摸底构网型储能，南瑞继保、华为、阳光、科华、远景都做了什么
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中国储能网讯：储能行业卷得火爆。但从产业发展进程来看，依然处在初级阶段。
产业发展初期，一个最明显的特征就是新技术、新产品不断推陈出新，不断迭代，不断落地验证。
过去两年来，行业的方方面面，都呈现快速迭代的状态，包括：
温控技术，从风冷，到液冷，再到浸没式液冷，最近又有企业提出直冷的概念；
电芯容量从280Ah，到314Ah，再拉高到500Ah+ 600Ah+。储能系统容量也一路飙到8MWh；
技术路线上，组串式、高压直挂落地的项目越来越多。
构网型储能也是日渐火起来的概念。大小行业会议中，普遍被提及和讨论。有关构网型储能的招标也越来越常见。
据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计，截至9月20日，我们共收录到34条构网型储能招标信息，其中，功率总规模为3.63GW，容量总规模为8.37GWh。
从应用场景上看，主要包括光储/风储等电源侧和电网侧；从招标类型看，包含集采招标和项目招标；从技术路线上看，包含磷酸铁锂、液流电池、混合储能三种。
那什么是构网型储能？它诞生的背景是什么？哪些厂商推出了构网型产品和方案，并落地了哪些典型项目？哪些地区出台了针对构网型储能的政策？构网型储能的标准规范有哪些？
围绕上述问题，我们将逐一进行梳理和解答。希望各位读者在看过本文后，能对构网型储能有一个全景认识。
特别说明：1.电力系统专业名词多，对很多人来说艰涩难懂。本文中，我们对一些技术描述做了大众化、口语化的表达。2.文中图片均来源于官方公号（科华数能克州项目图片来自业内人士）。
什么是构网型储能
构网型储能，简单理解，就是储能电站对电网有一定支撑作用，能够维持电网安全、平稳运行。
这里提到的电网，可以是大电网，也可以是微网。在源网荷储一体化的场景中，在储能的支撑下，微网可以离网运行，不依赖大电网。
构网型储能的需求，来源于电力系统的“双高”变化：
“一高”是指高比例可再生能源。比如在青海、甘肃等西北地区，新能源装机容量占比均已超过50%。
另外“一高”是高比例的电子电子装备应用，比如逆变器、变流器、柔直换流阀等已广泛应用到发电和输电领域。
上述两大变化，为电网的安全稳定运行带来极大挑战。
电力系统的稳定，有两个基本要素：一个是电量上，发电量和用电量需要实时平衡；另外一个是电力指标的稳定，如电压、频率和相角。
我们都知道，传统电力系统以火电为主。由于发电机组本身的物理特性，比如具有转动惯量和阻尼特性，火电厂在根据需求提供发电量，为电网提供惯量支撑，以及稳定频率和电压上都具有很强的能力。
水电、核电、燃气发电等采用汽轮机发电的电厂，对电网的支撑能力也很强。它们与火电一起，被视为电力系统安全的“压舱石”。
新能源不具备传统同步发电机的物理特性，在抗扰性、过载能力、调频调压等方面能力不足，给电网运行带来了宽频震荡、低惯量、高波动、弱支撑等一系列问题。
总结一下，火电、核电是电流源，也是电压源；新能源只是电流源，自身无法提供电压与频率支撑，必须依赖电网电压和频率。
构网型储能采用虚拟同步发电机技术，通过模拟同步发电机的行为和性能来加强电网，起到快速调频调压、增加惯量和短路容量、抑制宽频震荡等作用，能够在并网和离网模式下运行。
因此，构网型储能可以同时扮演电流源、电压源的双重角色。
构网型储能的关键载体是储能变流器，也就是PCS。从架构分类上看，PCS主要有组串式、集中式和高压级联几种，都可以用来做构网型储能系统。
构网型储能的难点在于控制算法，硬件主要解决过载能力。目前，构网型储能电站一般都超配3倍的PCS，以解决过载问题。
构网型储能系统企业
储能变流器是构网型储能的关键载体，顺理成章，在光伏逆变器、储能变流器等企业，在构网型储能技术、产品的研发和项目落地上，走在行业前列。
当下，各大厂商都争相冲刺构网型储能制高点，期望抢抓市场机遇。
