世界各國對(duì)于能源需求持續(xù)增加,但因?yàn)樵偕茉床环€(wěn)定特性,必須廣設(shè)太陽能光伏、風(fēng)力電機(jī)與儲(chǔ)能設(shè)備,儼然成為新興高科技產(chǎn)業(yè),被政府列為6大核心戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一。2022年11月,由比亞迪儲(chǔ)能供貨的全球最大單期儲(chǔ)能電站在美國西海岸成功投入商業(yè)運(yùn)營成為業(yè)內(nèi)熱議新聞。該獨(dú)立儲(chǔ)能電站由比亞迪儲(chǔ)能提供1500V的電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能產(chǎn)品BYD Cube T28,儲(chǔ)能容量近1.7GWh。不斷有大型企業(yè)加入儲(chǔ)能賽道,技術(shù)突飛猛進(jìn),儲(chǔ)能系統(tǒng)如何向更高電壓等級(jí)、更大系統(tǒng)規(guī)模、更高安全穩(wěn)定性發(fā)展成為各家競爭的重點(diǎn)。
*儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)*
在多種能源組成的微網(wǎng)系統(tǒng)中,儲(chǔ)能系統(tǒng)是新興的核心單元,光伏、風(fēng)力等可再生能源具有波動(dòng)性,而負(fù)荷也具有波動(dòng)性,燃油發(fā)電機(jī)只能發(fā)出電能,不能吸收電能。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)可吸收電能,也可發(fā)出電能,且反應(yīng)速度快,在系統(tǒng)中起到平衡作用。
儲(chǔ)能變流器 何謂雙向儲(chǔ)能變流器PCS? 儲(chǔ)能變流器,又稱雙向儲(chǔ)能逆變器PCS(Power Conversion System),應(yīng)用于并網(wǎng)儲(chǔ)能和微網(wǎng)儲(chǔ)能等交流耦合儲(chǔ)能系統(tǒng)中,連接蓄電池組和電網(wǎng)(或負(fù)荷)之間,是實(shí)現(xiàn)電能雙向轉(zhuǎn)換的裝置。既可把蓄電池的直流電逆變成交流電,輸送給電網(wǎng)或者給交流負(fù)荷使用;也可把電網(wǎng)的交流電整流為直流電,給蓄電池充電。 儲(chǔ)能變流器主要有并網(wǎng)和離網(wǎng)兩種工作模式。并網(wǎng)模式,實(shí)現(xiàn)蓄電池組和電網(wǎng)之間的雙向能量轉(zhuǎn)換。具有并網(wǎng)逆變器的特性,如防孤島、自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)電壓相位和頻率,低電壓穿越等等,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,提供無功補(bǔ)償?shù)取?/span> 離網(wǎng)模式,又稱孤網(wǎng)運(yùn)行,即能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)可以根據(jù)實(shí)際需要,在滿足設(shè)定要求的情況下,與主電網(wǎng)脫開,給本地的部分負(fù)荷提供滿足電網(wǎng)電能質(zhì)量要求的交流電能。儲(chǔ)能PCS本身電壓高、功率大,測試時(shí)還需構(gòu)建電池模擬的直流端,并網(wǎng)/離網(wǎng)狀態(tài)模擬的交流端,滿足充電及發(fā)電的雙向運(yùn)行狀態(tài),結(jié)構(gòu)復(fù)雜、仿真要求高、還有完成多項(xiàng)法規(guī)測試要求,對(duì)測試設(shè)備提出了極高的要求。ITECH為儲(chǔ)能PCS提供高效高功率密度的測試解決方案。 客戶實(shí)例 ITECH案例-儲(chǔ)能變流器設(shè)計(jì)驗(yàn)證 某家儲(chǔ)能廠家,使用IT7900電網(wǎng)模擬器&IT6000C大功率雙向直流電源驗(yàn)證儲(chǔ)能變流器孤島切換時(shí)間測試。 IT7900及IT6000C均為雙向工作,無需更改接線及控制就能完成連續(xù)充放電測試。IT7900為四象限交流電源,最大功率可達(dá)960kVA,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)測試功能。IT6000C搭配BSS2000可形成專業(yè)電池模擬器,具有8種常用電池模型及用戶自定義模型功能。最大電壓可達(dá)2250V,最大功率可達(dá)1.152MW。 2 *ITECH儲(chǔ)能變流器測試方案* 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。IT7900P及IT7900電網(wǎng)模擬器內(nèi)置孤島保護(hù)功能,大大減少孤島保護(hù)測試接線控制的工作量。 *IT7900P/IT7900孤島保護(hù)功能界面* IT7900P高性能電網(wǎng)模擬器相比IT7900電網(wǎng)模擬器,在交流負(fù)載功能方面更加全面:源載狀態(tài)一鍵切換,AC模式下支持CC/CP/CR/CS/CC+CR/CE多種工作模式。測試人員可以調(diào)節(jié)RLC參數(shù)或配置有功功率、無功功率參數(shù),實(shí)現(xiàn)模擬純阻性或非線性電網(wǎng)負(fù)荷的效果,進(jìn)一步驗(yàn)證并網(wǎng)型DUT在不同等效阻抗,三相負(fù)荷平衡及非平衡狀態(tài)下的響應(yīng)。設(shè)置并網(wǎng)/離網(wǎng)狀態(tài)更加清晰簡單。 同時(shí)IT7900電網(wǎng)模擬器及IT6000C雙向直流電源均為回饋式產(chǎn)品,IT7900回饋效率達(dá)88%,IT6000C回饋效率達(dá)95%,在大功率測試中可以將電能無污染的回饋電網(wǎng),滿足環(huán)保需求的同時(shí)也節(jié)省了大量用電和散熱成本。