Sammenligningsanalyse af gitter - Formning og gitter - Følgende energilagring

Kilde: https://zhuanlan.zhihu.com/p/29905526972

Denne artikel fokuserer på sammenligningen mellem gitter - dannelse og gitter - efter energilagring. Det uddyber deres tekniske principper, kontrolmetoder, operationelle egenskaber, applikationsscenarier og udviklingstrend. Målet er at give en omfattende forståelse af disse to typer energilagring til relevante fagfolk og tilbyde referencer til udvælgelse og anvendelse af energilagringsteknologier i forskellige elsystemscenarier.

1. Teknisk princip

Gitter - Formning af energilagring: Ved at simulere de operationelle egenskaber ved traditionelle synkrone generatorer giver det aktivt spænding og frekvensstøtte til elnettet. Det kan uafhængigt give stabil effekt til belastningen, når strømnettet ikke findes eller er ustabilt. Gitteret - Type energilagringssystem er i det væsentlige en spændingskilde, der internt kan indstille spændingsparametre og udsende stabil spænding og frekvens¹.

Gitter - Følgende energilagring: Det fungerer afhængigt af spændingen og hyppigheden af ​​strømnettet og synkroniseres med gitteret gennem fase - Locked Loop (PLL) -teknologi. Grid - Følgende energilagringssystemer er i det væsentlige aktuelle kilder og kan ikke give spændings- og frekvensstøtte af sig selv. De skal stole på spænding og hyppighed af strømnettet¹.

2. Kontrolstrategi

Gitter - Formning af energilagring: Det vedtager en strømsynkroniseringsstrategi, der ligner den for en synkron generator, der regulerer den aktive og reaktive effekt ved at justere fasevinklen og amplituden af ​​udgangsspændingen. Grid - struktureret konverter kan fungere parallelt eller fra - gittertilstand. Når det suppleres med energilagringskomponenter eller reserveret sikkerhedskapacitet, kan gitteret - struktureret konverter også give virtuel inerti og dæmpning til systemet².

Gitter - Følgende energilagring: dens kontrolstrategi er at opnå fasen af ​​strømnettet gennem en fase - låst sløjfe for at kontrollere amplitude og fasevinkel på det strøm, der er injiceret i strømnettet. Gitter - efter konvertere er afhængige af strømnettet og skal fungere parallelt. De kan ikke yde spænding og frekvensstøtte af sig selv².

3. Operational egenskaber

3.1GRID - danner energilagring

Overbelastningskapacitet: gitteret - Type energilagringssystem har evnen til at fungere kontinuerligt i lang tid i en vekslende strøm på 110% af den nominelle strøm. Ved 120% af den nominelle strøm bør den kontinuerlige driftstid ikke være mindre end 2 minutter. Ved 150% af den nominelle strøm skal den kontinuerlige driftstid ikke være mindre end 1 minut, og ved 300% af den nominelle strøm skal den kontinuerlige driftstid ikke være mindre end 10 sekunder³.

Aktiv spændingsstøtte: Deltag i den dynamiske spændingsregulering af elsystemet og tilvejebringe kort - term reaktiv effektstøtte i systemets kortvarige periode. Gitter - Type energilagringssystemer har aktive effektreguleringsegenskaber, der ligner dem for synkrone generatorer, og har også evnen til at regulere internt effektpotentiale og reaktiv effektspænding³.

Kort - kredsløbsstrømstøtte: gitter - Type energilagring skal give en bestemt kort - kredsløbsstrøm, og dens overbelastningskapacitet skal være ikke mindre end tre gange den nominelle strøm. Overbelastningen kontinuerlig driftstid skal være ikke mindre end 10 sekunder. Den korte - kredsløbsstøttekapacitet for gitter - Struktureret energilagring kan opnås på forskellige måder, såsom at forbedre kapaciteten hos konvertere og parallelle flere enheder. Når flere maskiner fungerer parallelt, er den cirkulerende strøm af den almindelige maskine mindre end 5%³.

3.2GRID - efter energilagring

Afhængige af gittersignaler: Dens kontrol afhænger af frekvens- og spændingssignaler for strømnettet til regulering. Dette betyder, at i gitter - efter energilagring er strømnettet "hovedkontrol" -partiet, og energilagringssystemet tjener blot som en supplerende regulator for elnettet⁴.

Strømregulering: hovedsageligt brugt til frekvensregulering, belastningsafbalancering, frekvensjustering, spidsbarbering osv. I strømnettet, hjælper det at hjælpe med at bevare stabiliteten, når efterspørgslen svinger eller generering af vedvarende energi er ustabil⁴.

4. Styrke og svagheder

4.1GRID - danner energilagring

Fordele: Det har evnen til at justere sin output i realtid ved at mobilisere sin egen drift uden ekstern strømforsyning. Ved at justere effektudgangen opretholder den spændingsudgangen, danner en spændingskilde -netforbindelse og holder systemet stabilt. Derudover kan det i et svagt strømnet uden en stiv spændingskilde danne et uafhængigt elnettet⁵.

Ulempe: Gridets overstrømse kapacitet - danner pc'er stiger fra 1,5 gange til 3,0 gange, så omkostningerne er væsentligt højere end gitteret - efter type⁵.

4.2grid - efter energilagring

Fordele: Kontrolstrukturen er enkel, og fasen - Låst loop -teknologi er i øjeblikket relativt moden. Derfor kan systemet kontrolleres under betingelse af, at det nuværende og det maksimale effektpunkt for systemet bestemmes⁵.

