中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)程加快，新能源在電力系統(tǒng)中的占比快速提高，特高壓交直流電網(wǎng)形成，電力系統(tǒng)的形態(tài)和運(yùn)行特征已發(fā)生深刻變化。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)電源主要由火電、水電、燃機(jī)等同步電機(jī)組成，除提供電力電量外，還對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供支撐；而新型電力系統(tǒng)呈現(xiàn)高比例新能源、高比例電力電子設(shè)備的“雙高”特性，給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來“擾動(dòng)”。
為保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，需維持電力系統(tǒng)頻率、電壓的正常水平，同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)有足夠的靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備和有功、無功備用容量。在電源和負(fù)荷發(fā)生正常范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，不應(yīng)發(fā)生自發(fā)振蕩，同時(shí)在電力系統(tǒng)承受擾動(dòng)或發(fā)生穩(wěn)定破壞時(shí)，提供足夠的暫態(tài)支撐。
現(xiàn)有的光伏逆變器、儲(chǔ)能變流器等主要采用跟蹤電網(wǎng)電壓的控制模式，表現(xiàn)為電流源的屬性，需要交流電網(wǎng)提供電壓支撐，呈現(xiàn)“低阻尼”的特性，缺乏“自主”支撐電力系統(tǒng)的能力。依托電力電子元件實(shí)現(xiàn)交直流變換的新能源發(fā)電呈現(xiàn)低抗擾、低慣量、阻尼弱等特征，導(dǎo)致多場站短路比較低，電壓支撐能力不足。
傳統(tǒng)電力電子設(shè)備過流能力一般，以儲(chǔ)能變流器為例，國內(nèi)主流廠家的儲(chǔ)能變流器一般具備1.1倍額定電流的長期過載能力和1.2倍額定電流1min左右的短期過載能力。在新能源大基地特高壓直流送端短路比不足、電網(wǎng)故障恢復(fù)等情況下，難以提供足夠的暫態(tài)支撐。
《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》（GB38755-2019）明確新能源場站短路比應(yīng)達(dá)到合理水平；同時(shí)電力系統(tǒng)需具備慣量和短路容量支撐能力，在新能源并網(wǎng)發(fā)電比重較高的地區(qū)，新能源場站應(yīng)提供必要慣量和短路容量支撐。此外，《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定計(jì)算規(guī)范》（GB/T40581-2021）規(guī)定新能源多場站短路比指標(biāo)，對于新能源多場站接入交流系統(tǒng)情況，新能源發(fā)電單元升壓變低壓側(cè)的多場站短路比應(yīng)不小于1.5；國家能源局印發(fā)的《防止直流輸電系統(tǒng)安全事故的重點(diǎn)要求》提出，提升直流近區(qū)新能源場站的支撐能力，保證新能源發(fā)電單元升壓變低壓側(cè)的新能源多場站短路比在1.5及以上。
可以看出，為保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，亟需提升新型電力系統(tǒng)的慣量、短路容量等支撐能力。
構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能應(yīng)運(yùn)而生，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能主流技術(shù)路線采用虛擬同步控制，基于儲(chǔ)能變流器實(shí)現(xiàn)與同步電機(jī)的電壓源外特性和協(xié)調(diào)控制器等快速控制設(shè)備，具備較強(qiáng)的短時(shí)過載能力和慣量支撐能力，提升短路比，改善電網(wǎng)阻抗特性，提升新型電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。
今年來，多個(gè)地區(qū)推動(dòng)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能的建設(shè)，例如新疆發(fā)改委印發(fā)的《關(guān)于組織上報(bào)2023年獨(dú)立新型儲(chǔ)能建設(shè)方案的通知》提出構(gòu)網(wǎng)型新型儲(chǔ)能并網(wǎng)技術(shù)要求，提出構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能提供慣量、短路容量支撐、一次調(diào)頻、主動(dòng)電壓調(diào)節(jié)等功能，同時(shí)量化并網(wǎng)指標(biāo)，例如提出構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能慣性時(shí)間最大值不小于20s、120%額定電流持續(xù)運(yùn)行時(shí)間應(yīng)不少于2min且具備300%額定電流10秒短時(shí)過載能力等指標(biāo)要求。西藏、遼寧等地區(qū)也出臺(tái)文件提出加裝構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能。
構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能作為一個(gè)新興概念，國內(nèi)外關(guān)于其定義和性能要求仍需進(jìn)一步完善，相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)定仍需進(jìn)一步建立健全，同時(shí)建立合理的調(diào)用機(jī)制和盈利機(jī)制，在發(fā)揮支撐電網(wǎng)的同時(shí)獲取合理收益，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的健康長遠(yuǎn)發(fā)展。
