中國儲能網(wǎng)訊：3月10-13日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司指導(dǎo)，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合500余家機構(gòu)共同支持的第十四屆中國國際儲能大會暨展覽會（簡稱“CIES”）在杭州國際博覽中心召開。
CIES大會以“共建儲能生態(tài)鏈，共創(chuàng)儲能新發(fā)展”為主題，針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機制、資本市場、國際市場、成本疏導(dǎo)、智能化系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、示范項目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領(lǐng)域的2011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)， 53417位線上注冊嘉賓將參加本屆CIES大會，儲能網(wǎng)視頻號線上直播11萬人參與觀看與交流。其中300余家企業(yè)集中展示了儲能產(chǎn)品，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認(rèn)證、飛輪儲能、液流電池、熔鹽儲熱、壓縮空氣儲能等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
3月12日上午，清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院系統(tǒng)混合仿真研究所所長張東輝受邀在新型儲能系統(tǒng)集成解決方案專場（下）分享主題報告，報告題目為《新型儲能仿真與硬件在環(huán)研究與實踐 》。以下為報告主要內(nèi)容：
張東輝：我是來自清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院系統(tǒng)混合仿真研究所的張東輝，題目是新型儲能仿真與硬件在環(huán)研究與實踐。
我分享的內(nèi)容包括4部分，新型儲能的暫態(tài)支撐作用、新型儲能的暫態(tài)仿真工具、仿真案例、結(jié)語。
新型儲能主要的作用在解決新能源出力的不連續(xù)性，隨機性，波動性，新型儲能發(fā)揮的主要作用是穩(wěn)態(tài)電力電量平衡的作用，包括調(diào)峰和調(diào)頻。但是，新型儲能在暫態(tài)方面也有很重要的暫態(tài)支撐性作用。
我們大電網(wǎng)新能源接入比較多之后，不僅對電網(wǎng)的電力供應(yīng)和調(diào)峰平衡產(chǎn)生重大的影響，還有一個重要的影響是對電力系統(tǒng)暫態(tài)安全的影響。現(xiàn)在各大電網(wǎng)公司非常重視，請我們做了很多專項研究。電網(wǎng)公司提出來把儲能的暫態(tài)支撐作用發(fā)揮出來，我們做了很多的仿真實踐。
新型儲能參與暫態(tài)響應(yīng)有其響應(yīng)速度快、控制設(shè)計靈活、約束少、布點靈活等特點。響應(yīng)速度快：新型儲能采用電力電子接入，有功無功響應(yīng)速度在20ms-100ms之間，響應(yīng)速度非?？?；
控制設(shè)計靈活：新型儲能控制設(shè)計非常靈活，可以考慮各類目標(biāo)和輸入變量；約束少：新型儲能支撐相對獨立，受其他外界因素影響小；布點靈活：新型儲能單體布置靈活方便。
新型儲能大家提的比較多的是靈活性支撐和調(diào)頻，但是它具備很強的暫態(tài)支撐作用的潛力。但是，因為新型儲能有功無功控制靈活，暫態(tài)支撐的功能多樣靈活，應(yīng)用場景和控制目標(biāo)差異比較大，所以需要精細(xì)化系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備仿真。
