《面向全应用场景的构网型储能解决方案》—北京海博思创科技股份有限公司.pdf

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1、1面向全应用场景的构网型储能解决方案2024年9月创享价值 赋能未来2新型电力系统形成2数据来源：构建新型电力系统路径研究及中国2030年能源电力发展规划研究及2060年展望新型能源体系新能源占比提升，电源结构变革，终端用能电气化：至2060年，风、光等新能源发电装机规模占比提升至75%以上，成为主体电源。预计至2060年，终端电气化率由27%提升至66%左右，全社会用电量提升至约17万亿度。在西部北部建立大型清洁能源基地，风电装机占比约57%，光伏发电装机占比约60%。新型电力系统构建时间和空间两个维度的电力平衡：保障电力的可靠供应 保证新能源的基本消纳 保证电网的运行安全能源结构发展趋势“

2、十四五”大型清洁能源基地布局示意图12.7%21.0%29.4%31.2%11.3%27.0%46.1%47.4%49.0%32.0%15.0%4.0%2020203020452060风电光伏煤电社会用电量(万亿度)7.510.716172020年2030年2050年2060年3新型电力系统面临的挑战3新能源发电发电间歇性、波动性、难以调控、弱（零）转动惯量负荷端分布式能源、电动汽车等随机性，由单向用能变成双向能量流，预测难度大输电装备转动惯量小、动态响应快、稳定水平降低(高度电力电子化)电力保障难度加大 新能源发电间歇性、波动性、无法匹配负荷变化电网调节能力日益不足 新能源不可控、灵活性差谐

3、振、电能质量下降抗扰动能力弱，电网安全风险凸显 高度的电力电子化，降低系统转动惯量、增加频率稳定风险 电压稳定和暂态过电压问题凸显、功角稳定性变差 电源和负荷侧需监测的数据众多新型储能系统数智化赋能新能源+储能 平抑发电波动、降低对电网冲击，提高新能源发电的消纳能力。火电联合调频 参与AGC调频，提升电厂调频性能，提高电厂运行可靠性。独立/共享储能电站 电网调峰、调频、爬坡、转动惯量、黑启动等服务，提升电网性能和稳定。负荷侧储能 消峰填谷、错峰用电，降低用电成本，延缓电力设施扩容，提高供电可靠性。数智驱动超级互联信息共享4构网型储能意义传统电力系统（发电机主导）传统电力系统（发电机主导）4新型

4、电力系统（变流器主导）新型电力系统（变流器主导）火电 水电核电站 新能源 高惯量强阻尼传统发电机组储能系统光伏发电风力发电低惯量弱阻尼电力系统的稳定以惯量平衡为基础：同步发电机具备较大的机械转动惯性，具有高惯量、强阻尼的特点，能够自发地支撑电网电压、频率稳定性；传统“跟网型控制”的新能源并网变流器呈电流源特性，无法提供瞬时功率响应，而新型“构网型控制”能够使变流器模仿同步机动态特性，提供等效的电网主动支撑。5十年如一 始终“专注”于储能行业无功电压支撑电网电压跌落有功惯量支撑电网频率跌落5构网性能衡量标准快速调压5过载能力3惯量常数2收发指令6一次调频4功率响应1阻尼抑制7黑启动8源网协同10

5、电网适应9构网型逆变器模拟同步发电机原理，达到相似的动态特性。“虚拟转子转速 构网变流器频率”“虚拟定子励磁 构网变流器电压”构网型逆变器技术核心是构建虚拟耦合关系：构网控制技术6电力电子控制构建电压，能量来自直流侧惯量构建电压，能量来自机械旋转势能交流同步电压源P contralQ contral+-二三电平脉宽调制（PWM）模块化多电平（MMC）1 硬件的短时过载能力2 直流侧持续能量供给3 软件的主动支撑新型“构网型控制”能够使变流器模仿同步机动态特性，提供等效的电网主动支撑。构网型控制的三个必要条件：水电、火电机组同步调相机其他同步机组构网控制与同步发电机对比构网型储能系统的控制性能7

6、中国中国电科院电科院 -提供的构网算法提供的构网算法构网型储能变流器控保程序MATLAB全工况仿真测试基于公司自建电站，进行组串式构网型电站构网型电站见证试验基于现有430kW-PCS硬件基础，进行构网控制半实物测试构网控制半实物测试HS-PCS-430L构网型变流器产品构网型变流器整机认证构网型变流器整机认证参编团标参编团标构网型储能系统并网技术规范T/CES243-2023参编团标参编团标构网型电化学储能变流器并网技术规范CEEIA(进行中)构网标准制定构网算法构网控制半实物仿真测试与认证构网型变流器电站级试验海博参编构网技术标准海博自研HS-PCS-430L跟网型变流器产品完成产品认证产