阳光电源发布“干细胞电网技术”，储能黑科技助力新型电力系统

2016年9月28日下午，一股强台风伴随暴风雨、闪电、冰雹袭击了南澳大利亚州。风电机组大规模脱网等一系列故障最终演变成50 小时后恢复供电的全州大停电。这是世界上第一次由极端天气诱发新能源大规模脱网导致的局部电网大停电事件，也引发了国内对新型电力系统平稳运行的思考和总结。

储能系统作为新型电力系统中的关键环节，在电网稳定性构建中发挥着不可或缺的作用。实际上，随着我国新能源比例进一步提升，对储能系统的电网支撑能力提出了新要求。

3月31日，全球光伏逆变器龙头阳光电源股份有限公司（300274，以下简称“阳光电源”）在安徽合肥举办的“PAT2023先进技术研讨会”上，发布了其全新的“干细胞电网技术”。这套技术包括了“ 增强型连续高低穿技术”、“自适应宽频振荡抑制技术”、“POD功率振荡阻尼技术”、“微秒级电压构建技术”、“柔性惯量支撑技术”、“GW级黑启动技术”、“虚拟双源叠控技术”以及诸多解决方案。

据介绍，这些技术的应用，将使得发电侧呈现出更稳定、更柔性的电源特征，助力新型电力系统电压、频率更稳定，提高风电、光伏脱网后的快速恢复能力。

截至2022年，全球风、光发电累计装机高达2168GW，占全球总装机量的25%，成为能源结构中重要组成部分。据预测，2030年全球全球风、光发电累计装机将达到7219 GW，占全部装机量的47%，未来的电网将迎来高比例的可再生能源接入。此外，新型电力系统还具有高比例电力电子设备接入和高比例特高压直流输电的特点。

“储能系统通过调频调压、谐波抑制、黑启动等助力电网平稳运行，如同干细胞对人体组织的修复、净化、造血功能。”在发布会上，阳光电源光储集团副总裁徐清清介绍说。

而在此前一天的媒体日活动中，徐清清对澎湃新闻在内的媒体记者表示，“储能系统在新型电力系统中的灵魂，就是能否有效适应电网、支撑电网，乃至在未来可再生能源接入比例更高的时候构建电网。”

具体来看，此次阳光电源发布的“干细胞电网技术”中有诸多亮点。以“ 增强型连续高低穿技术”为例，这是针对并网点电压因短路等导致跌落、大负荷扰动导致过压时，需要储能系统保持并网，向电网提供无功功率支持电网恢复，“穿越”故障区域。

据了解，目前，我国GB/T 34120、GB/T 36547 等多个并网标准要求电压故障穿越期间的无功响应时间为30ms，在“三高”背景下，储能系统应具备多次连续高低穿构建能力，这也是下一代并网标准要求趋势。

而阳光电源给出的新型技术解决方案，首先包括了“快速正负序解耦技术”，储能系统快速进行电网电压的故障检测（超出0.9p.u.~1.1p.u.），基于实时正负序解耦算法，提取电网电压正负序分量，快速功率控制算法，实现 10ms 级无功响应，支撑电压故障恢复。

其次还包括了动态虚拟阻抗技术：当系统正常运行时，PCS 以常规虚拟阻抗并网运行，提升有功功率和无功功率的自动均分能力。当系统短路或过载，PCS 产生过电流，输出电流大于预设值且端口电压低于预设电压时，PCS自动切换为虚拟阻抗自适应模式，自动调节虚拟阻抗值 , 实时调整电压给定、闭环控制设备并网点的电压。

此外，值得关注的还有“GW级黑启动技术”。所谓黑启动，是同步发电机在异常停机的情况下，通过构建一定容量的电压源，辅助主同步发电单元重新启动。传统黑启动通过柴油机给同步发电机、变压器等建立励磁，长期备用污染大、运维成本高。

随着可再生能源接入比例越来越高、分布式电源普及，对储能系统黑启动的功能需求迫切，对黑启动规模要求增大。储能系统通过电压源模式可以实现零电压构网，协同多机同时零电压起步、励磁主变。

对此，阳光电源给出的解决方案中，大规模分布式电网的黑启动采用分区异步方式，主要过程为系统黑启动时，单套储能系统无法带动燃气轮机的辅助负载，EMS根据微网内的启动负荷，选取下限启动容量，调度对应容量的储能系统并联启机，支撑变压器建立励磁。

其关键技术首先包括了多台变流器同步启动控制，接收到黑启动信号后，多台变流器在无互联通信条件下同步启动，输出电压实现连续无台阶爬升，且启动过程具备带载能力，励磁大容量主变。其次还包括动态下垂均流控制：多台变流器组网后，拖动燃机辅助启动电机或者大容量隔离变压器的投入，耐受大电流冲击。

据介绍，目前这些新型的储能系统支撑电网的技术已经分别应用到了西藏错勤的1500KW微电网项目、“湖北随州32MW新型电力系统项目”、“美国印第安纳州15MW/5.5MWh黑启动项目”中。

“未来阳光电源还会在储能系统的人机交互、智能化运维方面还会有更大的研发投入和创新。”徐清清说。

据了解，阳光电源成立于1997年，专注于太阳能、风能、储能、氢能、电动汽车等新能源电源设备的研发、生产、销售和服务。主要产品有光伏逆变器、风电变流器、储能系统、水面光伏系统、新能源汽车驱动系统、充电设备、可再生能源制氢系统、智慧能源运维服务等，并提供清洁能源全生命周期解决方案。

截至 2022年6月，公司在全球市场已累计实现逆变设备装机超269GW。

在此次发布会的最后，阳光电源也表示，面向未来，新型电力系统建设将是一项极具创新性的系统工程，需要发电侧、电网侧、用户侧等多元主体深度协作、联合创新，共建“源网荷储”协调发展新生态。

作为可再生能源规模化并网接入的重要一环，阳光电源储能系统将在系统强度和短路容量提升、惯量支撑、宽频振荡抑制、故障穿越、大规模黑启动上，有更多的创新和突破，助力新型电力平稳运行。

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