從暫態(tài)來說，在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)三大穩(wěn)定范疇，新型儲能是有較強潛力的，因為響應(yīng)速度特別快、較強支持穩(wěn)定的能力。
從頻率穩(wěn)定來說，新型儲能具備很強的支撐能力，特別是支撐一次調(diào)頻，同時具備虛擬慣量的提高能力。
電壓穩(wěn)定。新型儲能如果把逆變器優(yōu)化設(shè)計一下，具備很強的局部電壓的支撐作用，目前這是大的發(fā)展趨勢。以后我們的儲能不僅提供能量支撐，在電網(wǎng)里提供很強的電網(wǎng)暫態(tài)支撐作用。對大家的PCS和暫態(tài)的控制設(shè)計要求提出更高的要求，各大電網(wǎng)公司也在研究構(gòu)網(wǎng)型儲能的支撐作用，以后很多儲能要升級為構(gòu)網(wǎng)型儲能。
功角穩(wěn)定儲能也能發(fā)揮作用。
下面講暫態(tài)仿真工具。新型儲能有多種多樣的作用，新型儲能的系統(tǒng)和電氣設(shè)備仿真有幾個，一個是機電，大家之前用過BPA等程序。還有全電磁仿真。如果兼顧仿真的精度和效率，可以考慮用電磁混合仿真。總的來說，因為儲能它的形式多樣，控制多樣，現(xiàn)有的機電仿真難以完全把儲能的作用和效果仿真出來。所以我們要考慮用電磁混合仿真。
我們這邊開發(fā)了完全自主的電磁暫態(tài)仿真平臺，完全自主開發(fā)的，包括動矩全電磁暫態(tài)仿真和meet機電電磁混合仿真，最近開始宣傳。有幾個技術(shù)特點，一是國產(chǎn)，所有從軟件到算法到界面都是團隊自主開發(fā)的。二技術(shù)優(yōu)勢明顯，能夠做到在不降低仿真精度的前提下，仿真效率和規(guī)模是數(shù)倍于國外的平臺。三工程應(yīng)用領(lǐng)域廣，已經(jīng)在多家電網(wǎng)公司，鐵路，核電，涉密場景，高?？蒲性核玫焦こ痰膽?yīng)用，工程界對我們比較認(rèn)可。儲能方面也有一些案例。
我們的動矩和MMET是通用仿真平臺，技術(shù)平臺是仿真軟件，對標(biāo)國外通用的軟件。但是速度和規(guī)模具有明顯的優(yōu)勢。我們做成實時化，實現(xiàn)半實物仿真，這是我們具備一線仿真器的水平。跨平臺，實現(xiàn)混合仿真，比如和核仿真平臺聯(lián)合仿真。最后大規(guī)模，可以在全電子仿真場景，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢和特點。
這是我們做的電磁混合仿真平臺。這是我們做的在環(huán)仿真平臺，支撐各類的數(shù)字量，包括模擬量的接口箱，連接信號量大，用在鐵路的仿真里面，可以做到世界最大的硬件在環(huán)仿真，已經(jīng)是產(chǎn)品化的了。
這是我們做高比例新能源的電磁仿真，新能源可能對局部電網(wǎng)產(chǎn)生影響，局部新能源出力多少，都需要全電磁仿真，我們能夠?qū)崿F(xiàn)局部電網(wǎng)全電磁模型自動搭建和自動仿真，降低電磁暫態(tài)仿真的門檻，讓大家具有一定的仿真能力和話語權(quán)。這是我們的界面和試驗案例。
第三塊講一下幾個具體的案例，給大家講一下新型儲能在電網(wǎng)里面是怎么支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定的。儲能支撐系統(tǒng)穩(wěn)定，現(xiàn)在是越來越受到重視的，以后電網(wǎng)公司也會對大家的并網(wǎng)新型儲能的控制提出更高的要求，主要對控制系統(tǒng)設(shè)計功能更為復(fù)雜，現(xiàn)在只是簡單的調(diào)頻和定有功無功，肯定是不行的，要滿足電網(wǎng)的要求。大規(guī)模風(fēng)光水火送出的場景，這是典型的場景，這個場景下如果是功率送出規(guī)模比較大，電網(wǎng)要設(shè)計很多安全的控制。
