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南瑞继保刘为群：构网型储能可等效为柔性发电机
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，应该有一些符合的判据，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。
(本文根据会议现场速记整理，未经嘉宾审核)
