20260416-江苏天合储能-储能行业_构网型储能系统白皮书_40页_24mb

构网型储能系统白皮书总结

核心内容概述

构网型储能系统是应对高比例可再生能源并网带来的电网稳定性挑战的关键技术。随着全球能源转型和“双碳”目标的推进，可再生能源渗透率快速上升，导致电网呈现“双高”特征（高比例新能源、高波动性），电网稳定性面临严峻考验。构网型储能系统通过主动支撑电网的电压、频率与功角稳定，为新型电力系统提供“智能锚点”，成为支撑电网稳定运行的重要力量。

主要观点

• 电网稳定是系统性问题：电网稳定性不仅取决于其自身的强弱（如短路比、系统惯量和X/R比），还受到电网规模、电源类型和负载类型的影响。
• 构网型储能的定义与优势：构网型储能能够主动建立电压与频率基准，具备虚拟惯量、阻尼模拟、短路支撑和黑启动能力，成为弱电网和高比例新能源接入场景下的关键支撑。
• 构网型储能与跟网型储能的区别：构网型储能采用电压源控制模式，不依赖外部电网提供参考信号，具备更强的自主性和适应性，适用于复杂和极端工况。
• 技术挑战：构网型储能面临多模式切换、多时间尺度频率响应耦合、电压支撑与无功管理协调、黑启动全过程控制等关键挑战。
• 天合解决方案：天合储能提出从设备级到系统级的构网型储能整体解决方案，涵盖EMS、PCS、直流舱的协同控制，实现从“跟随者”到“支撑者”的转变。

关键信息

1. 电网稳定的关键指标

• 短路比（SCR）：SCR > 3表示电网强劲，SCR < 2表示电网脆弱。
• 系统惯量：同步机组提供自然惯量，新能源系统惯量稀缺，需构网技术补充。
• X/R比：高X/R比意味着电网对电压变化响应能力强，低X/R比则易引发电压崩溃。

2. 构网型储能技术特点

• 虚拟惯量与阻尼模拟：模拟同步发电机特性，提供频率稳定与功角抑制能力。
• 过流与短路支撑：在弱电网中提供更强的短路电流能力，保障电网安全。
• 黑启动能力：在电网全停电情况下，通过自建电压与频率，逐步恢复系统运行。

3. 构网型储能技术挑战

• 多模式无缝切换：需确保并离网切换过程无冲击、无振荡。
• 多时间尺度频率响应：需协调虚拟惯量、一次调频与二次调频的耦合与冲突。
• 电压支撑与无功协调：需实现瞬态故障穿越、稳态调压与区域调压的协同。
• 黑启动全过程控制：需解决从零压建压到并网切换的全过程技术难题。

4. 天合构网型储能解决方案

• 构网根基：储能电池舱：天合储能通过高一致性电芯与紧凑型设计，实现高效能量存储与快速功率响应。
• 零感知自适应控制技术：通过实时采集电网数据，动态调整控制策略，提升电网适应性。
• 多尺度频率响应协同控制：基于物理模型分层控制，实现毫秒级惯量响应、百毫秒级一次调频、秒级二次调频的协同。
• 全范围电压重构技术：通过电压源模式与动态无功注入，实现电压稳定与无功管理的无缝衔接。
• 全过程黑启动技术：基于EMS与PCS协同，实现零冲击黑启动，保障系统连续运行。
• 系统集成保障：天合建立垂直一体化系统集成布局，具备20MVA实证测试中心，实现全场景技术验证。

5. 构网项目案例

• PGT 250MW/500MWh：南澳最大构网型储能项目，通过全构网模型获得AEMO认证，具备高可靠性与系统兼容性。
• Atlas 250MW/1000MWh：智利最大光储构网项目，支持黑启动、虚拟惯量、稳源毫秒响应等功能，提升电网韧性。

未来展望

构网型储能技术正从“可选附件”走向“标准配置”，成为高比例可再生能源系统不可或缺的组成部分。天合储能将持续深化构网技术研究，推动风光储深度融合，释放系统级价值，助力新型电力系统建设。