6邹宇-源网友好型光储电站关键技术研究与思考.pdf

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1、国电南京自动化股份有限公司/邹宇2023.5.24/杭州目录1研究背景5思考与展望3关键技术4工程应用方案2源网友好技术路线研究背景014光伏发电主要趋势在实施“双碳政策”的大背景下，光伏发电装机容量将持续扩大，预计2025年将增至434GW，预 计2060年光伏装机容量占比将达到47.4%（全球能源互联网发展合作组织预测数据）未来大规模集中式光伏基地将仍以三北地区为主，大型光伏发电基地将越来越偏远，与主网电气距离也越来越远。光伏发电在偏远地区持续以跟网模式接入的电网将呈现弱电网特征，引发一系列问题，限制光伏发电的消纳5光伏并网要求概况要求名称要求内容要求来源备注功率预测短期功率预测（72小时

2、）的均方根误差不大于15%、超短期功率预测（4小时）的均方根误差不大于10%NB/T 32011-2013 光伏发电站功率预测系统技术要求功率控制有功限制控制模式下，有功实际值与指令值之差不大于电站额定功率的1%GB/T 40289-2021 光伏发电站功率控制系统技术要求一次调频一次调频上调幅度不低于6%运行功率，下调幅度不低于10%运行功率，上升时间不大于5sGB/T 40595-2021 并网电源一次调频技术规定及试验导则配套储能保障性并网范围以外仍有意愿并网的项目，可通过自建、合建共享或购买服务等市场化方式落实并网条件后，由电网企业予以并网国家能源局关于2021年风电、光伏发电开发建设

3、有关事项的通知惯量响应新能源电站宜具备惯量响应功能，惯量响应功率不低于10%额定功率，惯量功率响应时间不大于1s云南电网新能源场站接入系统技术原则只在部分地区试点，暂未全面推广阻尼控制系统发生低频振荡时提供阻尼功率，阻尼功率不低于10%额定功率，响应时间不大于500msDL/T 2246.12246.9-2021 电化学储能电站并网运行与控制技术规范暂时只对储能系统提出了要求弱电网并网新能源场站应提供短路容量支撑（通过配置调相机），使短路比在要求范围内，并要求新能源发电能在短路比1.5以上的系统内稳定运行GB/T 40594-2021 电力系统网源协调技术导则除了弱电网问题，近年来，能源局和电

4、网公司对新能源并网还不断提出了各种要求，对新能源发电企业带来了不少困扰。因此有必要从源头进行梳理，从根本上解决问题。6源网友好需求的提出1.配合储能提供准确的日前发电计划2.提高有功无功调节精度3.全面辅助电网调峰4.长时间参与二次调频1.能够广泛适应各种并网环境的控制结构和控制参数2.具备稳定运行能力，不出现振荡问题3.具备抑制振荡的能力1.主动瞬时响应负荷变化2.具有一定能量储备，维持短时频率稳定3.主动维持并网电压稳定4.具备广域自动同步能力5.故障期间，具备一定电压源模式持续运行的能力源网友好技术路线028技术路线分析采用预留有功备用的构网型光伏逆变器1配套独立的构网型储能电站2采用构

5、网型光储直流耦合发电系统3三种构网型光伏电站技术路线9采用预留有功备用的构网型光伏逆变器一个光伏子阵通常由两台集中式逆变器接入分裂变压器。一台逆变器始终运行在MPPT状态，实时获取光伏子阵的最大功率值；一台逆变器始终运行在限功率状态，利用光伏备用功率实现构网模式并网。不依赖储能实现构网功能对现有光伏电站改造简单光伏发电量减少光伏组件变压器电网跟网型变流器最大功率跟踪发电光伏组件构网型变流器预留备用构网发电光伏子阵光伏子阵10配套独立的构网型储能电站对于目前已经建成的大量光伏电站，为避免对光伏发电本体进行大规模改造，可以通过配套建设构网型独立储能电站实现源网友好。电压源特性由构网型储能系统提供，

6、频率响应由构网型储能和跟网型光伏协同实现电池组电网储能变流器光伏逆变器变压器变压器11采用构网型光储直流耦合发电系统构网型光储直流耦合发电系统（光伏发电机）是在光伏发电的直流侧配置储能系统，支撑直流母线电压，并且在并网逆变器中采用构网型控制模式，从而使一个光储发电单元具备类似同步发电机的并网特性功率可快速灵活地调节，可参与电网调频调峰，可结合功率预测结果和储能充放电容量制定准确的、可兑现的发电计划采用电压源模式并网，为电网提供组网电压，提高电网电压强度，抑制弱电网环境下的各种振荡问题光伏的多余电量可直接通过直流母线给储能充电，充电路径更短，充电效率更高结合调控需求配套不同容量储能电池，满足一次