Ulemper: Selvom fasen - låst loop -teknologi, der er afhængig af for kontrol, er relativt moden, får den stadig passivt stabil frekvens og spændingsreferenceværdier leveret af elnettet til at fungere normalt. Desuden er stabiliteten i sin egen kontrolsløjfe svagere end gitteret - danner energilagringssløjfer, og det kan ikke spille en aktiv rolle i at understøtte systemet⁵.

5. Applikationsscenarier

5.1GRID - danner energilagring

Svage strømnet eller områder i slutningen af ​​strømnettet: Den regionale strømnettet er relativt svag med begrænset kortvarig reguleringskapacitet. Ny energi er rigelig, men belastningsbehovet er lav, hvilket gør stabilitetsproblemer, der er tilbøjelige til at forekomme. Gitter - Formning af energilagring kan effektivt forbedre styrken af ​​disse svage strømnet, forbedre gitteret - venlighed og bæreevne for ny energi⁶.

Kilde: http://xz.people.com.cn/n2/2024/1111/c138901-41037675.html

Ø -mikrogriddrift: For øer langt fra fastlandet, fjernbetjeningsområder, grænsebeskyttelsesstolper og visse industriparker, der kræver ø -drift, kan gitter - type energilagring bruges som hovedkraftkilde for uafhængigt at danne en stabil mikrogrid og drive i koordinering med andre kraftkilder⁶.

Kilde: http://www.cnnes.cc/hangye/20240604/8166.html

Høj andel af ny energibasetransmission: I store - skala integreret vind, sol, termisk og energilagringsbaser eller fælles energilagringseffektstationer, kan konfigurationen af ​​gitteret - type energilagring løse stabilitetsproblemet med ny energi DC transmission og forbedre effektiviteten og pålideligheden af ​​transmissionskanaler, såsom ultra {{}}}} høj Volde -transmission og forbedre effektivitet⁶.

Kilde: https://www.hoenergypower.cn/news_1/12.html

Giv Grid Auxiliary Services: I det fremtidige strømmarked kan Grid - danne energilagring deltage i hjælpetjenester såsom primær frekvensregulering, inerti -respons og reaktiv effektstøtte i kraft af dens hurtige reguleringsevne og flere supportfunktioner og få overskud⁶.

5.2 Grid - Følgende energilagring

Regulering af gitterfrekvens og spidsbarbering: Det kan hurtigt reagere på ændringer i gitterfrekvens og belastning og justere frigivelsen af ​​lagret elektrisk energi⁴.

Regulering af strømnetfrekvens: Ved at operere i synkronisering med strømnettet giver det øjeblikkelig støtte til udsving i strømnettet⁴.

Belastningsbalancering: Tilvejebringelse af strømstøtte i tidsperioder⁴.

Generelt er gitter - efter energilagring velegnet til applikationsscenarier, hvor gitterstabiliteten er relativt god, og der kræves ingen yderligere spændings- og frekvensstøtte. For eksempel i store bymæssige strømnet på grund af brønden - udviklet gitterstruktur og høj stabilitet kan gitter - efter energilagringssystemer effektivt supplere gitterbelastningen og forbedre pålideligheden af ​​strømforsyningen¹.

6. Udviklingstendenser

Med den kontinuerlige stigning i penetrationshastigheden for ny energi er transformationen fra "efter gitteret" til "konstruktion af gitteret" blevet en konsensus i branchen og er også en af ​​de fremtidige udviklingstendenser inden for energilagringsteknologi⁷.

Som en voksende teknologi er gitter - struktureret energilagring stadig i den sonderende fase i branchen, der står over for udfordringer såsom høje tekniske barrierer, høje omkostninger og manglen på samlede standarder⁷.

Grid - Formning af energilagringsteknologi er et vigtigt behov for at understøtte opførelsen af ​​et nyt kraftsystem. For at tackle de udfordringer, der er bragt af "Dual - højt" strømnettet (høj andel af ren energi og høj andel af elektroniske elektroniske enheder), såsom tilfældighed, volatilitet, lav inerti og diskretisering i kraftproduktion, gitter - Formningsteknologi kræves for at yde støtte til frekvensstabilitet, spændingsstabilitet og strømningsvinkelstabilitetsstabilitetsstabilitetsstabilitetsstabilitetsstabilitetsstabilitet, og strømningsmæssig stabilitetsstabilitetsstabilitetsstabilitetsstabilitetsstabilitetsstabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet Stabilitet.⁷.

I fremtiden forventes det med fremme af teknologi og reduktion af omkostninger, gitter - strukturerede energilagringssystem⁷.

1.csdn, "Trianguleringsforskel mellem energilagring og med netto energilagring" https://blog.csdn.net/sean9169/article/details/146165002

2. Zhihu, "Type Structure Network Control Technology" https://zhuanlan.zhihu.com/p/684706863

3. Kina Energy Storage Network, "Hvad er principperne og tekniske indikatorer for gitter - struktureret energilagring?" https://www.escn.com.cn/news/show-2121742.html

4. International Energy Storage Network, "Med Net Type Energy Storage Type and Structure Network Storage" https://www.chu21.com/html/chunengy-42328.shtml

5. Power Network, "Kontrast er aralyseret og med netto energilagringsteknologi" https://www.dianyuan.com/bbs/2738370.html

6. Storage Network Industry, "Net Type Energy Storage: Stable Foundation Stone of the Future Power Grid" https://www.chujiewang.net/cxw/col133/9327

7. Power Grid, "Omfattende fortolkning af gitter - Følgende og gitter - Formning af energilagring: Teknologisammenligning og fremtidige tendenser" http://www.chinapower.com.cn/chuneng/dongtai1/20240627/251593.html