Vergleichsanalyse von Grid - Formierung und Grid - Nach Energiespeicher

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

Dieser Artikel konzentriert sich auf den Vergleich zwischen Grid - Formierung und Grid - nach Energiespeicher. Es geht auf ihre technischen Prinzipien, Kontrollmethoden, Betriebsmerkmale, Anwendungsszenarien und Entwicklungstrends aus. Ziel ist es, für relevante Fachleute ein umfassendes Verständnis dieser beiden Arten von Energiespeichern zu vermitteln und Referenzen für die Auswahl und Anwendung von Energiespeichertechnologien in verschiedenen Szenarien des Stromversorgungssystems anzubieten.

1. Technisches Prinzip

Grid - Energiespeicherung bilden: Durch die Simulation der Betriebsmerkmale herkömmlicher Synchrongeneratoren bietet es aktiv Spannungs- und Frequenzunterstützung für das Stromnetz. Es kann unabhängig voneinander eine stabile Leistung für die Last liefern, wenn das Stromnetz nicht existiert oder instabil ist. Das Grid - -Typ -Energiespeichersystem ist im Wesentlichen eine Spannungsquelle, die die intern¹.

Grid - Nach Energiespeicher: Es arbeitet auf die Spannung und Frequenz des Stromnetzes und wird mit dem Gitter über die Phase - gesperrte Schleife (PLL) -Technologie (PLL) synchronisiert. Die Grid - Nach Energiespeichersystemen sind im Wesentlichen aktuelle Quellen und können keine Spannung und Frequenzunterstützung für sich selbst liefern. Sie müssen sich auf die Spannung und Frequenz des Stromnetzes verlassen¹.

2. Control Strategie

Grid - Energiespeicherung bilden: Es wird eine Leistungssynchronisationsstrategie angewendet, die der eines synchronen Generators ähnelt und die aktive und reaktive Leistung reguliert, indem der Phasenwinkel und die Amplitude der Ausgangsspannung eingestellt werden. Der Strukturkonverter - kann parallel oder aus - Grid -Modus ausführen. Bei ergänzt mit Energiespeicherkomponenten oder reservierten Sicherungskapazität kann der strukturierte Grid - strukturierte Konverter auch virtuelle Trägheit und Dämpfung für das System liefern².

Grid - Nach Energiespeicher: Seine Kontrollstrategie besteht darin, die Phase des Leistungsgitters durch eine Phase - gesperrte Schleife zu erhalten, um die Amplitude und den Phasenwinkel des in das Leistungsgitter injizierten Stroms zu steuern. Grid - Die folgenden Konverter beruhen auf dem Stromnetz und müssen parallel operieren. Sie können keine Spannungs- und Frequenzunterstützung für sich selbst leisten².

3. Operationseigenschaften

3.1Grid - Energiespeicher bilden

Überlastkapazität: Das Grid - -Typ -Energiespeichersystem kann bei einem Wechselstrom von 110% des Nennstroms längere Zeit kontinuierlich arbeiten. Bei 120% des Nennstroms sollte die kontinuierliche Betriebszeit nicht weniger als 2 Minuten betragen. Bei 150% des Nennstroms muss die kontinuierliche Betriebszeit nicht weniger als 1 Minute betragen, und bei 300% des Nennstroms muss die kontinuierliche Betriebszeit nicht weniger als 10 Sekunden beträgt³.

Aktive Spannungsunterstützung: Nehmen Sie an der dynamischen Spannungsregulation des Stromversorgungssystems teil und liefern Sie die kurze - Term Reactive Power -Unterstützung während der Übergangszeit des Systems. GRID - Typenergiespeichersysteme besitzen aktive Leistungsregulierungseigenschaften, die denen von synchronen Generatoren ähneln, und können auch das interne Leistungspotential und die reaktive Leistungsspannung regulieren³.

