エネルギー貯蔵後のグリッド-フォーミングとグリッド- -の比較分析

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

この記事では、エネルギー貯蔵後のグリッド-フォーミングとグリッド-の比較に焦点を当てています。技術原則、制御方法、運用特性、アプリケーションシナリオ、および開発動向について詳しく説明します。目的は、関連する専門家にこれら2つのタイプのエネルギー貯蔵を包括的に理解し、さまざまな電力システムシナリオでエネルギー貯蔵技術の選択と適用のための参照を提供することです。

1.技術的原則

グリッド-エネルギー貯蔵の形成：従来の同期ジェネレーターの動作特性をシミュレートすることにより、電力グリッドの電圧と周波数サポートを積極的に提供します。電源グリッドが存在しない、または不安定な場合、荷重に安定した電力を独立して提供できます。グリッド-タイプエネルギー貯蔵システムは、基本的に電圧パラメーターを内部に設定し、出力安定した電圧と周波数を設定できる電圧源です¹.

グリッド-エネルギー貯蔵後：電源グリッドの電圧と周波数に依存して動作し、グリッドから位相-ロックループ（PLL）テクノロジーと同期します。グリッド-エネルギー貯蔵システムは、本質的に現在のソースであり、それ自体で電圧と周波数のサポートを提供することはできません。彼らは電源グリッドの電圧と周波数に依存する必要があります¹.

2.コントロール戦略

グリッド-エネルギー貯蔵の形成：同期ジェネレーターと同様のパワー同期戦略を採用し、出力電圧の位相角と振幅を調整することにより、アクティブおよび反応性出力を調整します。グリッド-構造化コンバーターは、-グリッドモードで並列またはオフで動作できます。エネルギー貯蔵コンポーネントまたは予約されたバックアップ容量を補充すると、グリッド-構造化コンバーターは、システムに仮想慣性と減衰を提供することもできます。².

グリッド-エネルギー貯蔵に続く：その制御戦略は、パワーグリッドに注入された電流の振幅と位相角を制御するために、位相-ロックループを介して電力グリッドの位相を取得することです。グリッド-次のコンバーターは、電源グリッドに依存しており、並行して動作する必要があります。彼らはそれ自体で電圧と周波数のサポートを提供することはできません².

3.手術特性

3.1Grid -エネルギー貯蔵の形成

過負荷容量：グリッド{-タイプエネルギー貯蔵システムは、定格電流の110％の交互電流で長時間連続的に動作する機能を備えています。定格電流の120％で、連続動作時間は2分以上である必要があります。定格電流の150％で、継続的な動作時間は1分以上でなければならず、定格電流の300％で、連続動作時間は10秒以上でなければなりません³.

アクティブ電圧サポート：電源システムの動的電圧調整に参加し、システムの過渡期間中に短い-用語の反応電力サポートを提供します。グリッド-タイプエネルギー貯蔵システムは、同期ジェネレーターのものと同様のアクティブな電力調節特性を持ち、内部電力電位と反応性電力電圧を調節する能力も持っています³.

短い-回路電流サポート：grid -タイプエネルギー貯蔵は、特定の短い-回路電流を提供する必要があり、その過負荷容量は定格電流の3倍以上であるはずです。過負荷の連続動作時間は10秒以上でなければなりません。グリッドの短い-回路サポート容量-構造化されたエネルギー貯蔵は、コンバーターの容量の強化や複数のユニットの並列など、さまざまな手段を通じて達成できます。複数のマシンが並行して動作している場合、一般的なマシンの循環電流は5％未満です³.

3.2Grid -エネルギー貯蔵後

グリッド信号に依存します：その制御は、規制の電力グリッドの周波数と電圧信号に依存します。これは、エネルギー貯蔵に続くグリッド-では、電力網が「メインコントロール」パーティであり、エネルギー貯蔵システムは単に電力グリッドの補足規制当局として機能することを意味します。⁴.

電力規制：主に周波数調整、負荷分散、周波数調整、ピークシェービングなどに使用されます。電力網において、需要が変動したり、再生可能エネルギーの生成が不安定であるときに電力網が安定性を維持するのに役立ちます⁴.

4.強度と短所

4.1grid -エネルギー貯蔵の形成

利点：外部電源なしで独自の操作を動員することにより、リアルタイムで出力を調整する機能があります。出力を調整することにより、電圧出力を維持し、電圧ソースグリッド接続を形成し、システムを安定させます。さらに、剛性電圧源のない弱い電力グリッドでは、独立した電力グリッドを形成できます⁵.

欠点：グリッドの過電流容量{-フォーミングPCの過電流は、1.5倍から3.0倍に増加するため、タイプ後のグリッド-のコストよりもコストが大幅に高くなります。⁵.

4.2Grid -後のエネルギー貯蔵

利点：制御構造は単純で、位相-ロックされたループテクノロジーは現在比較的成熟しています。したがって、システムは、システムの電流と最大電力点が決定されるという条件の下で制御できます。⁵.

