中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：新能源占比越高，電網(wǎng)越依賴構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能變流器的“穩(wěn)定器”作用。中、美、英、澳爭(zhēng)相制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，核心差異在哪？對(duì)于中國(guó)構(gòu)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展建議有哪些？本文為您深度解析。
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“構(gòu)網(wǎng)”技術(shù)：新能源電網(wǎng)的穩(wěn)定器
傳統(tǒng)跟網(wǎng)型變流器難以應(yīng)對(duì)新能源高滲透率帶來(lái)的系統(tǒng)穩(wěn)定性挑戰(zhàn)。以美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、中國(guó)為代表的國(guó)家正加緊制定解決方案，構(gòu)網(wǎng)技術(shù)是其中的重要部分。由于國(guó)情不同，各國(guó)對(duì)構(gòu)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的功能分類、技術(shù)指標(biāo)、合規(guī)性驗(yàn)證等方面有所不同。
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四國(guó)標(biāo)準(zhǔn)核心差異剖析
2.1 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)——驗(yàn)證模型精細(xì)
北美電力可靠性公司（NERC）發(fā)布的《連接到大型電力系統(tǒng)的基于逆變器的資源的電磁暫態(tài)建模推薦模型要求和驗(yàn)證實(shí)踐的可靠性指南》，建立了電磁暫態(tài)（EMT）模型三級(jí)驗(yàn)證體系，涵蓋設(shè)備級(jí)、電站級(jí)、系統(tǒng)級(jí)測(cè)試；NERC發(fā)布的《連接到大型電力系統(tǒng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的構(gòu)網(wǎng)功能規(guī)范》引入構(gòu)網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)多機(jī)組并聯(lián)交互測(cè)試場(chǎng)景，通過(guò)強(qiáng)制切除同步發(fā)電機(jī)的極端工況來(lái)驗(yàn)證其性能，但未對(duì)慣量常數(shù)等參數(shù)設(shè)定閾值，具體限值需根據(jù)項(xiàng)目需求自行確定。
2.2 歐洲標(biāo)準(zhǔn)——功能要求詳細(xì)
英國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（ESO）發(fā)布的《GC0137：提供英國(guó)構(gòu)網(wǎng)能力所需的最低規(guī)范》，涵蓋核心功能定義（包含主動(dòng)、頻率變化率（RoCoF）響應(yīng)、主動(dòng)相位跳變響應(yīng)等）、數(shù)據(jù)和建模要求（量化評(píng)估方法）、合規(guī)性要求（包含半實(shí)物仿真、系統(tǒng)測(cè)試、在線監(jiān)測(cè)）等三方面內(nèi)容。ESO發(fā)布的《英國(guó)構(gòu)網(wǎng)技術(shù)最佳實(shí)踐指南》對(duì)GC0137規(guī)范進(jìn)行輔助性說(shuō)明，幫助理解構(gòu)網(wǎng)功能的內(nèi)涵以及性能要求。
2.3 澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)——功能說(shuō)明形象化
澳大利亞能源市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商（AEMO）發(fā)布的《構(gòu)網(wǎng)型逆變器的自愿性規(guī)范》，將構(gòu)網(wǎng)功能分為核心功能和擴(kuò)展功能，通過(guò)動(dòng)態(tài)曲線對(duì)比圖直觀展示構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備相較同步機(jī)、跟網(wǎng)型變流器的性能優(yōu)勢(shì)，明確規(guī)定了構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，包括RoCoF范圍、電壓幅值跳變值、相位跳變值、電壓不平衡度、慣量常數(shù)和阻尼系數(shù)等，提出了能量冗余緩沖和電能質(zhì)量治理等擴(kuò)展功能目標(biāo)。
2.4 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)——標(biāo)準(zhǔn)體系化，參數(shù)清晰
中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)具有體系性、繼承性特點(diǎn)，主要包含功能分類及技術(shù)要求。中國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)給出了清晰的技術(shù)參數(shù)要求，在國(guó)標(biāo)《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能變流器技術(shù)要求》基礎(chǔ)上，中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布的《構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能變流器技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，明確了并/離網(wǎng)切換、多機(jī)并聯(lián)、相角突變耐受、電網(wǎng)強(qiáng)度適應(yīng)性等功能技術(shù)要求。中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中的功能驗(yàn)證主要包含型式檢驗(yàn)和出場(chǎng)檢驗(yàn)，未對(duì)系統(tǒng)建模及驗(yàn)證、實(shí)際系統(tǒng)功能測(cè)試、極限工況功能、構(gòu)網(wǎng)性能量化評(píng)價(jià)方法等進(jìn)行規(guī)定。
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對(duì)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的建議
1）系統(tǒng)建模與驗(yàn)證方面：建議結(jié)合中國(guó)自身特點(diǎn)，從系統(tǒng)功能、模型元素等方面，補(bǔ)充系統(tǒng)建模與驗(yàn)證相關(guān)要求。結(jié)合中國(guó)電力系統(tǒng)特點(diǎn)，聯(lián)合系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備供應(yīng)商，加速開(kāi)展半實(shí)物仿真系統(tǒng)和實(shí)際系統(tǒng)的功能驗(yàn)證，協(xié)調(diào)部署已投運(yùn)系統(tǒng)的技術(shù)更新。
2）合規(guī)性驗(yàn)證方面：慣量、阻尼等構(gòu)網(wǎng)性能參數(shù)的實(shí)測(cè)與理論值仍存在較大偏差，建議加強(qiáng)可視化驗(yàn)證工具（如網(wǎng)絡(luò)頻率擾動(dòng)圖）方面的研究以及工程化應(yīng)用，并對(duì)正阻尼范圍設(shè)定、慣量范圍設(shè)定、過(guò)流容量范圍設(shè)定、極限工況功能要求等仍處于探索階段的功能規(guī)范進(jìn)行持續(xù)性優(yōu)化。
3）穩(wěn)定性功能驗(yàn)證方面：建議區(qū)分小擾動(dòng)和暫態(tài)擾動(dòng)對(duì)于不同功能的影響和要求，明確設(shè)置不同擾動(dòng)等級(jí)（如RoCoF、相角跳變等）對(duì)應(yīng)的功能參數(shù)要求，并給出具體的驗(yàn)證條件。
4）構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)據(jù)檢測(cè)方面：建議完善和規(guī)范數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)要求，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的內(nèi)容、采樣計(jì)算精度、故障錄波時(shí)間等給出明確要求。對(duì)已投運(yùn)的跟網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化時(shí)，可采用跟網(wǎng)型控制模型完成數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)驗(yàn)證后，再轉(zhuǎn)換為構(gòu)網(wǎng)型控制模式進(jìn)一步測(cè)試。
