2016年9月28日下午，一股強臺風伴隨暴風雨、閃電、冰雹襲擊了南澳大利亞州。風電機組大規模脫網等一系列故障最終演變成50 小時后恢復供電的全州大停電。這是世界上第一次由極端天氣誘發新能源大規模脫網導致的局部電網大停電事件，也引發了國內對新型電力系統平穩運行的思考和總結。
儲能系統作為新型電力系統中的關鍵環節，在電網穩定性構建中發揮著不可或缺的作用。實際上，隨著我國新能源比例進一步提升，對儲能系統的電網支撐能力提出了新要求。
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3月31日，全球光伏逆變器龍頭陽光電源股份有限公司（300274，以下簡稱“陽光電源”）在安徽合肥舉辦的“PAT2023先進技術研討會”上，發布了其全新的“干細胞電網技術”。這套技術包括了“ 增強型連續高低穿技術”、“自適應寬頻振蕩抑制技術”、“POD功率振蕩阻尼技術”、“微秒級電壓構建技術”、“柔性慣量支撐技術”、“GW級黑啟動技術”、“虛擬雙源疊控技術”以及諸多解決方案。
據介紹，這些技術的應用，將使得發電側呈現出更穩定、更柔性的電源特征，助力新型電力系統電壓、頻率更穩定，提高風電、光伏脫網后的快速恢復能力。
截至2022年，全球風、光發電累計裝機高達2168GW，占全球總裝機量的25%，成為能源結構中重要組成部分。據預測，2030年全球全球風、光發電累計裝機將達到7219 GW，占全部裝機量的47%，未來的電網將迎來高比例的可再生能源接入。此外，新型電力系統還具有高比例電力電子設備接入和高比例特高壓直流輸電的特點。
“儲能系統通過調頻調壓、諧波抑制、黑啟動等助力電網平穩運行，如同干細胞對人體組織的修復、凈化、造血功能。”在發布會上，陽光電源光儲集團副總裁徐清清介紹說。
而在此前一天的媒體日活動中，徐清清對澎湃新聞在內的媒體記者表示，“儲能系統在新型電力系統中的靈魂，就是能否有效適應電網、支撐電網，乃至在未來可再生能源接入比例更高的時候構建電網。”
具體來看，此次陽光電源發布的“干細胞電網技術”中有諸多亮點。以“ 增強型連續高低穿技術”為例，這是針對并網點電壓因短路等導致跌落、大負荷擾動導致過壓時，需要儲能系統保持并網，向電網提供無功功率支持電網恢復，“穿越”故障區域。
據了解，目前，我國GB/T 34120、GB/T 36547 等多個并網標準要求電壓故障穿越期間的無功響應時間為30ms，在“三高”背景下，儲能系統應具備多次連續高低穿構建能力，這也是下一代并網標準要求趨勢。
而陽光電源給出的新型技術解決方案，首先包括了“快速正負序解耦技術”，儲能系統快速進行電網電壓的故障檢測（超出0.9p.u.~1.1p.u.），基于實時正負序解耦算法，提取電網電壓正負序分量，快速功率控制算法，實現 10ms 級無功響應，支撐電壓故障恢復。
其次還包括了動態虛擬阻抗技術：當系統正常運行時，PCS 以常規虛擬阻抗并網運行，提升有功功率和無功功率的自動均分能力。當系統短路或過載，PCS 產生過電流，輸出電流大于預設值且端口電壓低于預設電壓時，PCS自動切換為虛擬阻抗自適應模式，自動調節虛擬阻抗值 , 實時調整電壓給定、閉環控制設備并網點的電壓。
此外，值得關注的還有“GW級黑啟動技術”。所謂黑啟動，是同步發電機在異常停機的情況下，通過構建一定容量的電壓源，輔助主同步發電單元重新啟動。傳統黑啟動通過柴油機給同步發電機、變壓器等建立勵磁，長期備用污染大、運維成本高。
隨著可再生能源接入比例越來越高、分布式電源普及，對儲能系統黑啟動的功能需求迫切，對黑啟動規模要求增大。儲能系統通過電壓源模式可以實現零電壓構網，協同多機同時零電壓起步、勵磁主變。
對此，陽光電源給出的解決方案中，大規模分布式電網的黑啟動采用分區異步方式，主要過程為系統黑啟動時，單套儲能系統無法帶動燃氣輪機的輔助負載，EMS根據微網內的啟動負荷，選取下限啟動容量，調度對應容量的儲能系統并聯啟機，支撐變壓器建立勵磁。
其關鍵技術首先包括了多臺變流器同步啟動控制，接收到黑啟動信號后，多臺變流器在無互聯通信條件下同步啟動，輸出電壓實現連續無臺階爬升，且啟動過程具備帶載能力，勵磁大容量主變。其次還包括動態下垂均流控制：多臺變流器組網后，拖動燃機輔助啟動電機或者大容量隔離變壓器的投入，耐受大電流沖擊。
據介紹，目前這些新型的儲能系統支撐電網的技術已經分別應用到了西藏錯勤的1500KW微電網項目、“湖北隨州32MW新型電力系統項目”、“美國印第安納州15MW/5.5MWh黑啟動項目”中。
“未來陽光電源還會在儲能系統的人機交互、智能化運維方面還會有更大的研發投入和創新。”徐清清說。
據了解，陽光電源成立于1997年，專注于太陽能、風能、儲能、氫能、電動汽車等新能源電源設備的研發、生產、銷售和服務。主要產品有光伏逆變器、風電變流器、儲能系統、水面光伏系統、新能源汽車驅動系統、充電設備、可再生能源制氫系統、智慧能源運維服務等，并提供清潔能源全生命周期解決方案。
截至 2022年6月，公司在全球市場已累計實現逆變設備裝機超269GW。
在此次發布會的最后，陽光電源也表示，面向未來，新型電力系統建設將是一項極具創新性的系統工程，需要發電側、電網側、用戶側等多元主體深度協作、聯合創新，共建“源網荷儲”協調發展新生態。
作為可再生能源規模化并網接入的重要一環，陽光電源儲能系統將在系統強度和短路容量提升、慣量支撐、寬頻振蕩抑制、故障穿越、大規模黑啟動上，有更多的創新和突破，助力新型電力平穩運行。
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