海证资本
11月9日，广州奥体储能电站顺利完成第十五届全国运动会开幕式保供电任务。此次开幕式全球首创“市电+储能”主供电模式，成功保障了开幕式展演全过程电力供应零中断、零闪动，是绿色、创新办赛理念的成功实践。
这次保供电模式创新，是由南方电网公司和国家新型储能创新中心（以下简称“国创中心”）提出方案，南方电网电力科技股份有限公司（以下简称“南网科技公司”）负责集成和调试，南方电网广东广州供电局（以下简称“广州供电局”）负责牵头运维，这一创新在国内外大型活动保电领域尚属首创。较传统柴油发电模式，储能保供电不仅电压支撑和抗干扰能力更强，还可减少二氧化碳排放近百吨。该项目的成功实践，不仅验证了储能保供电的可行性，也充分体现了南网科技公司深厚的储能技术积累，更有望带动大型活动保供电新业态。
在全球瞩目的奥运会、亚运会、全运会等顶级体育盛会背后，稳定持续的电力供应是赛事顺利进行的坚实保障。长期以来，国际通行的是“柴油发电机主供、市电备供”模式，其核心设备多依赖国际品牌。
为积极响应绿色、低碳的办赛潮流，推动能源供给模式向清洁化、智能化转型升级，十五运会和残特奥会首批合作伙伴——中国南方电网公司率先提出了“市电+储能”主供电的保供电新范式。这一创新模式旨在打造下一代保供电核心装备，培育产业发展新业态。
据悉，由国家新型储能创新中心（以下简称“国创中心”）、南网科技公司、南方电网科学研究院有限责任公司和广州供电局共同成功攻克关键技术海证资本，研发出具备高可靠性、可主动支撑电网的在线储能成套装备，并在十五运会成功应用。
该装备犹如“定海神针”，在场馆负荷瞬息万变的电力“波涛”中，随时稳住冲击，智慧调节能源“潮汐”，与市电协同形成稳定、可靠的主供电源，实现零秒切换的不间断供电，为核心场馆提供极致可靠的绿色电能。
这一历史性突破，标志着我国在重大活动保电领域实现了从技术追随到自主创新的重要跨越，为未来全球体育盛会贡献出更清洁、更智慧的“中国方案”。
铸就“零闪动”能源基石
“从2024年初开始，我们已经启动了项目整体策划。”项目负责人、南方电网三级领军技术专家钟国彬坦言，“我们面临着两项前所未有的挑战，一是确保极高的安全可靠性，二是破解‘主-配-微’多元复杂因素耦合。”
安全可靠，不仅是电力行业的高标准，更是一条不容逾越的生命线。在任何极端工况下，都必须像一座永不熄灭的“光明灯塔”，为赛事核心区提供绝对稳定、纯净无暇的电力，铸就“零闪动”的能源基石。以锂离子电池为代表的电化学储能电池，存在一定的热失控风险，且传统状态监测、状态估计存在精度不足、准确性差等问题，极易造成储能系统退出，影响保供电安全可靠性。
“想要构建一个能够自我感知、自我诊断、自我愈合的‘免疫系统’海证资本，对内必须杜绝任何微小的潜在故障，对外要能抵御电网侧的各种扰动冲击。”钟国彬告诉记者，“这就要求我们在元器件、系统架构与控制策略上进行极致化的设计与验证。”
为此，项目团队创新性地提出了基于“电-热-力”多维信息监测的电池状态智能感知与故障预警方案，采用融合膨胀力的储能电池边缘故障预诊断技术，实现了热失控早期预警，预警时间大于30分钟。同时，膨胀力监测大幅降低电池状态估计误差，由5%降至2.5%。除此之外，机理数据混合驱动的电池容量衰退轨迹预测平均绝对百分比误差≤1.3%。从而实现从‘毫秒级’到‘整个赛期’的全时域、全工况万无一失。
实现聪明电网“智慧交响”
现代大型赛事的电网结构，如同一个精密而庞大的交响乐团，涵盖了主网、配网和微网等多个层级。传统的控制方式如同各自为战，难以应对突发状况。只有成为一位技艺超群的“智慧指挥家”，才能瞬间洞察整个“乐团”的配合状态——从主网的频率波动、配网的潮流变化到微网内储能与负荷的瞬时状态，并在多因素耦合的复杂局面下，发出精准指令，协同所有“乐手”同步动作。
“在线储能需要在保供电运行过程中面临强（SCR>100)、极弱(SCR~1.0)电网，构网控制也需要具备极高的宽短路比适应性，同时要克服保供电负荷随机波动、多级保供电电源运行方式连续动态调整，这样才能确保微电网母线电压、频率稳定。”南网科技公司新能源与储能事业部研发工程师段奇佑介绍。
项目团队首次提出基于自适应暂态虚拟阻抗-圆形限幅器-混合同步三维协同的在线储能故障穿越控制技术，形成了完整的“工况识别控制切换-稳定支撑”响应机制，完美实现了在线储能自适应控制，解决了连接宽范围短路比（1SCR180)电网下在线储能连续、稳定、安全运行的问题。
值得一提的是，项目团队在全球首次实现了在线储能作为大型保供电场景下的主供型微网电源，形成在线储能与多级电网、发电机、UPS等多种保供电源优化协调配合策略，全工况多种运行方式连续安全切换的保供电应用。“可以说，这一策略解决了含多类型后备电源的‘主-配-微’协同联合保供电场景下故障范围限制、多级保井配，系统振荡抑制等关键技术难题。”段奇佑说。
关键技术瓶颈的突破，确保了在任何“变奏”与“插曲”中，都能奏出平稳、和谐、不间断的电力乐章，实现从“被动应对”到“主动支撑”的跨越。
构筑电池热失控“防火墙”
这套高可靠保供电储能装备的安全防护，为电池热失控构筑了“两道防线”——分层分区热阻隔和高效灭火技术，确保在极端情况下将风险和损失降到最低。
它像一套精密的“防火隔离带”，在电池簇间、电池包上盖、模组间、电芯间层层设卡。“在每一道关卡上，我们都使用了云母片、气凝胶这样的防火隔热材料。这些材料就像是给每个电池单元穿上了‘防火铠甲’，它们本身极耐高温，能有效阻挡热量传递。”项目技术负责人、南方电网三级领军技术专家易斌告诉记者，“万一某个电芯发生热失控，产生高温，这道立体防护网能像‘防火隔离带’一样，牢牢将高温限制在局部范围内，阻止它蔓延到相邻的电池或设备其他部分，从而为处置险情赢得宝贵时间，避免‘火烧连营’的后果。”
同时，系统采用了“包级+舱级”的分层监测方案。研制了一套联用新型全氟己酮和液氮的先进灭火系统，能实现“双保险”灭火。一旦报警，灭火剂会同时在“事故单元”和整个“设备空间”精准释放，实现快速响应和高效灭火，确保在萌芽阶段就被彻底扑灭。
据了解，项目基于“识-警-控”一体化的高安全集成和宽短路比构网控制技术，研制了全球首套10kV高压直挂高可靠保供电主动支撑型在线储能成套装备，单机容量5MW/10MWh。在“热失控防护-状态监测预警-在线主动支撑控制-主配微多源协同”方面，形成了自主可控的全方位技术突破，成为了绿色能源的“定海神针”。结合国家自然科学基金、广东省重点领域研发计划等重大项目的开展，形成多项成果积累，授权相关发明专利48项。
这根绿电“定海神针”海证资本，为第十五届全运会开幕式11270kW演出负荷提供长达4小时的主供电源保障，实现了“市电+储能主供”保供电模式的首次应用。
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