支撑和功率补偿。最后利用Simlink仿真验证了构网型控制面对故障时良好的动态响应能力。     

构网型储能对新能源多场站短路比的影响分析

新能源多场站短路比（multiple renewable energy stations short-circuit ratio,MRSCR）是衡量电力系统支撑强度的重要指标,构网型储能对提升MRSCR具有重大意义。首先,介绍构网型储能的基本结构,对构网型储能的功率与频率电压的关系进行分析,通过理论推导和仿真结果验证了构网型储能具有虚拟同步发电机特性,可等效为传统电源向交流系统提供短路容量;然后,基于等值阻抗矩阵揭示了构网型储能对MRSCR的影响机理;最后,结合算例验证了构网型储能对MRSCR的提升作用。     

国内外电化学储能产业消防安全标准对比分析

电化学储能产业日益成熟，备受国内外学者关注，全球范围内装机呈倍数增长态势，尤以我国为最。但随着规模效应的显现，各类安全事故频发。仅韩国就发生了27起储能系统火灾事故，在美国、我国等均有类似的储能设施着火事件，储能的安全问题必须引起重视。所以，有必要建立一套完整的电化学储能标准来防范此类事故的频发。通过对比国内外已发布的储能标准，分析了储能标准中针对消防安全问题给出的解决方法，对现有国内外标准给出相应的建议和展望，可为今后标准制定提供参考。     

基于储能电站服务的冷热电多微网系统双层优化配置

随着储能技术的进步和共享经济的发展,共享储能电站服务模式将成为未来用户侧储能应用的新形态。提出基于储能电站服务的冷热电联供型多微网系统双层优化配置方法。首先,提出储能电站服务这种新型的共享储能模式,分析共享储能电站的运行方式和盈利机制。其次,将储能电站服务应用到冷热电联供型多微网系统中,建立考虑2个不同时间尺度问题的双层规划模型,上层模型负责求解长时间尺度的储能电站配置问题,下层模型负责求解短时间尺度的多微网系统优化运行问题。再次,根据下层优化模型的Karush-Kuhn-Tucher(KKT)条件将下层模型转换为上层模型的约束条件,采用Big-M法对非线性问题线性化。最后,通过3个场景的算例分析验证所提双层规划模型的合理性和有效性,并证明所提出的共享储能服务能够有效降低用户成本,节约储能资源,实现用户与储能电站运营商的互利共赢。     

压缩空气储能的定位与发展

介绍了压缩空气储能的技术特点和应用场景，结合国内压缩空气储能技术的发展现状，分析了压缩空气储能电站在未来新型电力系统中的定位，并且对不同储气形式的压缩空气储能电站的经济性进行了研究分析。通过综合分析得出压缩空气储能电站的造价为6 000～11 000元/kW,需要结合运营模式实现其应用。     

吉瓦级电化学储能电站研究综述及展望

随着大规模电化学储能应用的日渐成熟以及未来新能源渗透率提高带来的储能资源缺额,吉瓦级电化学储能电站的发展已迫在眉睫.针对吉瓦级电化学储能电站的主要问题及技术难点,总结了吉瓦级电化学储能电站发展的历程.在此基础上,对吉瓦级电化学储能电站的关键技术指标、集成结构及应用场景进行分析.最后,对未来吉瓦级电化学储能电站的建设发展进行了总结与展望.     

储能电站并网测试技术研究与实现

随着储能技术及大型储能电站建设的不断发展,亟待对储能电站进行并网测试以保证其并网后安全运行。首先根据储能电站构成,分析了并网测试指标及具体测试方法;其次,在保证被测储能系统完整性的前提下,研制开发了储能电站并网一体化测试平台,并详细介绍了该平台的软硬件开发及功能设计方案;最后,基于测试平台工程应用场景,介绍了测试装置现场接线方式,提出了储能电站并网测试实施方案。实际工程应用表明了所提出的测试平台及测试方案的可行性。     

构网型储能与调相机的暂态过电压抑制能力对比研究

高压直流输电系统出现闭锁、换相失败等故障时,会引起送端换流站附近新能源电站的瞬时电压波动并易导致其脱网。首先,分析了构网型储能开环控制策略的运行原理、响应特性和关键参数影响。然后,分析了调相机的无功响应特性,并将构网型储能无功控制模型与调相机的励磁调节控制模型进行对比。最后,搭建了包含特高压直流、光伏、调相机、构网型储能的半实物仿真系统,进行了直流换相失败故障下的交流暂态过电压抑制效果对比试验。结果表明,容量相同的构网型储能和分布式调相机在无功瞬时响应速度、抑制交流暂态过电压能力方面可以实现相近的效果。     

电化学储能电站数字化智能化技术及其应用展望

近年来，我国电化学储能电站的并网规模逐步向百兆瓦时级和吉瓦时级快速发展，大容量集中式接入和多点分散式接入是两大类应用模式。在分析我国电化学储能技术发展现状的基础上，面向电力与能源的数字化智能化（简称数智化）转型发展需求，提出了储能电池、储能变流器、储能电站的数智化应用方法，展望了电化学储能电站数智化应用前景。     

面向工业园区电压暂降治理的构网型储能逆变器控制策略研究

电压暂降会显著影响工业园区重要敏感负荷的经济运行，是现代制造业面临的主要电能质量问题。将构网型储能逆变器应用于含储能电池的工业园区中，根据工业园区并网点电压暂降深度的差异，提出了一套基于构网型储能逆变器的电压暂降分级治理策略。当电压暂降深度较低时，利用构网型储能逆变器的电压支撑能力降低或者消除电压暂降的影响；当电压暂降深度较高时，依靠构网型储能逆变器的孤岛运行能力维持负荷的正常运行，从而实现了对工业园区电压暂降的治理。最后搭建仿真模型进行验证，结果表明，构网型储能逆变器控制方案在相同工况下可以有效降低电压暂降深度，实现电压跌落的补偿。     

构网型储能支撑新型电力系统稳定运行研究

建设以新能源为主体的新型电力系统是实现“双碳”目标的关键。由于新能源存在一定波动性,且系统在同步发电机被替代后缺少稳定惯性支撑,易导致系统不能稳定运行,因此构网型储能应运而生。其可代替同步发电机实现对电网支撑,保障系统稳定运行,故在新型电力系统中有广阔的应用前景。基于此,文中首先对构网型和跟网型储能变流器做出对比,为新型电力系统做出选型,通过对两者的比较说明构网型储能技术更适用于新型电力系统;其次,讨论构网型储能在新型电力系统中的定位及在其中的作用;最后从暂态过程、短期动态和长期动态三方面对构网型储能发展进行展望,为未来新型电力系统更好地建设提供思路。