新型电力系统下的构网型储能需求与配置

团队介绍
新疆大学团队由多位IEEE Fellow、国家青年人才及教授组成，依托新疆新型电力系统风光集中消纳运行与控制工程技术研究中心，开展新型电力系统研究，团队成员包括Federico Milano等国际知名专家，以及陈俊儒等青年人才。

新疆新型电力系统概况及面临的挑战
新疆新能源装机占比达64%，建成六大新能源基地，但电网存在强弱不均、新能源密集接入等问题，面临连锁脱网、宽频振荡风险，系统稳定支撑能力不足，对仿真研究、特性认知及人员素质提出更高要求。

多尺度稳定性提升的构网型支撑能力评估及配置方案

• 构网型支撑性能评估体系：结合变换器多尺度控制特性，综合考虑静态电压稳定性、小信号稳定性和暂态支持能力。
• 分层选址思路：
  • 第一层级：从提高薄弱节点电压稳定性的角度选址。
  • 第二层级：对比GFM-ESS（强电网适应性）与GFL-ESS的适用性。
  • 第三层级：综合频率和电压支撑效果，确定最优节点。
• 全局稳定性选址：结合储能+构网型控制，提升系统静态稳定性和动态响应能力。

计及多时间尺度频率/电压支撑及系统稳定性约束的构网型储能配置方案

• 配置框架：兼顾经济性（峰谷套利、辅助服务收益）、技术性（并网标准）、稳定性（频率/小信号稳定性）。
• 配置模型：刻画GFM-ESS的惯量响应、阻尼支撑、一次调频等功能，构建系统频率/小信号稳定约束，考虑成本与收益，提出经济性、技术性与稳定性兼顾的配置方案。
• 功率支撑备用容量：基于功率支撑约束获取备用容量，包括惯量、阻尼、一次调频等功能约束。

混构型配置方案

• 最优占比确定：通过博奔组合赋权法和GRA-VIKOR法，结合电压、频率支撑能力指标，确定南疆和直流近区中构网型与跟网型装备的最优占比。
• 南疆场景（跟网型光伏配构网型储能）：
  • SCR为1.5（极弱电网）：构网型储能占比30%~45%。
  • SCR为2.5（弱电网）：占比25%~35%。
  • SCR为4（较强电网）：占比15%~20%。
  • SCR为7（强电网）：占比5%。
• 直流近区场景（跟网型混合风电场）：
  • SCR为1.5（极弱电网）：构网型装备占比20%~45%。
  • SCR为2.5：占比10%~30%。
  • SCR为4：占比5%~10%。
  • SCR为7（强电网）：占比5%~10%。

总结与展望
构网型技术可有效提升新疆新能源并网水平，支撑电网运行，提高新能源渗透率，促进新型电力系统构建，助力“沙戈荒”大型新能源基地建设，推动资源优势转化为发展动力。