清潔能源大比例接入,電網(wǎng)“定力”何在?
在傳統(tǒng)電網(wǎng)中,火電作為主力電源,發(fā)電設備是大型同步發(fā)電機組,其機械結構包括定子和轉子等,在運行發(fā)電時,轉子高速旋轉,具有較大慣量,不會瞬停瞬啟,所以在電網(wǎng)波動瞬間(秒級)可以做到吸收或釋放較多能量,維持電網(wǎng)電壓和頻率,支撐電網(wǎng)。
近年來,隨著風電、光伏裝機容量不斷攀升,擠占了火電開機空間,新能源發(fā)電變流器依靠核心器件瞬時(微秒級)開關工作,不具備傳統(tǒng)發(fā)電機組的大慣量特性,因此電網(wǎng)依賴于大型同步發(fā)電機組提供慣量支撐的模式已經(jīng)不可持續(xù)。在新能源占比極高的“弱網(wǎng)”區(qū)域,一個微小的電網(wǎng)波動,就可能引發(fā)連鎖反應:新能源跟網(wǎng)設備不僅無法幫忙穩(wěn)住電網(wǎng),反而可能主動降功率,加劇波動,形成惡性循環(huán),最終導致大面積脫網(wǎng)、停電!這已成為制約新能源大規(guī)模發(fā)展的核心痛點。
中車智慧構網(wǎng),賦予電網(wǎng)“強心臟”!
如何化解這場“電網(wǎng)穩(wěn)定性危機”?中車時代電氣(株洲變流)依托在變流和智能控制領域的深厚積淀,推出行業(yè)領先的構網(wǎng)型儲能PCS“云樞”(儲能變流器—PCS,是儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)之間實現(xiàn)電能雙向流動的核心設備,它進行交流電與直流電的變換,同時控制電池的充電和放電過程),它如同為電網(wǎng)注入了“虛擬的巨型同步發(fā)電機”,賦予新能源場站主動構建和守護電網(wǎng)穩(wěn)定的核心能力!
中車智能構網(wǎng)型儲能變流器,六大硬核科技,直擊痛點,重塑電網(wǎng)穩(wěn)定基石:
1慣量響應超快
工程師們創(chuàng)新控制算法,用數(shù)學方程精準模擬同步發(fā)電機轉子物理特性,讓儲能變流器具備與同步發(fā)電機相同的慣量特征,當電網(wǎng)波動來襲,我們的變流器能在短短5毫秒(相當于人類一次眨眼時間的1/100)內(nèi),精準注入或吸收功率,瞬間穩(wěn)住電網(wǎng),效率遠超傳統(tǒng)設備!
2慣量支撐可調(diào)
慣量大小“無級變速”。傳統(tǒng)火電機組慣量固定,無法靈活適應不同電網(wǎng)狀態(tài)。中車構網(wǎng)方案采用智能算法實現(xiàn)“虛擬慣量”輸出,突破物理限制,慣量時間常數(shù)可在 0到20秒間無級調(diào)節(jié)。電網(wǎng)需要多少支撐,中車時代電氣PCS就提供多少,并且適應性更強,控制更精細。
3過載能力強大
力扛千鈞的“電網(wǎng)衛(wèi)士”。關鍵時刻爆發(fā)驚人力量!可提供10秒內(nèi)高達3倍額定電流的強大輸出,硬扛極端沖擊,保障在最惡劣工況下穩(wěn)定運行,守護電網(wǎng)安全。
4多機并聯(lián)無憂
以往多臺設備并聯(lián)運行極易互相干擾,工程師們創(chuàng)新慣量控制技術+多機并聯(lián)諧振抑制技術,徹底解決“三個和尚沒水喝”難題,可以確保整站數(shù)百臺變流器如同訓練有素的“精密軍團”,協(xié)同無間、動作劃一、功率均分、穩(wěn)定高效,釋放最大集體能量。
5核心器件可控
搭載中車自主功率模塊、高精度傳感器等核心器件及純血版操作系統(tǒng),為中國電網(wǎng)穩(wěn)定運行提供更加堅定支撐。
6黑啟動構網(wǎng)
當電網(wǎng)發(fā)生大范圍解列和停電故障時,電站可以轉為離網(wǎng)運行保障重要和應急負荷供電,并提供快速可靠的黑啟動輔助服務,為區(qū)域電網(wǎng)在極端情況下的安全可靠運行提供了堅強保障。
(圖:中車時代電氣(株洲變流)2500kW智能構網(wǎng)型儲能變流器)
2025年8月,作為湘投新能源(寧夏)紅寺堡區(qū)300萬千瓦光伏基地(一期100萬千瓦)的關鍵“穩(wěn)定器”,寧夏吳忠市紅寺堡區(qū)110MW/220MWh集中共享儲能項目進入并網(wǎng)調(diào)試階段。項目采用88臺中車時代電氣2500kW智能構網(wǎng)型儲能變流器,其采用智能液冷散熱,無懼沙戈荒高溫環(huán)境。
(圖:寧夏吳忠市紅寺堡區(qū)110MW/220MWh集中共享儲能項目)
項目建成即可以充分發(fā)揮共享儲能的強大調(diào)峰能力,高效平抑電網(wǎng)頻率波動,根治區(qū)域電網(wǎng)短時功率不平衡的“頑疾”,顯著提升紅寺堡新能源基地并網(wǎng)友好性與區(qū)域電網(wǎng)的整體安全可靠性,為大規(guī)模新能源消納提供重要支撐。
(圖:新疆喀什疏附縣80MW/160MWh構網(wǎng)型儲能項目)
2025年6月,中電建新疆疏附80MW/160MWh構網(wǎng)型儲能項目成功并網(wǎng),項目采用64臺中車時代電氣3450kW智能構網(wǎng)型儲能變流器。這座位于“絲路明珠”上的“超級充電寶”,可使儲能電站主動構建電網(wǎng)電壓與頻率,顯著提升南疆電網(wǎng)抗擾動能力與新能源承載上限。