我们观察到，南瑞继保、华为、阳光电源、科华数能、远景能源、金风科技、智光电气、特变电工、中车株洲所、海博思创、盛弘电气等都推出了构网型储能技术、产品或方案，也落地了构网型储能项目。
南瑞继保
南瑞继保在业内率先提出完整构网理念，打造出以构网型储能为核心的源网荷储一体化解决方案。
可以说，南瑞继保是全能型构网技术选手，产品包括构网型储能、构网型柔性直流、构网型SVG和静止同步调相机等。
这主要得益于南瑞继保近30年来在继电保护、电网安全稳定控制、特高压交直流输电和柔性交直流输电等领域的积累。
目前，其构网技术应用落地的项目超30个，分布在湖北、新疆、内蒙、西藏、吉林等地。
2018年，南瑞继保在新疆微电网实现32台储能PCS虚拟同步机离网运行。
2022年，其发布构网型液冷模块化储能方案。目前构网型储能方案覆盖集中式、模块化、高压直挂等不同技术路线。
内蒙古电力集团额济纳地区源网荷储新型电力系统示范工程
包含储能电站、1座风场、3座光伏电站及7.5万千瓦负荷。2023年9月投运。
南瑞继保提供30台、总容量25MW/25MWh的储能，及协调控制和能量管理在内的一、二次设备。
完成纯新能源黑启动试验、广域大网架极高比例新能源电力系统中长期离网运行试验。
西藏华电拉萨林周项目拉顶50MW“牧光互补”光伏发电项目
光伏50MW，配置10MW/50MWh储能。2024年1月投运。完成低SOC满充和满放工况下的两次整站三相短路故障试验。
华为
推出智能组串式构网型储能系统，提出“智能光风储发电机”概念。
目前，已完成构网型储能系统设备级、单站级、多场站级、区域电网仿真、离网等全场景测试，以及35kV，110kV人工短路测试。
新疆哈密华润咸水泉风电储能电站 25MW/100MWh组串式构网型储能
从“单元级、多单元级、整站级”３个维度，完成了相角跳变、３倍过载10s能力、跟／构网模式切换、阻尼性能验证、黑启动等测试。
西藏开投狮泉河镇储能保供项目 6MW/24MWh储能电站
完成超高海拔超低温度极弱电网下，构网型储能并网性能测试及35kV人工短路试验。包括一次调频、惯量响应、电网耐受能力、跟/构网模式下高低压穿越和电网适应性测试。
沙特红海新城项目 400MW光伏+240MW/1300MWh储能 2023年9月投运
阳光电源
2023年3月，阳光电源发布《干细胞电网技术白皮书》，提出“干细胞电网技术”概念。干细胞电网技术适用于能源基地、柔性输电、孤岛供电、终端用能等场景。
该技术已经搭载到阳光电源交直流一体系统PowerTitan 2.0中。PowerTitan 2.0已经规模化出货。
通过中国电科院针对《电化学储能系统储能变流器技术要求》和《储能变流器检测技术规程》开展的综合测试，通过184类高低压穿越工况、24类连续故障穿越工况的测试，获得中国电科院南京院“高低压穿越和连续故障穿越”专项认证。
国家电投颜伟居延光储电站
完成光储全场景构网验证，针对极弱网、弱网、强网、离网等不同场景，对阳光电源光储系统的自主电压建立、电能质量、短路比适应性等展开了7大项16小项性能考核。
中海油广西涠洲岛5MW/10MWh储能电站
连接岛内燃气、余热、光伏电站等，打造源网荷储一体、多能互补的海上油田群智慧电力系统。
科华数能
打造出全液冷散热+全站顶出风+全域构网型的构网型储能系统。目前，构网储能出货1GW+。
2018年开始布局研究储能系统的虚拟同步发电机控制策略，并在同年实现了储能变流器电压源模式并网。
2024年，科华数能储能PCS通过中国电科院全项构网型储能并网性能测试，也通过CQC（由中国质量认证中心颁发）构网型储能变流器认证。
2023年，科华数能率先在宁夏百MW级共享储能项目开展构网型储能技术应用。
新疆克州300MW/1200MWh构网型独立储能项目
由克州博宏储能科技投建，预计本季度并网。
许继电气
拥有构网型风、光、储、SVG等比较全面的产品谱系。
构网型储能方案覆盖集中式、组串式、高压级联等技术路线，应用于新能源配储、独立储能电站、分布式发电、微电网、工商业、配电台区等。
华电铁岭25MW风电离网储能制氢一体化项目
