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文件名称:2024年构网型储能解决方案及应用实践报告.pptx
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总页数:10 页
更新时间:2025-05-20
总字数:约6.52千字
文档摘要

提纲N康瑞继堡

01新型电力系统的挑战与应对

02构网型技术原理与基本功能

03南瑞继保构网储能技术实践

04展望及建议

Ww.nrec.Com3

IRENA预测,为实现2050/2060年碳中和,全球范围内需要增加更多的可再生能源发电。其中,以光伏和风电为主的VRE,

其装机占比需要超过80%,发电量需要超过70%。

Electricitycapacity(GW)

35000

30000

25000

20000

15000

10000

5000

0

2020

37%

19%

2030

PES

58%

43%

2050

PES

80%

67%

2020

37%

19%

2030

1.5-S

77%

62%

2050

1.5-S

94%

81%

Source:IRENAWorldEnergyTransitionsOutlook2023WWw.nrec.Com4

新能源发展趋势

电力系统逐步演变为以新能源为主体的新型电力系统。

南瑞继保

NNRELECTRIC

Windonshore

Windoffshore

2050PES

73%

53%

2030

PES

46%

27%

2050

1.5-S

91%

70%

Renewable

VREshare

28%

9%

28%

9%

energyshare

SolarPV

0-

2020

2020

风电、光伏等新能源相对于火电、水电等常规电源,出力间歇性/波动性、

并网器件低裕度/快速控制性是对大电网构成挑战的基本原因

-换流器主要基于IGBT等器件,设计裕度较小,控制保护快速跟随电网变化;

-电网故障期间,保护自身硬件安全为主,为电网提供惯量、电压为辅。

-电力系统的根本任务是满足负荷用电需求,即电源按负荷曲线进行调整;

-风光一次能源无法存储,不具备匹配负荷的能力,还可能增加电网负担。

“极热无风、晚峰无光”

电力电量平衡问题

一武电场实一具场理功

W

4生2

5

新型电力系统的挑战与应对NR南瑞继保

电力平衡的影响:

常规电源占比会不断降低,新能源出力波动性和间歇性,无法满足负荷用电需求,电力系统调节电源存在较大缺口。主要采用抽蓄、新型储能、压缩空气和制氢等能源转换和存储手段解决电量长期平衡问题,随着电化学储能技术成熟和成本降低,电化学储能成为标配。

6

电力稳定的影响:

新能源发电设备对电力系统的主动支撑能力不足,缺少转动惯量、不参与电压频率的主动支撑,电力系统在扰动下电压、频率、功角稳定性恶化;

新能源通过大量电力电子接入,引入了宽频振荡等稳定性问题;

常规“修补”已经难于解决问题。

主动支撑能力差

较短时间尺度--电网安全稳定

20

i

)

W7

宽频带振荡问题

功角稳定性问题

电压稳定性问题

频率稳定性问题

PP

现有解决方案:储能+调相机

·储能—有功调节:调频、调峰

·调相机一电压支撑(带惯量):支撑电压稳定(设备成本高和维护复杂)新的解决方案:新型构网技术

·以变流器/换流器为载体,以构网控制为核心构建同步电源,提供惯性和电压支撑

·构网载体有:储能、柔直、SVG等

新型电力系统的挑战与应对NR康瑞继堡

构网型技术:以电力电子设备的变流器为载体,建立电压和频率支撑的新型技术

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提纲N康瑞继堡

01新型电力系统的挑战与应对

02构网型技术原理与基本功能

03南瑞继保构网储能技术实践

04展望及建议

WWw.nrec.Com9

·电力电子设备构网能力的构建,与常规机组不同,常规机组靠惯量维持电压内电势,而电力电子变流器靠控制,实现与同步机类似甚至超越同步机的电压源外特性。

惯量维持内电势

交流同步电压源

Pcontrolθ

Qcontrol

Ve

Vs

电力电子控制

建立电压能量来自直流侧

二三电平脉宽调制

(PMW)

模块化多电平

(MMC)

新型构网技术原理

水火电机组

同步调相机

其他同步机组

NR

Z。

Vg

能量来自机械旋转势能

W10

PCC

Vpoc

ee!

·可在扰动前、中、后各阶段,构建起电力系统稳定运行必须的电势(