世界各國(guó)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(yáng)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(guó)西海岸成功投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)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(jìng)爭(zhēng)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(chēng)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(wú)功補(bǔ)償?shù)取?
離網(wǎng)模式，又稱(chēng)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(kāi)，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(cè)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(cè)試要求，對(duì)測(cè)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(cè)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(cè)試。
IT7900及IT6000C均為雙向工作，無(wú)需更改接線及控制就能完成連續(xù)充放電測(cè)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(cè)試功能。IT6000C搭配BSS2000可形成專(zhuān)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。
*ITECH儲(chǔ)能變流器測(cè)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(cè)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(cè)試人員可以調(diào)節(jié)RLC參數(shù)或配置有功功率、無(wú)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(jiǎn)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(cè)試中可以將電能無(wú)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。
