在“雙碳”背景下，風(fēng)光儲相關(guān)投資項目近年來如雨后春筍般出現(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)光儲一體化”現(xiàn)代能源體系建設(shè)，通過多能互補實施路徑，提升可再生能源消納水平，助力實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)。在風(fēng)光儲一體化系統(tǒng)中，主要由光伏組件、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、控制模塊、儲能模塊、物聯(lián)網(wǎng)模塊和負(fù)載模塊組成，而電池儲能作為整個系統(tǒng)中一部分，其作用不言而喻。

電池儲能作為大規(guī)模儲能系統(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)模儲能電站能夠適應(yīng)負(fù)荷的快速變化，對提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平、電網(wǎng)供電質(zhì)量和可靠性起到了重要作用，同時還可以優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)，實現(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。

什么儲能變流器？

儲能變流器(Power Conversion System，簡稱PCS)電化學(xué)儲能系統(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程，進(jìn)行交直流的變換，在無電網(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 控制器通過通訊接收后臺控制指令，根據(jù)功率指令的符號及大小控制變流器對電池進(jìn)行充電或放電，實現(xiàn)對電網(wǎng)有功功率及無功功率的調(diào)節(jié)。同時PCS 可通過CAN接口與BMS通訊、干接點傳輸?shù)确绞?，獲取電池組狀態(tài)信息，可實現(xiàn)對電池的保護(hù)性充放電，確保電池運行安全。

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

直流過壓保護(hù)

直流過流保護(hù)

欠壓保護(hù)

欠頻保護(hù)

防雷保護(hù)

儲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，此時用戶可以選擇自動模式和手動模式。在自動模式下，如果用戶選擇并網(wǎng)充電或放電狀態(tài)，儲能逆變器將以之前設(shè)定好的值對蓄電池進(jìn)行充電或放電。在手動模式下，用戶可以通過手動修改充電或放電電流、電壓和時間值，使儲能逆變器工作在設(shè)定的充電或放電狀態(tài)。并網(wǎng)模式中，儲能逆變器連接在一個大容量公用電網(wǎng)中，大容量是指該電網(wǎng)的總?cè)萘恐辽俦葍δ苣孀兤魅萘看?0倍以上。并網(wǎng)模式的主要特征是儲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，儲能逆變器相對于電網(wǎng)來說作為一個電流源。有些情況下，儲能逆變器必須能通過無功控制為電網(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)是一個或多個發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)形成一個局部的“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。在這個系統(tǒng)中，儲能系統(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，如果一個發(fā)電裝置不能與其他發(fā)電裝置同步，比如一個柴油發(fā)電機(jī)連接在局部電網(wǎng)上，那么儲能系統(tǒng)必須作為一個電源之同步。有些情況下，儲能系統(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。常見應(yīng)用包括平滑由可變電源可變負(fù)載引起的功率波動，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)運行如果微網(wǎng)與公共電網(wǎng)脫離，儲能系統(tǒng)將工作在離網(wǎng)模式為微網(wǎng)提供主電源。常見應(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