构网型储能系统白皮书

核心观点与关键数据

在“双碳”目标引领下，可再生能源占比将持续提升，从2024年的32%升至2030年的43%，风光发电占比翻倍至28%，电网波动性加剧，系统面临低频或高频风险。传统电网稳定性依赖同步机提供的惯性、电压支撑和短路能力，但在新能源高占比下，这些“免费”的稳定服务正在消失，需依靠新技术实现主动支撑。

电网波动类型与主流构网技术

电网波动主要包括频率波动、电压波动和功角扰动。为解决弱电网问题，主流构网支撑方式包括：

• 小型调相机：成熟但响应速度受限，难以适应分布式场景。
• 构网型SVG：响应快但短路电流能力有限。
• 构网型SSC：模拟同步机特性，主动建立电压、提供虚拟惯量和短路支撑。
• 构网型储能：具备过流、短路支撑和黑启动能力，是关键支撑技术。

构网型储能的概念与挑战

构网型储能通过主动建立电压、提供虚拟惯量、模拟阻尼和过流支撑，实现电网“智能稳定”。其核心特性包括：

• 电压源与频率源特性：主动建立电压和频率。
• 虚拟惯量与阻尼模拟：为电网注入“稳定火种”。
• 过流与短路支撑能力：提升系统韧性。
• 黑启动能力：确保电网自主恢复。

技术挑战包括虚拟惯量、一次调频和二次调频的耦合与潜在冲突，需通过毫秒级快速响应实现平滑过渡。

天合储能的技术方案与验证

天合储能以储能电池舱为核心，通过长寿命高一致性电芯和全自动化生产实现性能突破。其PCS采用自适应控制算法，实现毫秒级切换和极速动态无功电流响应。EMS基于实时数据动态调整电站运行模式，PCS直接依据功率平衡方程构建内环控制，确保并网精准同期。

技术验证包括：

• 全气候性能验证：涵盖构网应用场景及算法迭代。
• 南澳州最大构网型项目：采用全构网模型，顺利通过AEMO技术合规性审核。
• 智利联合开发项目：为智利矿业提供清洁能源，增强电网韧性。

研究结论

构网型技术正从“可选附件”走向“标准配置”，成为能源系统刚性需求。天合储能通过自适应控制算法和全场景测试平台，将持续深化技术方案，做能源转型长跑中坚定的支撑力量。