Kurz - Schaltungsstrom Unterstützung: Grid - Typenergiespeicher sollte einen bestimmten kurzen - Schaltungsstrom liefern, und seine Überlastkapazität sollte nicht weniger als das Dreifache des Nennstroms sein. Die überlastende Arbeitszeit sollte nicht weniger als 10 Sekunden betragen. Die Short - -Kreisstützkapazität von Grid - strukturierter Energiespeicher kann mit verschiedenen Mitteln erreicht werden, z. B. die Kapazität von Konvertern und Parallelen mehrerer Einheiten. Wenn mehrere Maschinen parallel arbeiten, beträgt der zirkulierende Strom der gemeinsamen Maschine weniger als 5%³.

3.2Grid - Nach Energiespeicher

Abhängig von Gittersignalen: Die Kontrolle hängt von den Frequenz- und Spannungssignalen des Stromnetzes für die Regulierung ab. Dies bedeutet, dass in Grid - nach Energiespeicher das Stromnetz die "Hauptkontroll" -Partei ist und das Energiespeichersystem lediglich als ergänzende Regulierungsbehörde für das Stromnetz dient⁴.

Leistungsregelung: Hauptsächlich für Frequenzregulierung, Lastausgleich, Frequenzanpassung, Spitzenrasur usw. im Stromnetz und hilft dem Stromnetz, die Stabilität beizubehalten, wenn die Nachfrage schwankt oder die Erzeugung erneuerbarer Energie instabil ist⁴.

4. STRAGEN und Schwächen

4.1grid - Bildung von Energiespeicher

Vorteile: Es hat die Möglichkeit, seine Ausgabe in Echtzeit durch Mobilisierung seiner eigenen Operation ohne externe Stromversorgung anzupassen. Durch Einstellen des Ausgangs wird der Spannungsausgang beibehalten, eine Spannungsquellengitterverbindung bildet und das System stabil hält. Zusätzlich kann es in einem schwachen Leistungsnetz ohne starren Spannungsquelle ein unabhängiges Stromnetz bilden⁵.

Nachteil: Die Überstromkapazität des Gitters - Die Bildung von PCs steigt vom 1,5 -fachen auf das 3,0 Mal, sodass die Kosten signifikant höher sind⁵.

4.2Grid - Nach Energiespeicher

Vorteile: Die Kontrollstruktur ist einfach, und die Phase - gesperrte Schleife ist derzeit relativ reif. Daher kann das System unter der Bedingung gesteuert werden, dass der Strom und der maximale Leistungspunkt des Systems bestimmt werden⁵.

Nachteile: Obwohl die Phase - gesperrte Schleife für die Kontrolle relativ ausgereift ist, erfasst sie immer noch passiv stabile Frequenz- und Spannungsreferenzwerte, die vom Stromnetz zur normalen Arbeiten bereitgestellt werden. Darüber hinaus ist die Stabilität seiner eigenen Kontrollschleife schwächer als die von Grid -, die Energiespeicherschleifen bilden, und es kann keine aktive Rolle bei der Unterstützung des Systems spielen⁵.

5. Anwendungsszenarien

5.1Grid - Energiespeicher bilden

Schwache Leistungsgitter oder Bereiche am Ende der Stromnetze: Die regionale Stromnetzstruktur ist relativ schwach und mit begrenzter vorübergehender Regulierungskapazität. Neue Energie ist reichlich vorhanden, aber der Lastbedarf ist niedrig, wodurch Stabilitätsprobleme anfällt. Grid - Die Bildung von Energiespeichern kann die Stärke dieser schwachen Stromnetze effektiv verbessern, das Gitter - Freundlichkeit und Tragfähigkeit neuer Energie verbessern⁶.

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

Inselmikrogridbetrieb: Für Inseln weit entfernt vom Festland, abgelegenen Bergbaugebieten, Grenzschutzposten und bestimmte Industrieparks, die den Inselbetrieb erfordern⁶.

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

High proportion of new energy base transmission: In large-scale integrated wind, solar, thermal and energy storage bases or shared energy storage power stations, the configuration of grid-type energy storage can solve the stability problem of new energy DC transmission and improve the efficiency and reliability of transmission channels such as ultra-high voltage⁶.

