科華數能：構網型儲能技術多場景應用助力電力系統穩定運行

原標題：科華數能：構網型儲能技術多場景應用助力電力系統穩定運行

科華數能：構網型儲能技術多場景應用助力電力系統穩定運行

近年來，在「雙碳」目標驅動下，我國光伏、風電等新能源產業發展提速，預計到2030年，我國光伏、風電裝機規模將突破12億千瓦。從電力系統運行的角度來看，可再生能源的高滲透導致新型電力系統面臨兩個主要挑戰：一方面，太陽能和風能發電的隨機性與波動性，導致用電需求高峰期時電力系統面臨平衡和資源充足性的挑戰；另一方面，傳統的同步發電機被分布式電力電子裝備大量取代，也帶來低慣量的挑戰。

新型電力系統低慣量的挑戰亟需解決

傳統的電力系統由許多同步發電機構成，由於同步發電機的轉子具有轉動慣量與阻尼特性，在系統發生頻率事件時，提供或吸納多餘的能量。科華數能技術中心總經理曾春保分析說，新能源大規模接入，擠占常規機組開機空間，系統轉動慣量降低、調頻能力下降，給電力系統帶來一系列問題：

一是系統慣量降低，調頻能力下降，導致頻率變化加快、波動幅度增大、穩態頻率偏差增大，頻率越限風險增加。

二是無功支撐不足，新能源機組動態無功支撐能力較常規電源弱，隨著新能源占比快速提高，系統動態無功儲備及支撐能力急劇下降，系統電壓穩定問題突出。

三是新能源高占比地區暫態過電壓嚴重，新能源大規模接入導致系統短路容量下降，電壓支撐能力降低，使暫態過電壓問題突出，可能超過設備耐受水平，造成新能源大規模脫網或設備損壞。

四是新能源大規模接入使功角穩定特性複雜，新能源的控制方式、故障穿越策略、接入位置等都會影響系統功角穩定；慣量下降導致穩定問題時間尺度縮短，暫態過程加快，不確定性增加，影響電網穩定。

五是寬頻振蕩現象相繼出現。基於電力電子裝置的新能源發電設備具有快速響應的特性，在傳統同步電網以工頻為基礎的穩定問題之外(功角穩定、低頻振蕩等問題)，出現了中頻帶、高頻帶的電力電子裝置涉網穩定性問題。近年來，我國河北和新疆等風電彙集地區相繼出現振蕩現象。寬頻振蕩問題嚴重危害設備安全和電網運行安全。

科華數能構網控制策略助力新型電力系統構建

針對上述問題，目前國內外學者提出了多種構網控制策略。近幾年，學術界基本達成一個共識，就是要把儲能變流器都改造成構網變流器。

目前，我國西藏、新疆、青海等多地都已經提出，鼓勵按比例強制配置構網型儲能變流器。比如，2023年5月，西藏發改委就首次提出風電光伏新能源項目配套儲能需「加裝構網型裝置」的要求。

未來行業發展過程中，利用構網型儲能來彌補「雙高」電網下系統的慣量降低，是新型儲能領域的長期技術發展趨勢，成為行業熱點，也是一種必然現象。

構網型變流器是基於功率定向的電壓源。曾春保表示，在構建新型電力系統中引入構網控制技術，可以有效提升系統短路電流水平，提高系統強度；為系統提供阻尼和慣性，改善系統頻率穩定性；當系統失步解列時快速響應，提升系統的第一搖擺周期穩定性，主動支撐系統恢復；削弱電力系統間諧波和不平衡電壓帶來的影響。