如果我們可以考慮局部裝的儲能進行調(diào)節(jié)，具備參與電網(wǎng)穩(wěn)定控制的能力，這是可以做到的。仿真儲能參與以調(diào)代切，可以作為系統(tǒng)穩(wěn)定控制的一部分，不管在云南還是廣東，還是西北，內(nèi)蒙都是有這樣的場景。
第二，支撐頻率穩(wěn)定。目前討論比較多的是頻率穩(wěn)定是支撐頻率最大偏差的點，我們要控制這個。還有兩個點是大家需要關(guān)注的，一個是頻率變化率。這個東西是在某些局部孤網(wǎng)的狀態(tài)下要求比較高，新能源接入之后系統(tǒng)，如果開機方式變化了導(dǎo)致系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量和一次調(diào)頻能力下降，對虛擬慣量，頻率變化率有要求。此外還有頻率準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)偏差。這是頻率穩(wěn)定的三點。
儲能的響應(yīng)時間是毫秒級，頻率真正從長周期來說，從頻率穩(wěn)定的點來說達(dá)到頻率最低點的時間一般在幾秒鐘，儲能速度非常快，可以精細(xì)化修正三個，頻率變化率，頻率最大點還是偏差，都可以修正。從二道防線的穩(wěn)控和三道防線都可以控制，會把電網(wǎng)控制措施做的更靈活。我們可以采用混合仿真的手段驗證這個事情。
構(gòu)網(wǎng)型儲能各位專家比較關(guān)心。構(gòu)網(wǎng)型儲能類似于電壓源，我講的構(gòu)網(wǎng)型儲能主要是控制上的，可以在弱電網(wǎng)運行。大家主要提的是讓構(gòu)網(wǎng)型儲能相當(dāng)于常規(guī)電源運作，可以支撐其他新能源運行。我們利用電子暫態(tài)仿真，精準(zhǔn)的模擬對新能源對電網(wǎng)慣量支撐的作用，是某個發(fā)電集團委托我們局部接入的地方應(yīng)用構(gòu)網(wǎng)型儲能進行支撐。
還有一個案例，是我們做的大容量直掛式儲能電子暫態(tài)仿真和硬件在環(huán)。直掛式儲能是熱點，可以把儲能的效率提上來，原來儲能效率只有85%，直掛式提到90%，這是它的作用。很多廠家提的比較多。
如果用自帶的軟件是比較準(zhǔn)的，自帶了MMC集成的軟件。我們開發(fā)了對應(yīng)的集成軟件，我們的精度更接近分立元件搭建的效果，從軟件建模準(zhǔn)確性來說我們有充分的把握，這塊得到了國內(nèi)一些廠家的認(rèn)可。我們把直掛式儲能不簡化的情況下用到這樣的場景。速度也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他平臺的，我們的算法也有考慮，仿真速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于國外的通用平臺。用我們的動矩平臺可以精準(zhǔn)的模擬，我們是少數(shù)有能力的完成大規(guī)模不等值高電平儲能實時硬件在環(huán)仿真，這是我們速度的比對，基本上百倍以上。
硬件在環(huán)。我們可以快速低成本的研發(fā)高容量，大容量儲能，模擬測試儲能的動態(tài)響應(yīng)，復(fù)雜控制系統(tǒng)，對系統(tǒng)的支撐。新能源大家并網(wǎng)擔(dān)心和電網(wǎng)發(fā)生寬頻振蕩，對新能源場站和儲能進行寬頻的測試，我們也是有能力的。
這是現(xiàn)場的應(yīng)用情況。
最后做一個簡單的總結(jié)。新型電力系統(tǒng)背景下，新型儲能作為關(guān)鍵支撐。除了作為靈活性支撐，作為調(diào)峰之外，還能發(fā)揮比較關(guān)鍵的支撐作用。新型儲能參與暫態(tài)響應(yīng)有幾個特點，響應(yīng)速度快，控制靈活，約束少，布點靈活等。我們的動矩仿真平臺和MEET機電電磁可以快速模擬新型儲能對系統(tǒng)的暫態(tài)支撐作用，相對于國外平臺在速度，規(guī)模上具有明顯優(yōu)勢，特別適用于儲能大規(guī)模電力電子設(shè)備的模擬。
以上是我的分享，謝謝大家！
