解密Grid Forming与Grid Following储能技术的差异

随着太阳能、风能、氢能、核能等清洁能源逐步纳入电网,电网结构发生着巨大的改变。由原本火电、水电、核电机组为电网提供所需能量,逐步过渡为由新能源半导体系统「即逆变器系统」提供能量,使新型电力系统面临着全新的挑战 —— 电网惯性减小、系统强度变弱。

电网稳定性问题已成为高比例新能源电网运营商迫切希望攻克的难题。

在新型电力系统中,以储能逆变器为核心部件的储能系统数量逐渐增加,它们代替火力发电机组为电网提供着有功或无功支持、参与调峰调频、故障期间短时供电等多种能量支撑。

目前,储能逆变器主要有两种典型的控制技术: Grid Following跟网型储能技术与Grid Forming构网型储能技术。

传统的跟网型储能技术(Grid Following)与先进的构网型储能技术(Grid Forming) 究竟有什么区别?

传统储能逆变器通常采用Grid Following跟网控制技术,即逆变器根据电网的频率和电压信号向电网输入恒定的有功功率。

Grid Following有功功率分配示意图

 

从上图可以看出其输出与电网的电压波形保持同步,但是当失去电网的频率和电压信号(例如发生断网),Grid Following逆变器将会停机,不再向电网提供能量支持。

同时,当Grid Following逆变器接入电网的设备数量不断增大时,即使微小的负载波动也会触发逆变器产生过度反应,导致逆变器设备大面积脱网,甚至引发连锁反应,造成电网崩溃。

 

Grid Forming有功功率分配示意图

而基于Grid Forming构网型控制技术的逆变器,它能够模拟传统的旋转发电机组的下垂控制特性(Droop-based Control),内部设定有功或无功输出信号,通过调整逆变器向电网输送的功率,使逆变器输出功率与电网频率总和始终满足当前电网负载需求,确保电力系统的稳定性。

Grid Forming构网型储能技术已被越来越多可再生能源电网运营商认可,成为了电网储能系统选型的重要考虑因素。

SMA集中式逆变器拥有先进的Grid-Forming构网技术, 赋能高比例可再能源电网稳定运行,保障电网质量。

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