什么是儲(chǔ)能變流器

在“雙碳”背景下，風(fēng)光儲(chǔ)相關(guān)投資項(xiàng)目近年來(lái)如雨后春筍般出現(xiàn)。為了將風(fēng)、光等清潔能源轉(zhuǎn)化為電能，各地積極推進(jìn)“風(fēng)光儲(chǔ)一體化”現(xiàn)代能源體系建設(shè)，通過(guò)多能互補(bǔ)實(shí)施路徑，提升可再生能源消納水平，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)。在風(fēng)光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)中，主要由光伏組件、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、控制模塊、儲(chǔ)能模塊、物聯(lián)網(wǎng)模塊和負(fù)載模塊組成，而電池儲(chǔ)能作為整個(gè)系統(tǒng)中一部分，其作用不言而喻。

電池儲(chǔ)能作為大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要形式之一，具有調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、事故備用等多種用途。與常規(guī)電源相比，大規(guī)模儲(chǔ)能電站能夠適應(yīng)負(fù)荷的快速變化，對(duì)提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、電網(wǎng)供電質(zhì)量和可靠性起到了重要作用，同時(shí)還可以優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保，達(dá)到電力系統(tǒng)的總體節(jié)能降耗，提高總體的經(jīng)濟(jì)效益。

什么儲(chǔ)能變流器？

儲(chǔ)能變流器(Power Conversion System，簡(jiǎn)稱PCS)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)中，連接于電池系統(tǒng)與電網(wǎng)(和/或負(fù)荷)之間的實(shí)現(xiàn)電能雙向轉(zhuǎn)換的裝置，可控制蓄電池的充電和放電過(guò)程，進(jìn)行交直流的變換，在無(wú)電網(wǎng)情況下可以直接為交流負(fù)荷供電。

PCS 由 DC/AC 雙向變流器、控制單元等構(gòu)成。PCS 控制器通過(guò)通訊接收后臺(tái)控制指令，根據(jù)功率指令的符號(hào)及大小控制變流器對(duì)電池進(jìn)行充電或放電，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)有功功率及無(wú)功功率的調(diào)節(jié)。同時(shí)PCS 可通過(guò)CAN接口與BMS通訊、干接點(diǎn)傳輸?shù)确绞剑@取電池組狀態(tài)信息，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的保護(hù)性充放電，確保電池運(yùn)行安全。

基本的控制功能

并網(wǎng)恒功率充、放電控制

并網(wǎng)恒壓限流充電

無(wú)功調(diào)節(jié)控制

并網(wǎng)-離網(wǎng)平滑切換控制

防孤島保護(hù)功能

基本的保護(hù)功能

直流過(guò)壓保護(hù)

直流過(guò)流保護(hù)

欠壓保護(hù)

欠頻保護(hù)

防雷保護(hù)

儲(chǔ)能變流器的三種工作模式

并網(wǎng)模式

并網(wǎng)模式下包括充電功能和放電功能，此時(shí)用戶可以選擇自動(dòng)模式和手動(dòng)模式。在自動(dòng)模式下，如果用戶選擇并網(wǎng)充電或放電狀態(tài)，儲(chǔ)能逆變器將以之前設(shè)定好的值對(duì)蓄電池進(jìn)行充電或放電。在手動(dòng)模式下，用戶可以通過(guò)手動(dòng)修改充電或放電電流、電壓和時(shí)間值，使儲(chǔ)能逆變器工作在設(shè)定的充電或放電狀態(tài)。并網(wǎng)模式中，儲(chǔ)能逆變器連接在一個(gè)大容量公用電網(wǎng)中，大容量是指該電網(wǎng)的總?cè)萘恐辽俦葍?chǔ)能逆變器容量大10倍以上。并網(wǎng)模式的主要特征是儲(chǔ)能逆變器必須與存在的電網(wǎng)頻率同步。要做到與電網(wǎng)同步，儲(chǔ)能逆變器相對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)作為一個(gè)電流源。有些情況下，儲(chǔ)能逆變器必須能通過(guò)無(wú)功控制為電網(wǎng)提供電壓支持。該模式常用于削峰填谷、電力負(fù)載平衡和調(diào)節(jié)電能質(zhì)量。

離網(wǎng)模式

孤島系統(tǒng)是一個(gè)或多個(gè)發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)形成一個(gè)局部的“微網(wǎng)”。孤島系統(tǒng)的主要特征是局部電網(wǎng)與所有的大電網(wǎng)脫離，儲(chǔ)能系統(tǒng)的額定功率與局部電網(wǎng)產(chǎn)生的總功率大致相等。在這個(gè)系統(tǒng)中，儲(chǔ)能系統(tǒng)必須可以充當(dāng)網(wǎng)路電源，給局部電網(wǎng)提供電壓和頻率控制。另一方面，如果一個(gè)發(fā)電裝置不能與其他發(fā)電裝置同步，比如一個(gè)柴油發(fā)電機(jī)連接在局部電網(wǎng)上，那么儲(chǔ)能系統(tǒng)必須作為一個(gè)電源之同步。有些情況下，儲(chǔ)能系統(tǒng)還要在作為電源和與發(fā)電裝置同步之間轉(zhuǎn)換。 孤島系統(tǒng)的特征是儲(chǔ)能系統(tǒng)與局部電網(wǎng)相連，這些情形可能存在于偏遠(yuǎn)山區(qū)或小島嶼。常見(jiàn)應(yīng)用包括平滑由可變電源可變負(fù)載引起的功率波動(dòng)，穩(wěn)定電網(wǎng)，優(yōu)化燃料的使用和調(diào)節(jié)電能質(zhì)量。

混合模式

儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠在并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式之間進(jìn)行切換。儲(chǔ)能系統(tǒng)處于微網(wǎng)中，微網(wǎng)與公共電網(wǎng)接，正常工作狀態(tài)下作為并網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行如果微網(wǎng)與公共電網(wǎng)脫離，儲(chǔ)能系統(tǒng)將工作在離網(wǎng)模式為微網(wǎng)提供主電源。常見(jiàn)應(yīng)用包括濾波，穩(wěn)定電網(wǎng)，調(diào)節(jié)電能質(zhì)量和創(chuàng)造自愈網(wǎng)。

審核編輯：湯梓紅