25MW风风电、5MWh储能和3套单机产量为1000Nm3/h水电解制氢装置。2024年4月20日投运。
远景能源
推出“1+4”构网型全栈解决方案。“1”，即1个系统仿真设计平台，也就是全时间尺度的电气+机械仿真平台。“4”，指4类构网型产品，覆盖部件、整机、场站、系统四个层级。
内蒙古鄂尔多斯零碳产业园区风光储构网型基地示范工程
风电30MW、构网储能10MW/20MWh，光伏600kWp及负荷20MW。
金风科技
国能集团国华投资朔风风储项目
200MW风电，配置36MW/ 120MWh金风构网储能系统。完成构网型风储场站220kV黑启动及微网人工短路实验。
智光电气
中国绿发甘肃瓜州干河口南北风电场
风场容量为100MW，配置智光电气构网型级联高压储能系统。该项目由中国绿发投资，2023年12月投运。
完成“主力电源型风电机组+自同步电压源储能系统”带330kV系统黑启动、孤网运行、联网三相金属性短路等试验。同时完成并网情况下的一次调频和惯量测试、对称及不对称高低穿测试、并网人工金属性短路试验，以及孤网时储能带风机及330kV主变黑启动运行、孤网人工金属性短路试验。
特变电工
推出构网型组串式储能变流升压一体机。
中车株洲所也官宣已推出0.25C、0.5C构网型储能系统。海博思创发布了构网型高压级联解决方案，搭配自研的构网型430kWPCS。盛弘股份推出具有构网型功能的储能变流器PWS1-2500KTL-H。
各地区构网型储能相关政策
《国家能源局关于组织开展可再生能源发展试点示范的通知》 国家能源局 2023-9-27
新能源加储能构网型技术示范。主要支持构网型风电、构网型光伏发电、构网型储能、新能源低频组网送出等技术研发与工程示范，显著提高新能源接入弱电网的电压、频率等稳定支撑能力，大幅提升风电光伏大基地项目输电通道的安全稳定送电能力。
《关于组织开展可再生能源发展试点示范项目申报的通知》 福建发改委 2023-11-30
技术创新上，新能源加储能构网型技术示范。主要支持在偏远海岛或深远海开展构网型风电、构网型光伏发电、构网型储能、新能源低频组网送出等技术研发与工程示范，显著提高新能源接入弱电网的电压、频率等稳定支撑能力，大幅提升风电光伏大基地项目输电通道的安全稳定送电能力。
《省发展改革委关于组织开展可再生能源发展试点示范项目申报的通知》江苏发改委 2024-1-16
主要支持构网型风电、构网型光伏发电、构网型储能等构网型新能源技术研发与工程示范，旨在提高新能源接入弱电网的电压、频率等稳定支撑能力，大幅提升风电光伏大基地项目输电通道的安全稳定送电能力。
技术上，可支撑配套新能源场站在并网点短路比不低于1.2时不因电网发生扰动而脱网，确保正常安全稳定运行；可提供惯量支撑，惯性时间常数4～20秒；具备3倍额定电流支撑能力并至少持续10秒，启动响应时间、控制参数等与其他设备相适应，不引发新的振荡；支撑孤网运行的构网型技术需具备黑启动能力。
规模上，构网型设备占新能源发电设备容量的比例不低于15%。
《2023年风电、光伏发电等新能源项目开发建设方案》 西藏发改委 2023-5-18
保障性并网光伏+储能项目配置储能规模不低于光伏装机容量的20%，储能时长不低于4小时，并按要求安装构网型装置。
《关于积极推动西藏电力系统构网型储能项目试点示范应用的通知》 西藏发改委 2023-7
积极推进构网型储能项目试点示范应用，鼓励在阿里地区、那曲市、日喀则市、拉萨市等地区先行先试,支持在其他地市稳妥推进。
针对存量储能项目,可视评估情况对储能系统的硬件和软件进行更换升级；增量储能项目直接配置具备构网型储能特性的整套储能系统设备。
对构网型储能试点项目实行优先调度。
《省发改委关于开展新型储能第一批试点示范工作的通知》辽宁省发改委 2023-7-31
针对新能源发电低抗扰、低惯量、弱阻尼等特性，导致多场站短路比较低、电压支撑能力不足、供电可靠性较低的地区，布局具有电压源特性、构网型的储能项目，提升地区安全支撑能力。
