南瑞继保刘为群:构网型储能可等效为柔性发电机

时间:2021-12-20 15:26:40 来源: 北极星储能网


据北极星获悉,2021年12月16日,由中国能源研究会储能专委会、中关村储能产业技术联盟、国家电网有限公司西北分部联合主办的第六届“中国储能西部论坛”在线上召开,本届论坛聚焦“高比例可再生能源渗透下辅助服务市场机制建设”,共同探索西部储能应用模式,助力新能源创新升级发展。

会上,南瑞继保研究院副总工刘为群发表了《支持清洁能源消纳的电池储能关键技术》的主旨报告。

据刘为群介绍,构网型和跟网型差别在于控制策略不同,一个是电流控制,一个是电压环控制。外环都是功率环,但内环不一样,跟网型是只有锁相环的,构网型是没有锁相环的。另外还有构网型有过载能力,过载能力可以根据需要来设定。构网型系统外特性,以输出电压等同于同步机的恒定为控制目标,以电压无功下垂曲线作为微调,暂态和稳态是支撑电网电压稳定,频率特性方面,以电网频率恒定为控制目标,以频率有功下垂曲线作为微调,支撑电网频率的稳定,实现电网有功的协调分配。过渡过程当中,通过模拟同步机的惯量和阻尼的构网型控制以后,电力电子设备就能像同步机一样具备非常好的特性,同时在系统阻抗、惯量阻尼方面,可以通过参数的设置让它在不同阶段可以不同的量,也就是可设定。最后构网型储能实际上通过控制能够等效为发电机,是一种电力电子发电机或者是柔性发电机或者柔性同步机。

刘为群指出,支撑电网储能必须要达到较高容量规模,大容量储能必然有多个储能单元并联构成,并联运行的PCS之间需要协同,还有储能平抑波动、参与一次调频、暂态调压,这些都需要有较快的响应速度,这对控制系统的架构、控制调节、指令传输都要有较高的要求。

关于储能系统的安全,刘为群认为应从四个方面考虑。

一、电池电芯到模组,到电池组,到电池堆结构及工艺方面,合理的结构,有效的散热设计,这样能控制不同电芯的温差在非常小的范围以内,确保长期运电芯的温度一致性,也就是提高它的安全性。

二、BMS应该有主动安全策略,过去的BMS就是过压、欠压、过温,判据非常简单,应该有一些复合的判据,叠加电压和温度变化量、突变量的判据,在热失控初始阶段提前介入控制,避免热失控进一步发展。

三、系统方面,多重保护,确保系统安全,PCS与BMS之间的快速通讯,通讯不能有延迟,电池模组、电池簇、电池堆有多级的直流快融,能够防直流短路,还有全系统多重无死区的电气量保护,保证继电保护没有死区。

四、消防,用多维感知、早期预警,在不同阶段采用不同的针对性的联动控制策略。消防措施方面我们实现及时的防爆通风,快速的消防动作,最后的防护冷却,构筑安全屏障,有效控制电池火灾的影响,防止复燃和爆燃,但我认为消防解决不了损失的问题,消防也不应该有过度的消防。

关键词: 电池储能 南瑞继保 储能西部论坛


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