构网型储能技术发展趋势与前景分析

　　随着新型电力系统的深入构建，新能源在电力体系中的占比日益攀升。截至2023年底，风电、太阳能装机容量已占据全国电源装机的三分之一，发电量占比亦达到15%。根据国家能源局发布的《2024年能源工作指导意见》，预计至2024年底，这一比例将进一步提升至17%以上。随着风电、光伏发电占比的持续提升，电力系统的运行模式正经历着深刻的变革。特别是在西藏、新疆、甘肃、宁夏等新能源占比高、电网基础相对薄弱的地区，以及依托沙漠、戈壁、荒漠建设的新能源大基地送端，面临着诸多挑战，如多站短路比过低、宽频震荡、惯量水平不足以及电压和功角稳定性差等问题。

　　在这样的背景下，构网型储能技术应运而生，成为行业的关注焦点。构网型储能，顾名思义，即指那些能够构建并维持输出电压和频率，以电压源特性运行，并在电网故障时主动支撑电网的储能系统。当前，南瑞继保、华为、阳光电源、科华数能等主流厂家纷纷推出具备构网能力的储能设备，并在部分项目中得到了实际应用。同时，新疆、西藏等地的构网型储能项目已开展人工短路试验，以验证其对电力系统的主动支撑能力。

　　然而，构网型储能技术尚处于发展的初期阶段，行业内尚未形成统一的技术要求。通过观察主流厂家的构网型储能技术，我们可以窥见当前及未来构网型储能技术的发展态势。

　　首先，构网型储能需具备一定的短时过载能力。当电网发生暂态故障时，构网型储能能够通过提供短时过载能力，主动支撑电网，确保电力系统的稳定运行。目前，行业普遍要求储能系统在3倍过载时能够提供10秒的支撑能力。尽管关于短时过载持续时间的讨论仍在继续，但提供短时的过载能力已成为构网型储能与常规跟网型储能的主要区别，同时也是影响设备价格的重要因素。

　　常规储能电站的PCS通常具备1.1倍过载长期运行、1.2倍过载1-2分钟运行以及1.5倍过载10秒左右的能力。为满足储能系统的短时过载要求，行业普遍采用“超配”PCS的方式。据调研了解，为满足3倍10秒的过载能力，行业一般将PCS超配2-2.5倍。

　　其次，构网型储能的PCS控制策略也与传统储能有所不同。常规跟网型储能主要运行于电流源模式，依赖于锁相环PLL跟随电网电压和相位。而构网型储能则运行于电压源模式，在电力系统发生扰动或故障时，能够提供有功和无功的暂态支撑能力，有效抑制电压和频率的快速变化。因此，构网型储能在控制策略上需具备快速电压支撑、惯量响应、一次调频、阻尼控制、相角跳变耐受、故障穿越以及黑启动等能力。

　　最后，随着构网型储能技术的广泛应用，其保护定值也需进行相应调整。由于构网型储能需具备短时过载能力以及故障或离网的主动支撑能力，储能系统及涉网的保护定值需重新设定。例如，BMS、断路器等设备的过电流保护定值需调整以躲过短时过载电流，同时需校验保护的配合和选择性，确保在复杂电网环境下仍能准确、快速地响应各种故障情况。

　　虽然构网型储能作为新兴技术仍处于探索阶段，电网的需求尚未完全明确，相关的规程规范也尚未建立，储能系统的标准配置和做法尚未统一。但构网技术无疑是支撑新型电力系统建设的“刚需”。未来，构网型储能在单体PCS的过载能力、控制算法、仿真建模等方面将进一步进行技术提升和优化，以满足不同电网或地区差异化的构网要求。我们有理由相信，随着技术的不断进步和应用的不断拓展，构网型储能将在新型电力系统中发挥越来越重要的作用，为电力系统的安全、稳定、高效运行提供有力支撑。

　　来源：网络