同时下发的《全省新型储能第一批试点项目电网接入清单》提出，在朝阳、阜新、铁岭、大连等地的220千伏变电站配置电压源型储能。
《关于组织上报2023年独立新型储能建设方案的通知》 新疆发改委 2023-7-10
文件明确，积极探索建设构网型储能。喀什、和田、克州、塔城、阿勒泰、巴州等地构网型储能比例原则上不低于年度独立新型储能规模的20%。
随文件一起下发的，还有构网型储能系统的技术要求，具体如下：
1.系统应具有构网控制功能，能为系统提供惯量和短路容量，在稳态、暂态过程中，构网变流器机端电压的幅值和相角应具有一定维持能力，能够分担电网不平衡功率，功率响应时间不大于5ms。
2.系统支持的惯性时间常数最大值不小于20秒，并可根据接入系统的需要灵活调整。
3.交流侧电流在110%额定电流下应能长期持续运行；在120%额定电流下，持续运行时间应不少于2min;且具备300%额定电流10秒短时过载能力。
4.应具备一次调频功能，一次调频功率响应时间支持小于0.2s，并能够根据接入系统的需要进行灵活调整;一次调频有功功率调节偏差不大于2%。
5.应具备主动电压调节功能，电压阶跃响应时间应不大于100ms，并能够根据接入系统的需要进行灵活调整。
6.应能够接收并响应调度发送的AGC、AVC指令。
7.应具有自主阻尼抑制功能，当系统出现0.2Hz-2.5Hz的低频振荡，储能应能够抑制振荡，有功变化量最大值应在10%-30%PN区间内。
8.应具备黑启动功能，在黑启动期间，各个变流器之间应无明显环流、振荡问题，电流有效值最大偏差应不大于5%。
9.应具有一定的频率电压耐受能力，在2Hz频率偏差以内可维持运行;储能机端电压应能够在0~130%范围内根据系统的需要进行灵活调整。
《陕西省新型储能发展实施方案（2024-2025年）》陕西发改委 2024-4-3
在新能源规模庞大但缺乏转动惯量支撑的区域优先发展能够提供转动惯量的新型储能。
《内蒙古自治区2024-2025年新型储能发展专项行动方案》内蒙古能源局 2024-5-18
文件强调大力发展构网型储能。在高比例新能源外送基地、电网局部支撑较弱地区、分布式新能源富集地区，大力推动构网型储能项目建设，充分发挥其惯量响应、频率电压支撑等作用，有力提升新能源大规模高比例接入消纳情景下的电网安全稳定性和供电可靠性。
构网型储能标准规范
《构网型储能变流器技术规范》团体标准
文件规定了构网型储能变流器的分类、基本要求、环境条件、功能技术要求、电磁兼容性、检验规则等要求。
适用于交流输出电压在6kV至35kV的高压构网型储能变流器和交流输出电压在1000V及以下的低压构网型储能变流器。
文件明确了概念，构网型储能变流器是构建并维持输出电压和频率，以电压源特性运行，主动提供电网支撑的储能变流器。
《构网型储能系统并网技术规范》T/CES 243-2023 团体标准
由中国电工技术学会提出，起草单位包括国网新疆公司电科院、国网国家电力调度控制中心、国网新疆公司电力调度控制中心、国网福建电科院、国网江苏电科院、国电南瑞、海博思创、汇川技术、华为等。
文件规定了构网型储能系统接入电网的电能质量、功率控制、电网适应性、保护与安全自动装置、通信与自动化、电能计量、接入电网测试等技术要求。
文件适用于通过10（6）kV及以上电压等级接入电网的新建、改建和扩建的构网型储能系统的建设接入、调试、实验、检测、运行、维护和检修。
《构网型储能系统并网测试规范》T/CES 244-2023 团体标准
由中国电工技术学会提出，国网新疆电科院、国网国家电力调度控制中心、国网新疆电力调度控制中心、国网福建电科院、国网江苏电科院、英博电气、国电南瑞、海博思创、新源智储等单位起草。
该标准规定了构网型储能系统接入电网的测试条件、测试设备、测试项目及方法等方面技术要求。
该标准适用于通过10（6）kV及以上电压等级接入电网的新建、改建和扩建的构网型储能系统的调试并网检测、运行和检修，接入其他电压等级的储能电站可参照执行。
作者：田甜
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