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为什么现代电网需要网形成储能以保障稳定性和韧性
- 20 1 月, 2026
全球电力网络目前正面临着一场基础性的变革。大型同步发电机正在慢慢让位于太阳能光伏、风能和分布式能源资源（DERs）等可再生能源。这一转变加速了低碳使用的推进。同时，它也带来了新的技术问题。系统惯性较小、电力双向流动以及分散的发电使得当前的电网比过去更加脆弱。
对于现代电网而言，网形成储能作为一种关键工具应运而生。它与传统的跟随网设备有所不同。网形成电池储能系统（BESS）能够自主设置电压和频率点。这种配置支持大规模公用事业区域和电表后（BTM）区域的稳定运行、持久性和快速恢复。
现代电网如何变化
过去，电网依赖大型旋转设备来提供惯性和故障电流。而现在，基于逆变器的资源接替了它们的位置。因此，电网面临更快的频率波动和较差的电压处理能力。你可以在许多可再生能源、独立电网以及需求峰值大的工厂生产线中最明显地看到这一点。
在电表后，商业和工业（C&I）用户也在改变电网的运行方式。自用光伏、充电桩和数据中心如今成为电网活跃的一部分。它们不再只是悄悄地消耗电力。这些更新需要储能装置，不仅仅是跟随电网信号。这些设备需要能够独立地保持电网稳定。
什么使得一个能源储存系统成为“网形成”系统？
一个网形成能源储存系统不再从电网中寻找电压和频率点，而是从内部生成这些点。为此，它采用了智能控制方法，如VF控制和虚拟同步发电机（VSG）模式。
网跟随储能和网形成储能的关键区别
这一分界显示了网形成能源储存系统的独特之处。它还指出了此类系统对现代电网的重要性，尤其是在惯性持续下降的背景下。
为什么网形成储能对稳定性和韧性至关重要
网形成储能系统立即解决了当前电网的三个主要问题。
对于频率稳定性，网形成电池储能系统（BESS）能够在毫秒内应对频率变化。它稳定了惯性较小的电网，并且无需依赖旋转备用电源。
对于电压支持，网形成系统负责调节电压大小和相位角度。因此，它们能够稳固薄弱的电网，并改善故障穿越（fault ride-through）表现。
对于韧性和恢复能力，网形成储能使得在停电时能够进行孤岛运行。它支持黑启动并确保平稳的重新连接。所有这些确保关键负载不间断运行。
电表后储能和削峰解释
电表后储能专注于降低需求费用、优化时段电价（TOU）和提高现场电力稳定性。
电表后储能的削峰容量设计
电表后储能的容量设计需要根据功率（kW）和能量（kWh）来匹配。许多商业和工业（C&I）用户都在询问电表后储能的相关问题。他们想了解这意味着什么，并询问如何根据削峰需求来确定容量。
电表后储能位于客户一侧的电力计表之后。实际应用中，电表后储能的削峰容量通过功率（kW）和能量（kWh）来确定。
功率决定了削减多少峰值需求。能量决定了削峰或备用电源能够持续多久。
网形成能力带来了额外的价值。它能够在高负荷时保持电压和频率的稳定。特别是在电网运行较弱或过载时，这一功能尤为重要。
高级BMS：网形成储能的隐藏基础
一个常见的问题涉及高级BMS。它在延长电池寿命方面起什么作用？它如何确保商业和工业（C&I）系统的安全？
在网形成电池储能系统（BESS）中，电池管理系统（BMS）承担的职责远不止于监控电池单体。智能设计，如集群级别的保护和主动平衡，使每个电池组能够独立工作。这不仅提高了运行时间，还防止了故障蔓延。而且，它能在常见的充放电循环中延长电池寿命。
FFD POWER自己的BMS将旧的三电平设置转变为二电平设置。这种配置加快了反应速度，也使得在逐步系统中实现网形成功能更为安全。
一个系统，多种收入来源
商业和工业（C&I）用户经常询问，一个单一的储能系统是否可以有效地执行时段电价套利（TOU）。它还能提供电网频率服务吗？
是的，如果能源管理系统（EMS）和电池储能系统（PCS）设计得当，这是可行的。当前的网形成电池储能系统（BESS）可以在运行中动态切换模式。
