隨著“雙碳”目標的提出，我國電力系統開始大力發展新能源發電、投入更多電力電子設備，將帶來低慣量、高波動、弱支撐等問題。構網型儲能可滿足對系統不同頻率和不同電壓的支撐，并提升系統的短路容量和慣量。2023年9月27日，國家能源局發布《國家能源局關于組織開展可再生能源發展試點示范的通知》，其中提出到2025年，國家能源局組織實施一批技術先進、經濟效益合理、具有較好推廣應用前景的示范項目，其中包括新能源加儲能構網型技術示范。
構網型儲能項目在西藏、新疆、青海等地區得到廣泛支持，利用構網型儲能來解決“雙高”電網下系統的慣量降低問題，提高新能源接入弱電網的電壓、頻率等穩定支撐能力，或將成為新型儲能技術領域的長期發展趨勢。
構網型儲能項目在西藏、新疆、青海等地區得到廣泛支持，利用構網型儲能來解決“雙高”電網下系統的慣量降低問題，提高新能源接入弱電網的電壓、頻率等穩定支撐能力，或將成為新型儲能技術領域的長期發展趨勢。
構網型儲能迎來政策支持
國網湖北電科院支撐湖北公司在國內首次集中應用構網型儲能技術，率先研制了適用于構網型儲能系統的檢測平臺，制定了成套的暫、穩態性能測試方案，完成國內首次構網型儲能電站現場成套測試。本課堂將針對構網型儲能的原理、驗證及應用案例進行介紹。
構網型儲能電站工程
構網型(grid-forming control)儲能是基于構網型控制技術的儲能系統，其核心部件是使用構網控制策略的儲能變流器。采用構網型控制策略的變流器，可模擬同步發電機組，內部設定電壓參考信號，通過控制變流器輸出的相位和幅值，與電網進行有功與無功功率交換，其既可以并網運行，也可以不依賴電網而獨立運行。通過對變流器控制特性塑造，并適度提高其過載能力，可具備與同步電機相似的外特性，成為支撐大電網穩定運行的電壓源。
不同電網支撐型系統技術對比
控制框圖分為兩個部分，分別是P-f控制與Q-U控制。其中，有功控制部分包括三個模塊，分別是一次調頻模塊、阻尼模塊與擺動方程模塊；無功控制主要包括Q-V下垂模塊、虛擬阻抗模塊、電壓控制環模塊與電流控制環模塊。
構網型控制框圖
構網型儲能控制技術特性
構網型儲能系統具有自主支撐電壓和頻率的能力，能提升系統短路容量和慣量，改善電網阻抗特性，抑制寬頻振蕩等。其不僅能高效充放電，還能起到電網“穩壓器”作用，有效提升新能源消納能力。此外，構網型儲能系統在離網模式和并網模式下皆可運行，具備黑啟動能力，具有強弱電網寬自適應能力，且能實現100%新能源接入，在新型電力系統領域發揮著巨大作用。
構網型儲能系統現場性能測控裝置
構網型儲能系統測試現場
構網型儲能運行實證
湖北荊門新港儲能電站是湖北公司新型電力系統第一批試驗示范項目，是公司投資建設的首座電化學儲能電站，設計總容量為50MW/100MWh，具備1.5倍/10秒的短時暫態過載能力，于2022年12月31日實現一期并網，2023年12月17日實現全容量并網。項目創造了三項“國內第一”，一是在國內儲能領域首次集中應用構網型技術；二是完成國內首次構網型儲能性能測試；三是開展首次構網型儲能多場景支撐能力實證。2023年12月27日，該項目入選國家能源局新型儲能試點示范項目。
湖北新港50MW/100MWh構網型儲能示范工程照
國網湖北電科院支撐該工程可研、設計、監造、調試、性能檢測及真型試驗，并以“工程-科研-實證”的路徑，針對構網型儲能開展了系列攻關，承擔國網指南科技項目2項，牽頭或參與儲能標準創制3項，形成論文、專利20余項，成功推動了我國構網型儲能工程化應用，相關成果獲行業內肯定，受到國內主流媒體的廣泛報道。
國內首次構網型儲能性能試驗
構網型儲能被普遍認為是行業未來發展的趨勢，但目前看來，還缺乏相應的統一標準和規范，如相關的技術規范、功能要求、規范測試、驗收標準等亟待出臺，同時還需要建立合理的調用機制和盈利機制，在發揮支撐電網的同時獲取合理收益，推動儲能產業的健康長遠發展。下一步，國網湖北電科院將在構網型儲能的標準制定、多場景應用、商業模式研究上持續攻關，有效支撐“雙高”新型電力系統穩定運行及新能源高比例消納。