短所：制御に依存している位相-ロックされたループテクノロジーは比較的成熟していますが、電源グリッドが提供する安定した周波数と電圧参照値を受動的に取得して正常に動作します。さらに、独自の制御ループの安定性は、グリッド-エネルギー貯蔵ループの形成の安定性よりも弱く、システムをサポートする上で積極的な役割を果たすことはできません。⁵.

5.アプリケーションシナリオ

5.1Grid -エネルギー貯蔵の形成

弱い電力グリッドまたは電力グリッドの終わりにあるエリア：地域の電力グリッド構造は比較的弱く、一時的な調節能力が限られています。新しいエネルギーは豊富ですが、負荷需要は低いため、安定性の問題が発生しやすくなります。グリッド-エネルギー貯蔵の形成は、これらの弱いパワーグリッドの強度を効果的に向上させ、グリッド-親しみやすさと新しいエネルギーの容量を改善できます⁶.

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

島マイクログリッド操作：本土から遠く離れた島、遠隔地の採掘エリア、国境警備員、および島の操作を必要とする特定の産業公園の場合、グリッド{-タイプのエネルギー貯蔵は、安定したマイクログリッドを形成し、太陽光発電やディーゼルジェネレーターなどの他の電源と調整して操作して、信頼できるパワー電源を確保するために他の電源と調整して動作させることができます。⁶.

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

新しいエネルギーベース伝送の割合：大きな-スケール統合風、太陽光、熱、エネルギー貯蔵ベース、または共有エネルギー貯蔵電力ステーション、グリッドの構成-タイプのエネルギー貯蔵は、新しいエネルギーDC伝送の安定性問題を解決し、{2}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}の効率と信頼性を改善することができます。⁶.

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

グリッド補助サービスの提供：将来の電力市場では、グリッド{-の形成エネルギー貯蔵は、迅速な規制能力と複数のサポート機能により、一次周波数調整、慣性応答、反応性電力サポートなどの補助サービスに参加し、利益を得ることができます。⁶.

5.2グリッド-エネルギー貯蔵後

グリッド周波数調整とピークシェービング：グリッド周波数と負荷の変化に迅速に応答し、保存された電気エネルギーの放出を調整できます⁴.

電源グリッド周波数規制：電源グリッドと同期して動作することにより、パワーグリッド周波数の変動を即座にサポートします⁴.

負荷分散：パワーグリッドの負担を軽減するために、ピーク電力需要期間中に電力サポートを提供する⁴.

全体として、エネルギー貯蔵後のグリッド-は、グリッドの安定性が比較的良好であり、追加の電圧と周波数サポートが必要ないアプリケーションシナリオに適しています。たとえば、井戸-開発されたグリッド構造と高い安定性により、大規模な都市電力グリッドでは、エネルギー貯蔵システムに続いてグリッド-がグリッド負荷を効果的に補完し、電源の信頼性を高めることができます。¹.

6.開発の傾向

新しいエネルギーの浸透速度の継続的な増加に伴い、「グリッドに続く」から「グリッドの構築」への変換は、業界のコンセンサスとなり、エネルギー貯蔵技術の将来の開発動向の1つでもあります。⁷.

新興技術として、Grid {-構造化エネルギー貯蔵は、業界の探索的段階にあり、高い技術的障壁、高コスト、統一された基準の欠如などの課題に直面しています⁷.

グリッド-エネルギー貯蔵技術の形成は、新しい電力システムの構築をサポートするために不可欠です。ランダム性、ボラティリティ、低慣性、低慣性、離散化など、「デュアル-ハイ」電力グリッド（クリーンエネルギーの高い割合と電力電子デバイスの高い割合）によってもたらされる課題に対処するために、グリッド-形成技術は、周波数の安定性、電圧安定性、電力角の安定性をサポートするために必要です。⁷.

将来的には、技術の進歩とコストの削減により、グリッド{-構造化エネルギー貯蔵システムがより多くの地域で適用され、電力システムの再生可能エネルギーのより高い割合への移行の重要な技術の1つになると予想されます。⁷.

1.CSDN、「エネルギー貯蔵と正味エネルギー貯蔵の三角形の違い」https://blog.csdn.net/sean9169/article/details/146165002

2。Zhihu、「タイプ構造ネットワーク制御テクノロジー」https://zhuanlan.zhihu.com/p/684706863

3。中国エネルギー貯蔵ネットワーク、「グリッドの原則と技術指標は何ですか-構造化エネルギー貯蔵？」 https://www.escn.com.cn/news/show-2121742.html

4.国際エネルギーストレージネットワーク、「ネットタイプのエネルギーストレージタイプと構造ネットワークストレージ」https://www.chu21.com/html/chunengy-42328.shtml

5.パワーネットワーク、「コントラストはアラリスされ、ネットエネルギー貯蔵技術があります」https://www.dianyuan.com/bbs/2738370.html

6。ストレージネットワーク業界、「ネットタイプのエネルギー貯蔵：将来のパワーグリッドの安定した基礎石」https://www.chujiewang.net/cxw/col133/9327

7。PowerGrid、 "グリッドの包括的な解釈-フォローとグリッド-エネルギー貯蔵の形成：技術比較と将来のトレンド" http://www.chinapower.com.cn/chuneng/dongtai1/20240627/251593.html