儲(chǔ)能系統(tǒng)是一項(xiàng)重要的技術(shù)，它可以讓人們把工業(yè)與商業(yè)中用電的能量?jī)?chǔ)存在某種形式，從而便于以后使用，儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由儲(chǔ)能元件、電池管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能逆變器和其他電氣設(shè)備組成。

如果系統(tǒng)中只有光伏、風(fēng)力和燃油發(fā)電機(jī)，系統(tǒng)運(yùn)行可能會(huì)不平衡，當(dāng)可再生能源的功率大于負(fù)荷功率時(shí)，系統(tǒng)有可能會(huì)出現(xiàn)故障，而儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種將能源轉(zhuǎn)化成電能并儲(chǔ)存下來(lái)，為電力系統(tǒng)提供備用電源的設(shè)備。隨著電網(wǎng)中可再生能源的占比不斷提高，儲(chǔ)能系統(tǒng)將在可再生能源供應(yīng)與電力需求響應(yīng)之間扮演日益關(guān)鍵的角色。

儲(chǔ)能變流器PCS主要應(yīng)用及工作模式

儲(chǔ)能變流器 PCS(Power Conversion System), 也稱(chēng)為雙向儲(chǔ)能變流器，主要功能是控制蓄電池的充電和放電過(guò)程，確保蓄電池安全、高效地儲(chǔ)存和釋放電能。同時(shí)，儲(chǔ)能PCS還能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與蓄電池之間的能量雙向流動(dòng)，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。
PCS主要應(yīng)用于需要蓄電池儲(chǔ)能的電力系統(tǒng)，如微電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)、智能電網(wǎng)等。在這些場(chǎng)景中，儲(chǔ)能PCS可以平衡電力供需，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。例如，在微電網(wǎng)中，儲(chǔ)能PCS可以在主電網(wǎng)故障時(shí)，從蓄電池中獲取電能，確保關(guān)鍵負(fù)荷的持續(xù)供電。

儲(chǔ)能變流器的工作原理是交、直流側(cè)可控的四象限運(yùn)行的變流裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的交直流雙向轉(zhuǎn)換。該原理就是通過(guò)微網(wǎng)監(jiān)控指令進(jìn)行恒功率或恒流控制，給電池充電或放電，同時(shí)平滑風(fēng)電、太陽(yáng)能等波動(dòng)性電源的輸出。PCS采用雙閉環(huán)控制和SPWM脈沖調(diào)制方法，能夠精確快速地調(diào)節(jié)輸出電壓、頻率、有功和無(wú)功功率。

雙向儲(chǔ)能變流器PCS的工作模式分為并網(wǎng)模式、離網(wǎng)模式和混合模式。

1.并網(wǎng)模式：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。根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度或本地控制的要求， PCS在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期，把電網(wǎng)的交流電能轉(zhuǎn)換成直流電能，給蓄電池組充電，具有蓄電池充放電管理功能；在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期，它又把蓄電池組的直流電逆變成交流電，回饋至公共電網(wǎng)中去；在電能質(zhì)量不好時(shí)，向電網(wǎng)饋送或吸收有功，提供無(wú)功補(bǔ)償?shù)取?/p>

2.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。

3.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)。洛儀科技（Loitest）為儲(chǔ)能PCS提供高功率密度及高效的測(cè)試解決方案。

客戶(hù)端儲(chǔ)能變流器應(yīng)用案例

某家儲(chǔ)能廠(chǎng)家，使用PAS 5000L系列電網(wǎng)模擬器以及PBS 2000L系列大功率雙向直流電源驗(yàn)
證儲(chǔ)能變流器孤島切換時(shí)間測(cè)試。

PAS 5000L系列及PBS 2000L系列均為雙向工作，無(wú)需更改接線(xiàn)及控制就能完成連續(xù)充放電測(cè)試。 PAS 5000L系列為回饋式交流電源，最大功率可達(dá)300KVA,可在提供電網(wǎng)供電的同時(shí)，自動(dòng)吸收反送電能，內(nèi)置孤島保護(hù)測(cè)試功能。PBS 2000L系列最大電壓可達(dá)2250V, 最大功率可達(dá)1.8MW。

儲(chǔ)能變流器測(cè)試方案圖

儲(chǔ)能逆變器有兩種切換時(shí)間，一是充放電切換，大型儲(chǔ)能逆流應(yīng)該能快速切換運(yùn)行狀態(tài)，通常要求在90%額定功率并網(wǎng)充電狀態(tài)和90%額定功率并網(wǎng)放電狀態(tài)之間，切換時(shí)間不大于200ms，二是應(yīng)用于并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式的切換，切換時(shí)間不大于100ms。PAS 5000L系列回饋式電網(wǎng)模擬器相比雙向變流，能量回饋，具有高精度電壓、電流測(cè)量值；按鍵操作電壓、頻率、時(shí)間設(shè)定；提供嵌入式智能化PC機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。采用先進(jìn)的直接數(shù)字頻率合成器（DDS）波形產(chǎn)生技術(shù)，使輸出頻率穩(wěn)定度高，連續(xù)性好、測(cè)量精度高，適合測(cè)量非線(xiàn)性負(fù)載的峰值電流。

同時(shí)PAS 5000L系列電網(wǎng)模擬器及PBS 2000L系列雙向直流電源均為回饋式產(chǎn)品，其回饋效率達(dá)95%,在大功率測(cè)試中可以將電能無(wú)污染的回饋電網(wǎng)，滿(mǎn)足環(huán)保需求的同時(shí)也節(jié)省了大量用電和散熱成本。

關(guān)聯(lián)產(chǎn)品