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

Bieten Sie Grid -Hilfsdienste an: Auf dem zukünftigen Strommarkt kann die Stromspeicherung an Hilfsdiensten wie Primärfrequenzregelung, Trägheitsreaktion und reaktiver Leistungsunterstützung aufgrund seiner schnellen Regulierungsfunktionen und mehreren Supportfunktionen an Hilfsdiensten teilnehmen und Profits erhalten⁶.

5.2 Grid - Nach Energiespeicher

Gitterfrequenzregulation und Spitzenrasur: Sie kann schnell auf Änderungen der Gitterfrequenz und -belastung reagieren und die Freisetzung von gespeicherten elektrischen Energie einstellen⁴.

Stromnetzfrequenzregulation: Durch die synchronisierte Synchronisation mit dem Stromnetz wird es sofortige Unterstützung für Schwankungen der Stromnetzfrequenz bietet⁴.

Lastausgleich: Bereitstellung von Leistungsunterstützung während der Spitzenstrombedarfszeiträume, um die Belastung des Stromnetzes zu verringern⁴.

Insgesamt eignet sich Grid - nach Energiespeicher für Anwendungsszenarien geeignet, in denen die Gitterstabilität relativ gut ist und keine zusätzliche Spannungs- und Frequenzunterstützung erforderlich ist. Zum Beispiel können in großen städtischen Stromnetze aufgrund des Brunnens - entwickelte Gitterstruktur und hohe Stabilität - nach Energiespeichersystemen die Gitterlast effektiv ergänzen und die Zuverlässigkeit der Stromversorgung verbessern¹.

6. Entwicklungstrends

Mit der kontinuierlichen Zunahme der Penetrationsrate neuer Energie ist die Transformation von "folgt dem Netz" zum "Konstruktion des Netzes" zu einem Konsens in der Branche und ist auch einer der zukünftigen Entwicklungstrends der Energiespeichertechnologie⁷.

Als aufstrebende Technologie befindet sich die strukturierte Energiespeicherung von Grid - noch in der Erkundungsphase in der Branche und steht vor Herausforderungen wie hohen technischen Hindernissen, hohen Kosten und dem Mangel an einheitlichen Standards⁷.

Grid - Die Bildung von Energiespeichertechnologie ist eine wesentliche Notwendigkeit, um die Konstruktion eines neuen Stromversorgungssystems zu unterstützen. Um die Herausforderungen zu bewältigen, die das Hochleistungsnetz "Dual - Hoch" (hoher Anteil an sauberer Energie und hoher Anteil an elektronischen Geräten der Stromversorgung) wie Zufälligkeit, Volatilität, niedriger Trägheit und Diskretisierung in der Stromerzeugung, Grid - Formentechnologie benötigen, ist erforderlich, um Unterstützung für Frequenzstabilität, Voltsstabilität und Power -Angle -Stabilität zu unterstützen, und die Stabilitätsstabilität, Voltagestabilität, voltagestabil⁷.

In Zukunft wird erwartet⁷.

1.CSDN, "Triangulationsunterschied zwischen Energiespeicher und mit Netto -Energiespeicher" https://blog.csdn.net/sean9169/article/details/146165002

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

3. China Energy Storage Network, "Was sind die Prinzipien und technischen Indikatoren für Grid - Strukturierte Energiespeicherung?" https://www.escn.com.cn/news/show-2121742.html

4. Internationales Energiespeichernetzwerk, "mit Nettentypen-Energiespeichertyp und Struktur-Netzwerkspeicher" https://www.chu21.com/html/chunengy-42328.shtml

5. Das Power Network "Contrast ist Aralyse und mit Net Energy Storage Technology" https://www.dianyuan.com/bbs/2738370.html

6. Speicher -Netzwerkindustrie, "Nettentypenergiespeicher: Stabiler Grundstein des zukünftigen Stromnetzes" https://www.chujiewang.net/cxw/col133/9327

7. Power Grid, "umfassende Interpretation von Grid - Follow and Grid - Energiespeicher bilden