光儲(chǔ)系統(tǒng)革新與電能質(zhì)量挑戰(zhàn)

根據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)的宏偉藍(lán)圖，到2030年，光伏裝機(jī)容量預(yù)計(jì)將突破5200GW，而至2050年，這一數(shù)字更是將躍升至驚人的14000GW，可再生能源占比將超過(guò)90%，光伏無(wú)疑將成為這場(chǎng)能源革命中的絕對(duì)主角。

中國(guó)作為全球光伏產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭羊，其《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》的出臺(tái)，更是為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)力，明確提出到2025年新型儲(chǔ)能裝機(jī)容量要達(dá)到30GW以上的目標(biāo)。

光儲(chǔ)系統(tǒng)的技術(shù)革新與趨勢(shì)

隨著裝機(jī)規(guī)模的持續(xù)攀升，光儲(chǔ)系統(tǒng)不僅要在量上實(shí)現(xiàn)飛躍，更需在質(zhì)上實(shí)現(xiàn)突破。高頻、高密、高壓成為當(dāng)前光儲(chǔ)系統(tǒng)技術(shù)革新的關(guān)鍵詞。第三代半導(dǎo)體的崛起，結(jié)合數(shù)字化技術(shù)的深度融合，極大地提升了電力電子變換器的功率密度，降低了轉(zhuǎn)換過(guò)程中的能量損耗，使得光儲(chǔ)系統(tǒng)的效率與性能邁上了新的臺(tái)階。特別是2000V高壓逆變系統(tǒng)的成功并網(wǎng)與穩(wěn)定運(yùn)行，不僅驗(yàn)證了高壓技術(shù)的可行性，也為未來(lái)更大規(guī)模、更高效率的光伏發(fā)電應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

高品質(zhì)電能質(zhì)量

光儲(chǔ)系統(tǒng)的快速發(fā)展也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)——高品質(zhì)電能質(zhì)量的需求日益凸顯。隨著光儲(chǔ)技術(shù)與其他高精尖行業(yè)的深度融合，如電動(dòng)汽車(chē)充電站、數(shù)據(jù)中心、精密制造等領(lǐng)域，這些行業(yè)對(duì)電能質(zhì)量的要求極為苛刻，任何微小的波動(dòng)或畸變都可能對(duì)設(shè)備造成損害，影響生產(chǎn)效率和數(shù)據(jù)安全性。因此，如何確保光儲(chǔ)系統(tǒng)輸出的電能質(zhì)量，成為行業(yè)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

測(cè)試電源

測(cè)試電源作為光儲(chǔ)電性能測(cè)試系統(tǒng)的核心設(shè)備，其性能與可靠性直接關(guān)乎到整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與有效性。面對(duì)光儲(chǔ)系統(tǒng)高頻、高波形質(zhì)量、高壓化的發(fā)展趨勢(shì)，測(cè)試電源也必須緊跟步伐，實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的同步升級(jí)。

測(cè)試電源需要具備以下幾點(diǎn)：

1.高頻化：隨著光儲(chǔ)系統(tǒng)中電力電子器件工作頻率的不斷提升，測(cè)試電源也需具備更高的響應(yīng)速度和頻率范圍，以準(zhǔn)確模擬和測(cè)試高頻工況下的系統(tǒng)性能。

2.高波形質(zhì)量：波形質(zhì)量是衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。測(cè)試電源應(yīng)能夠生成高精度、低畸變的波形，以滿(mǎn)足對(duì)電能質(zhì)量高要求的測(cè)試需求。

3.高壓化：隨著高壓逆變技術(shù)的廣泛應(yīng)用，測(cè)試電源同樣需要支持更高的電壓等級(jí)，確保在高壓環(huán)境下也能進(jìn)行穩(wěn)定可靠的測(cè)試。
4.智能化與自動(dòng)化：結(jié)合先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)，測(cè)試電源應(yīng)具備智能化的控制與自動(dòng)化測(cè)試能力，能夠自動(dòng)完成復(fù)雜的測(cè)試流程，提高測(cè)試效率和準(zhǔn)確性。

交流側(cè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

一、諧波和波形畸變

諧波和波形畸變是電能質(zhì)量中的常見(jiàn)問(wèn)題，它們不僅會(huì)增加設(shè)備損耗、縮短使用壽命，還可能引發(fā)電網(wǎng)諧振等嚴(yán)重問(wèn)題。因此，在光儲(chǔ)系統(tǒng)的測(cè)試中，必須嚴(yán)格檢測(cè)和控制諧波和波形畸變的水平，確保系統(tǒng)輸出的電能質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

科威爾NB/T 32004-2018標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)逆變器運(yùn)行時(shí)，注入電網(wǎng)的電流諧波總畸變率限值為5%，各次諧波電流含有率限值如下表。

二、三相不平衡

三相不平衡是電網(wǎng)中常見(jiàn)的故障之一，它會(huì)導(dǎo)致電壓波動(dòng)、電流增大、設(shè)備過(guò)熱等問(wèn)題。在光儲(chǔ)系統(tǒng)的測(cè)試中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注三相電流的平衡度，確保系統(tǒng)在各種工況下都能保持穩(wěn)定的三相平衡狀態(tài)。

三、低電壓穿越與高電壓穿越

低電壓穿越（LVRT）和高電壓穿越（HVRT）能力是衡量光儲(chǔ)系統(tǒng)電網(wǎng)適應(yīng)性的重要指標(biāo)。在電網(wǎng)電壓異常波動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)具備快速響應(yīng)和恢復(fù)的能力，以保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和用戶(hù)的供電安全。因此，在測(cè)試過(guò)程中，必須對(duì)這些能力進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)證和評(píng)估。

低電壓穿越

高電壓穿越

光儲(chǔ)系統(tǒng)的快速發(fā)展對(duì)電能質(zhì)量提出了更高要求，而測(cè)試電源作為光儲(chǔ)電性能測(cè)試系統(tǒng)的核心設(shè)備，其高頻、高波形質(zhì)量、高壓化的升級(jí)是必然趨勢(shì)。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，我們有理由相信光儲(chǔ)系統(tǒng)將在提升電能質(zhì)量、保障電網(wǎng)穩(wěn)定方面發(fā)揮更加重要的作用，為全球能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)更大力量。

審核編輯 黃宇