中國儲能網(wǎng)訊：隨著國家新型電力系統(tǒng)建設(shè)按下加速鍵，重力儲能、飛輪儲能和壓縮空氣儲能等物理儲能技術(shù)因其環(huán)保、綠色、高效的特點(diǎn)而備受關(guān)注。南網(wǎng)儲能公司儲能科研院（以下簡稱“儲能科研院”）技術(shù)團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)物理儲能核心技術(shù)，在仿真測試能力方面不斷探索，形成數(shù)值仿真、半實(shí)物仿真和動模仿真三個技術(shù)方向多維度自主化突破，為物理儲能系統(tǒng)的自主研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化與迭代優(yōu)化提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
數(shù)值仿真：構(gòu)建高精度虛擬場景
圖1 場路耦合主機(jī)設(shè)備級孿生仿真系統(tǒng)
物理儲能技術(shù)團(tuán)隊(duì)自主構(gòu)建高度精確的計(jì)算機(jī)模型，將變速抽水蓄能機(jī)組，重力儲能系統(tǒng)與飛輪儲能系統(tǒng)的各關(guān)鍵單元，應(yīng)用有限元仿真、機(jī)電場路耦合仿真與Simulink仿真等方法，完成了各物理儲能系統(tǒng)的設(shè)備單體、系統(tǒng)整體與并網(wǎng)性能的多維度數(shù)值仿真，驗(yàn)證了設(shè)備多物理場性能與涉網(wǎng)運(yùn)行特性，為物理儲能系統(tǒng)機(jī)電本體與控制策略研發(fā)提供真實(shí)依據(jù)。
硬件在環(huán)仿真：實(shí)物與虛擬的完美結(jié)合
圖2 百兆瓦級可變速海水抽水蓄能與可再生能源聯(lián)合運(yùn)行硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)
物理儲能技術(shù)團(tuán)隊(duì)在數(shù)值仿真回路中，接入真實(shí)的控制、保護(hù)設(shè)備進(jìn)行半實(shí)物實(shí)時(shí)仿真測試。建成了100MW級可變速海水抽水蓄能與可再生能源聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真平臺，擬搭建400MW變速機(jī)組水力-機(jī)械-電氣-控制聯(lián)合運(yùn)行在環(huán)仿真平臺。半實(shí)物平臺通過變速抽水蓄能機(jī)組的各種運(yùn)行工況和暫態(tài)運(yùn)行特性仿真，為控制器性能測試、協(xié)同調(diào)節(jié)和故障仿真測試等提供了有力支撐。
動模仿真：逼近真實(shí)的動態(tài)測試環(huán)境
圖3 動態(tài)模擬平臺電氣接線圖
物理儲能技術(shù)團(tuán)隊(duì)基于設(shè)備保護(hù)整定、多機(jī)協(xié)同控制與并網(wǎng)運(yùn)行調(diào)控需求，擬建立物理儲能動態(tài)模擬平臺，平臺能夠真實(shí)和動態(tài)地再現(xiàn)物理儲能系統(tǒng)的各種動態(tài)運(yùn)行工況和擾動過程。平臺建有變速機(jī)組模擬樣機(jī)及其控制系統(tǒng)、模擬電源、模型負(fù)荷等多種設(shè)備單元，可實(shí)現(xiàn)多種類型發(fā)用儲設(shè)備的耦合集成運(yùn)行，將對變速抽蓄、重力儲能、飛輪儲能等物理儲能設(shè)備的運(yùn)行調(diào)控策略研究做出基礎(chǔ)性支撐。
隨著儲能市場的不斷擴(kuò)大和需求的日益增長，儲能科研院憑借領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢和快速響應(yīng)市場的能力，快速地將創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力。通過對系統(tǒng)外單位提供技術(shù)服務(wù)，儲能科研院仿真技術(shù)轉(zhuǎn)化本年度獲得近200萬的成果轉(zhuǎn)化收入，并已與外部集團(tuán)公司達(dá)成數(shù)百萬元市場化項(xiàng)目意向，物理儲能仿真團(tuán)隊(duì)人均成果轉(zhuǎn)化收入超百萬元，利潤率超80%，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化拓展的雙發(fā)展。
隨著物理儲能技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用需求的不斷增長，仿真測試技術(shù)將在物理儲能項(xiàng)目的全生命周期過程中發(fā)揮更加重要的作用，同時(shí)為儲能設(shè)備研發(fā)提供基本支撐。儲能科研院將繼續(xù)加大在仿真測試技術(shù)方面的研發(fā)投入，推動物理儲能技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新和進(jìn)步，為綠色能源的發(fā)展貢獻(xiàn)更多的智慧和力量。（馬一鳴 黃凡旗）