TOU套利和削峰适合日常运行。
频率控制备用（FCR）或快速频率响应适应电网动态。
孤岛运行则应对电力中断。
这种广泛的应用提高了资产的利用效率，也提高了项目的回报。
产品级参考
例如，FFD POWER为公用事业和C&I应用提供一系列网形成能力的BESS。
Galaxy 5015集中式和串联式集装箱系统提供2.5 MW / 5 MWh的配置，支持VF、VSG和PQ模式。20英尺集装箱风格（约6058 × 2438 × 2896 mm）将PCS、BMS、EMS、消防系统和SCADA集成在一起，便于即插即用的快速部署。
Galaxy 233L / 261L液冷柜提供小型电表后（BTM）解决方案，容量为233–261 kWh，配备100 kW级PCS，适用于削峰和微电网。
在以色列，64个233 kWh的柜体单元以匹配的串联构建运行，这证明了在实际系统中日益增长的网形成作用。
这些系统支持黑启动、平滑的电网切换和小于200毫秒的快速响应。它们满足当前电网的主要需求。
常见的在网形成项目中提到的代表性供应商
有一些知名的供应商：
FFD POWER
网形成原生架构
内置的VF和VSG控制系统在弱电网、微电网和断电的C&I系统中设置稳定的电压和频率点。
集群级先进BMS
独立的集群保护和主动平衡提高了系统的正常运行时间、安全性和在高循环负载削峰和电网服务任务下的电池寿命。
电表后削峰优化
设计适用于电表后储能容量定制，它集成了削峰、时段电价套利（TOU）和电网支持功能于一体。
模块化和可扩展设计
柜式和集装箱化系统使得从C&I应用到多兆瓦网形成项目的扩展变得简单。
经验证的多单元部署
匹配的多柜和集装箱部署展示了在实际项目中的稳定网形成作用。
比亚迪（BYD）
比亚迪凭借全链条的电池制造而闻名。它涵盖了电池单体、模块和整个储能系统。其解决方案常见于大规模且专注于安装的能源储存项目中，电池的规模和持续稳定性是其关键特点。
特斯拉（Tesla）
特斯拉推出了均匀、高容量的能源储存系统，主要应用于公用事业规模的项目。其解决方案强调中央结构、快速安装和软件控制，最适合已有成熟电网基础设施的地区。
西门子（Siemens）
西门子在电网连接、自动运行和能源管理系统方面提供了扎实的技术支持。其优势在于系统级控制、电网规则遵循以及与传输和分配网的连接。这些主要来自控制设备，而非电池部件。
阳光电源（Sungrow）
阳光电源在光伏与储能结合方面占据重要位置。它基于其过往的逆变器技术，能源储存解决方案通常应用于以太阳能为主的项目中，其中逆变器的工作和光伏效率是设计选择的核心。
结论
当前的电网不能再仅仅依赖安静的网随设备。在许多发展中的电网中，网形成能力从可选项变成了电网规则的必备条件。随着可再生能源份额的增加和负荷的变化，现代电网的网形成储能从一种辅助选择转变为基础工具。
对于商业和工业（C&I）用户，经过精心规划的电表后储能容量设计与网形成能力相结合，既能带来节省成本，又能提供持久的稳定性、均匀的电力输出和长期的适应性。通过智能BMS、敏捷的EMS和模块化构建，网形成BESS改变了储能的应用范围。
FAQ
Q: 我应该选择在线UPS还是10毫秒无缝切换开关？
A: 在线UPS提供了对关键负荷的零切换时间保护。无缝切换开关适用于对稳定性要求较低的应用。网形成储能系统可以同时完成这两项工作。
Q: 什么是网形成能源储存系统？
A: 它能自行设定电压和频率点，从而实现无需电网支持的稳定运行。
Q: 一个储能系统能同时处理时段电价套利（TOU）和电网服务吗？
A: 可以。通过智能EMS步骤，当前的BESS可以在套利、削峰和频率响应之间切换。
Q: 什么是电表后储能？
A: 它指的是安装在客户电表侧的储能系统，主要用于削峰、成本调节和提高耐用性。
Q: 为什么高级BMS在商业和工业储能中至关重要？
A: 它确保安全性、故障切断、延长电池寿命，并能在高循环负载和网形成配置下稳定运行。