中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
前 言
近日，華為、采日等行業(yè)領(lǐng)先的儲(chǔ)能供應(yīng)商，發(fā)布了智能組串式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能產(chǎn)品，相比與傳統(tǒng)集中式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能產(chǎn)品，組串式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)無(wú)疑是是一種更先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)，其核心原理是通過(guò)特定的控制技術(shù)使儲(chǔ)能系統(tǒng)具備主動(dòng)支撐電網(wǎng)的能力，并且一簇一管理，實(shí)現(xiàn)從“適應(yīng)電網(wǎng)”到“支撐電網(wǎng)”的轉(zhuǎn)變。
一、組串式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)原理
1、構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能的本質(zhì)突破
組串式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心在于將傳統(tǒng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的"被動(dòng)跟隨"模式轉(zhuǎn)變?yōu)?主動(dòng)構(gòu)網(wǎng)"模式。通過(guò)模擬同步發(fā)電機(jī)特性，該系統(tǒng)能夠自主生成穩(wěn)定的電壓和頻率信號(hào)，無(wú)需依賴外部電網(wǎng)支撐。
具體而言，其通過(guò)虛擬同步機(jī)（VSG）算法實(shí)現(xiàn)慣量響應(yīng)和阻尼控制，在電網(wǎng)擾動(dòng)時(shí)可在10ms內(nèi)輸出3倍額定無(wú)功電流支撐，這種能力使其在弱電網(wǎng)環(huán)境下仍能維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
2、組串式架構(gòu)的顛覆性設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)集中式儲(chǔ)能采用直流側(cè)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，存在嚴(yán)重的"木桶效應(yīng)"，即單個(gè)電池簇的性能短板會(huì)拖累整體效率。
組串式方案則將直流側(cè)并聯(lián)轉(zhuǎn)化為交流側(cè)并聯(lián)，采用"一簇一管理"設(shè)計(jì)，每個(gè)電池簇獨(dú)立連接至專用PCS（儲(chǔ)能變流器），實(shí)現(xiàn)分布式控制。這種架構(gòu)不僅避免了簇間環(huán)流導(dǎo)致的能量損耗，還通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)每個(gè)簇的充放電狀態(tài)，使系統(tǒng)整體效率提升4%-5%。
3、多機(jī)協(xié)同控制技術(shù)
在多機(jī)并聯(lián)場(chǎng)景下，組串式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能面臨同步運(yùn)行的技術(shù)挑戰(zhàn)。采日能源等廠商通過(guò)虛擬阻抗環(huán)技術(shù)，實(shí)時(shí)調(diào)整各PCS的輸出阻抗特性，抵消線路參數(shù)差異導(dǎo)致的功率分配不均。華為則采用寬頻自穩(wěn)和致穩(wěn)控制技術(shù)，構(gòu)建0.1-100Hz的寬頻振蕩抑制能力，有效應(yīng)對(duì)新能源并網(wǎng)引發(fā)的次/超同步振蕩問(wèn)題。
二、組串式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1、電網(wǎng)支撐能力躍升
毫秒級(jí)響應(yīng)速度：構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)僅用200ms便完成人工短路擾動(dòng)后的電壓恢復(fù)，相比傳統(tǒng)AGC/AVC系統(tǒng)的秒級(jí)響應(yīng)提升顯著。
寬頻振蕩抑制：通過(guò)虛擬同步機(jī)算法和寬頻致穩(wěn)控制，可有效抑制0.1-100Hz范圍內(nèi)的電網(wǎng)振蕩，解決新能源高滲透率下的穩(wěn)定性難題。
孤島運(yùn)行能力：在離網(wǎng)場(chǎng)景下，系統(tǒng)可獨(dú)立構(gòu)建穩(wěn)定的微電網(wǎng)，為海島、偏遠(yuǎn)地區(qū)提供可靠電力。
2、全生命周期經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化
效率提升：組串式架構(gòu)避免集中式方案的"木桶效應(yīng)"，南鋼項(xiàng)目的系統(tǒng)效率達(dá)90.29%，較傳統(tǒng)方案提升約5%。
運(yùn)維成本降低：模塊化設(shè)計(jì)支持熱插拔維護(hù)，單簇故障不影響其他簇運(yùn)行，使運(yùn)維效率提升30%以上。
投資回報(bào)加速：雖然初期成本較集中式高10%，但15年周期內(nèi)綜合收益率可高出15%。
3、高適應(yīng)性與靈活性
快速部署能力：實(shí)際項(xiàng)目從建設(shè)到投運(yùn)僅用3個(gè)月，展現(xiàn)出優(yōu)于抽水蓄能的時(shí)間優(yōu)勢(shì)。
靈活擴(kuò)容特性：支持從百千瓦到兆瓦級(jí)的平滑擴(kuò)容，適應(yīng)工商業(yè)用戶分階段投資需求。
環(huán)境友好性：液冷系統(tǒng)能耗降低40%，光伏輔助供電設(shè)計(jì)使站用電損耗減少15%。
三、組串式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景
弱電網(wǎng)接入：在新疆、青海等新能源富集但電網(wǎng)薄弱地區(qū)，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能通過(guò)模擬同步發(fā)電機(jī)特性，提升短路比（SCR）至2.5以上，支撐百兆瓦級(jí)新能源場(chǎng)站穩(wěn)定并網(wǎng)。在新能源基地，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能可抑制0.1-100Hz寬頻振蕩。
調(diào)頻調(diào)峰：構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能的毫秒級(jí)響應(yīng)能力（<10ms）可替代傳統(tǒng)火電機(jī)組參與調(diào)頻。
黑啟動(dòng)與電壓支撐：在電網(wǎng)故障時(shí)，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能可實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)黑啟動(dòng)，并輸出3倍額定無(wú)功電流支撐電壓恢復(fù)。
微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行：在海外微電網(wǎng)使用中，可構(gòu)建的“風(fēng)光儲(chǔ)充”微網(wǎng)，在純離網(wǎng)狀態(tài)下仍可獨(dú)立運(yùn)行，保障服務(wù)區(qū)基礎(chǔ)負(fù)荷。
海島與高海拔場(chǎng)景：在西藏、新疆等高海拔區(qū)域，光儲(chǔ)項(xiàng)目可采用構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能，實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)狀態(tài)下100%新能源供電，光伏發(fā)電出力提升75%。
