来源 :储能头条2025-11-11
2025年10月11日,第四届储能产业大会暨钛能奖·2025年度储能颁奖典礼在上海盛大启幕,本次会议由SNEC组委会、国际能源网、国能能源研究院联合主办,光伏头条、风电头条、储能头条、氢能汇、充换电头条、上海伏勒密科技有限公司共同承办。
在主旨竞演环节,上能电气储能高级产品经理秦钰杰作了主题为《Grid-Forming 2.0:从“形似”到“神至”的智能控制进阶》的演讲,他指出,高比例新能源与电力电子设备并网带来长期挑战,电网系统稳定性正遭遇严峻考验。上能电气创新性推出第二代增强混动构网技术,实现了从“形似”到真正“神至”的越级突破。针对电力系统面临的事故大扰动、小扰动及大范围故障等稳定难题,该技术具备双环控制、整站级云边协同、多模态智能毫秒级无缝切换、构网参数智能调优等多项创新,凭借十大核心构网功能,为电网全栈稳定筑牢了坚实防线。

构网型储能:
应对电网“两高”挑战的核心力量
秦钰杰表示,当前电网正经历“高比例新能源大规模并网”与“高比例电力电子大范围接入”的深刻变革,机遇与挑战长期共存。
从机遇来看,交直流耦合技术赋予电网更灵活的控制能力,新能源的广泛应用则为实现“双碳”目标、保障能源安全注入强劲动力。据行业数据预测,2022至2050年,全球逆变器型可再生能源(光伏+风电)发电量占比将持续攀升,传统发电占比逐步下降,绿色能源将成为电力系统的主力军。
然而,变革背后的挑战同样严峻。新能源发电具有随机性、波动性及时空错配特征,电力电子设备的大量使用则导致电网呈现低惯量、低阻尼、离散化特性。这直接引发系统稳定性问题:频率层面,新能源间歇性使跟网控制缺乏惯量阻尼支撑,系统惯量、临界有功扰动比等关键指标下降,频率波动风险显著升高;电压层面,新能源与电力电子设备短时过载能力弱,短路故障时无功电压支撑不足,静态电压稳定裕度降低,电压失稳风险激增;功角层面,新能源分布式布局导致线路阻抗增大,系统短路比(SCR)持续下降,跟网控制抗功率扰动能力不足,极易诱发宽频振荡。
面对这些挑战,储能系统作为新型电力系统的“稳定器”与“调节器”,其技术路线的选择至关重要。“目前,储能系统主要分为跟网型、离网型与构网型三类。跟网型储能控制简单、功率响应快,但弱电网适应性差且无惯量支撑;离网型储能能快速响应电源与负载波动,却受限于多机并联控制难度,系统容量较小;而构网型储能以同步电压源为外特性,采用VSG(虚拟同步发电机)控制算法,具备电网强度支撑、动态调压、快速调频、惯量响应等多元功能,可主动支撑故障与稳态下的电网动态稳定,成为应对‘两高’挑战的核心技术选择。”秦钰杰介绍到。
上能电气:
新一代构网型技术的突破与创新
为进一步提升构网型储能的性能与适应性,上能电气研发推出第二代增强混动构网技术,实现从控制拓扑、对象、模态到参数的全方位升级,构建起支撑电网全栈稳定的技术体系。
秦钰杰进一步解释,在控制原理上,构网型储能技术深度借鉴同步发电机(SG)的运行特性,通过虚拟惯量与阻尼模拟,实现与电网的友好互动。有功控制层面,参考SG转子运动方程,将VSG输出有功设定为“有功调频指令功率-虚拟惯量功率-虚拟阻尼功率”,精准响应频率变化;无功控制层面,基于SG定子方程,将VSG输出无功定义为“虚拟励磁内电势-虚拟阻抗压降)×端口电流-无功调压指令功率”,高效支撑电压稳定。
此外,技术升级体现在四大维度:控制拓扑从电流内环嵌套优化为“有功频率环+无功电压环”,简化逻辑的同时提升大扰动工况下的响应速度与鲁棒性;控制对象从单纯的储能变流器(PCS)构网拓展至系统级增强型构网,依托云边协同强化并网点状态感知与自适应调节;控制模态从狭义VSG构网升级为广义多模态混动构网,支持跟网、构网、离网自由切换,充分发挥不同策略的工况优势;控制参数从定值设置转变为动态调整,解锁“控制参数黑匣子”,适应系统特性差异与实时运行状态变化。
与此同时,上能电气同步推出新一代集中式与组串式构网型PCS,以硬件支撑技术落地。集中式PCS涵盖2.5MW到5MW等规格,采用高效电气拓扑,满载效率≥98.5%;组串式PCS包括2.5MW风冷与5MW液冷机型,且均具备IP65/IP66防护、C5H级防腐能力,可在高海拔、高盐雾、高低温等严苛环境下稳定运行。
项目落地:
构网型储能技术的全场景实践
技术的价值最终通过项目落地体现。上能电气构网型储能解决方案已覆盖发电侧、电网侧、用户侧及微电网全场景,累计实现1GW+构网型PCS市场出货量,多个标杆项目的成功投运验证了技术的可靠性与适应性。
西藏革吉6MW/24MWh高海拔构网型储能项目,针对高海拔、低温等极端环境,优化PCS散热与控制策略,保障光伏电站稳定并网,有效解决新能源消纳问题;新疆天山北麓50MW/200MWh微电网储能项目,依托多模态切换与黑启动功能,构建独立可靠的微电网系统,为偏远地区供电提供保障。
其中,湖南宁乡100MW/200MWh储能电站成为技术验证的典范,上能电气于该电站顺利完成整站级跟网、构网、离网全过程涉网试验。共计9大类、数百项工况的构网型功能测试均在全球知名的第三方检测机构挪威船级社DNV的全程目击下一次性完成。
演讲最后,秦钰杰表示上能电气将构网基因深度植入全系列PCS,已在全球范围实现大规模推广应用。立足新起点,上能电气将以持续的技术创新,为产业链赋能、为全球能源的可持续发展注入更强动力。