我国是全球新能源（主要是风电和光伏）装机规模最大、发展速度最快的国家。截止2022年底，我国风电、光伏发电装机容量分别为3.7亿千瓦和3.9亿千瓦，约占我国电源总容量的27%（10年前为4.9%），新能源发电量突破1万亿千瓦时（约1500亿千瓦时/1亿新能源装机），占我国总发电量的12.5%（十年前约为2%），新能源已成为我国第二大电源。

      千凯紧紧围绕“双碳”战略目标和新型电力系统建设，不断加大新产品研发和新领域拓展，开展新能源涉网检测业务，以实际行动践行绿色发展理念，推动行业技术进步。

      储能系统作为新型电力系统的调节器，根据电网的调度指令进行充放电。为保障电力系统安全稳定运行，落实国家能源局和国家电网公司加强储能系统并网运行管理的要求，在储能系统并网前需进行充分的测试验证，此次中广核烟台莱州土山光储项目主要进行了功率控制测试、功率因数测试、电能质量测试、过载能力测试、充放电响应时间测试。

图1 中广核莱州土山600MW盐互补光储场站

一、项目概况：

      中广核莱州土山600MW盐光互补光伏发电项目位于莱州市土山镇，本项目交流侧装机容量为600MW，占用盐田约9765.2亩，新建一座220kV升压站，考虑配套储能建设，本项目储能容量按照40.7%配比，即244.2MW/488.4MWh配建。600MW光伏发电单元分182个方阵分别经逆变器、35kV升压变升压后通过24回35kV集电线路汇接至220kV升压站，经2台升压变压器升压后，通过1回220kV线路接入山东电网。

二、测试项目：

      1.功率控制测试

      功率控制测试包括有功功率控制测试、无功功率调节能力检测，目的是检测储能系统并网运行时，输出有功功率能力和控制性能以及输出无功功率能力和控制特性，以确认这些特性是否能够满足电力系统调度要求。有功功率调节能力测试时，按照升功率和降功率两种模式进行测试。无功功率调节能力测试时，按照充电和放电模式两种模式进行测试，测试前要根据现场区域电网的实际情况进行，在保证电网的安全稳定运行的条件下完成测试。

图2 功率控制测试      

      2.功率因数测试

功率因数调节能力按照充电和放电模式两种模式进行测试，测试前也要和委托方充分沟通，在确保现场满足要求时方可进行。功率控制作为储能电站控制系统中的重要部分，在储能系统并网前进行功率控制测试是十分必要的。

图3 功率因数检测测试

      3.电能质量测试

      由于电压、电流或频率偏差引起用户设备工作异常或损坏的任何电力问题，都属于电能质量问题。电能质量的主要参数包括：电压偏差、频率偏差、功率因数、三相电压不平衡度、谐波、暂时过电压与瞬态过电压等。电能质量问题会造成设备过热、烧毁、电容器击穿、功率因数下降、无功功率增加等现象。因此，电能质量测试是储能电池系统并网测试中十分重要的一项测试。

图4 电能质量检测

      4.过载能力测试

      储能系统的过载能力是通过功率提出的，过载能力测试的主要目的是验证储能系统在有功功率超过额定功率时的系统状态响应，测试时可通过增加负载与调节储能变流器相结合的方式实现。过载能力测试作为安全防护类测试，能够验证储能系统的承载能力和保护策略，确保在后续运行中即使出现异常情况，储能系统能够及时响应，避免出现安全事故。

图5 过载能力检测

      5.充放电响应时间测试

      充放电响应时间通常是指当储能电站处于待机状态时，通过远程监控软件计算储能电站下达出力指令到储能系统接收到该指令所需要的时间。一般情况下，储能电站响应时间会略大于储能单元响应时间。分析其原因，一方面是因为储能电站的响应时间不仅决定于响应时间最慢的储能单元，且不同储能单元间的控制特性存在差异，导致各自的有功调节速率和控制精度不同；另一方面，通信延迟使时间具有不确定性，随着储能电站规模的增大, 通信层级增加，指令周期不同步，导致机组的调节特性减弱。储能电站的分层控制将使总指令周期变长，通信效率降低。另外，储能电站的有功控制精度受所有储能单元有功误差的直接影响，储能单元的响应误差无法通过闭环调节及时消除时将造成全站控制精度降低。因此，充放电响应时间测试对储能电站的协调控制有着重要意义。

图6 充放电响应时间检测