摘要:9月10日,北方工业大学储能技术研究中心李建林教授在“ 2025储能市场化创新应用论坛 ”上作了题为《构网型储能系统关键技术研究》的主题分享,系统阐述了构网型储能在新型电力系统中的核心作用、关键技术突破及规模化应用进展。
9月10日,北方工业大学储能技术研究中心李建林教授在“ 2025储能市场化创新应用论坛 ”上作了题为《构网型储能系统关键技术研究》的主题分享,系统阐述了构网型储能在新型电力系统中的核心作用、关键技术突破及规模化应用进展。
李建林教授指出,在新型电力系统下,新能源发展迅猛,风电光伏发电装机量占比已接近60%。以往电力系统可消纳风电光伏的随机波动,但随着其比例不断攀升,且储能也通过变流器并入电网,导致电力系统惯量不足,面临诸多挑战。
一方面,传统火电调频已难以满足需求,风电光伏虽具备一定调频能力但不够,借助储能以构网模式运行可大幅提升调频能力。另一方面,在故障条件下,需要可靠的电源提供支撑。目前业界达成共识,先进的构网储能技术、提升风电光伏自身构网能力以及储能作为构网主力军是解决问题的关键方向。
在构网型储能核心技术探索方面,李建林教授提到,其团队针对跟网型控制进行了大量研究,包括构网在电网中所占比例、跟网与构网策略切换等。由于风电光伏设计时未考虑构网模式,背靠背变流器控制和通讯协议修改难度大,需要多种电源配合支撑区域电网。
目前,风电光伏自身通过控制策略可具备构网技术,且风电光伏混合构网模式也是重要运行方式,但需解决无功电压支撑能力受限和同步失稳问题。构网控制原理是通过控制手段让新能源和储能模拟同步机特性,增强电网和新能源接入能力。在拓扑结构上,业界有低压和高压直挂式等多种做法,如湖北的低压方案和福建宁德的直流高压方案等。
构网型储能的关键技术涵盖多个方面。李建林教授表示,在控制策略上,不能一成不变,单机模式有时不足,需采用多机并联模式,且要根据外部电压变化调整策略。光储构网控制和风储构网控制备受关注,李建林教授团队针对构网型储能系统控制策略进行了下垂控制、虚拟同步控制、匹配控制、虚拟振荡器控制等仿真和验证,并实现了外界参数变化时的策略切换。
多机并联控制方面,构网控制作为电压源控制,并联时需特殊处理功角、相位等问题,协调控制策略至关重要。实际控制中,通过无功和无功的解耦、匹配控制等提升系统 DDHR 能力,还可让储能部分运行在跟网模式、部分在构网模式,并合理切换指令分解系数和权重。光储构网控制中,光伏电站加装储能单元后,需实现光伏和储能的配合,提升光储系统构网能力。风电和储能配合时,也有诸多核心技术需掌控,如在甘肃干河口的实践项目中,在直流侧加超级电容器、交流侧加储能单元,增强了机组构网能力。
当前,构网型储能已有众多经典示范工程。据李建林教授梳理,2025年整个构网储能规模达10GW级,国际国内对其高度重视,大部分招投标都要求具备构网功能。构网储能可在绿电直连弱网等场景发挥重要作用,帮助电网渡过难关,促进周边新能源接入。近年来,陆续有许多构网储能项目发挥关键作用,如湖北荆门的项目在业界颇具影响力。
面对众多构网型储能项目,管控成为关键。李建林教授团队与新能源电网公司共同起草了《构网型储能系统并网技术规范》和《构网型储能并网测试规范》两个重要标准。这两个标准提出了电压响应、惯性时间常数、阻尼特性等核心指标,要求 24 小时达标才视为合格构网型储能电站。目前,电动技术学会标委会有 100 项左右标准,对外颁布 60 多项,这些标准将有力规范构网型储能行业发展。
李建林教授总结道,构网型储能可提升新型电力系统的惯量、稳定电压、支撑频率,是破解现有储能建而不用、利用率低下问题的有效途径。未来,百 MW 级、GW 级构网储能将逐步成为储能领域的主力军。
9月10-11日,由北极星电力网、北极星储能网主办的“ 2025储能市场化创新应用论坛 ”在江苏南京举行。
来源:力中科技频道