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安科瑞儲(chǔ)能變流器產(chǎn)品型號(hào)及說明:
儲(chǔ)能變流器產(chǎn)品分為和非兩大類,詳見圖1所示。
圖1:產(chǎn)品型號(hào)說明
1.1 安科瑞的定義
電池儲(chǔ)能作為大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要形式,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(chǔ)能電站能夠適應(yīng)負(fù)荷的快速變化,對(duì)提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、電網(wǎng)供電質(zhì)量和可靠性起到了重要作用,同時(shí)還可以化電源結(jié)構(gòu),實(shí)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。
(Power Conversion System,簡(jiǎn)稱PCS)電化學(xué)儲(chǔ)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(shí)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(tái)控制指令,根據(jù)功率指令的符號(hào)及大小控制變流器對(duì)電池進(jìn)行充電或放電,實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)有功功率及無功功率的調(diào)節(jié)。 同時(shí)PCS 可通過CAN接口與BMS通訊、干接點(diǎn)傳輸?shù)确绞?,獲取電池組狀態(tài)信息,可實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的保護(hù)性充放電,確保電池運(yùn)行安全。
1.2 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
***《檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》
***《電池儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》
GB/T 14549 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波
GB/T 15543 電能質(zhì)量 三相電壓不平衡
GB/T 15945 電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率偏差
GB/T 12325 電能質(zhì)量 供電電壓偏差
1.3 產(chǎn)品介紹
1.3.1 工作原理
儲(chǔ)能雙向變流器(PCS)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。PCS可以實(shí)現(xiàn)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)直流電池與交流電網(wǎng)之間的雙向能量傳遞,通過控制策略實(shí)現(xiàn)對(duì)電池系統(tǒng)的充放電管理、對(duì)網(wǎng)側(cè)負(fù)荷功率的跟蹤、對(duì)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電功率的控制、對(duì)離網(wǎng)運(yùn)行方式下網(wǎng)側(cè)電壓的控制等。
圖2:系統(tǒng)拓?fù)?/span>
1.3.2 功能特點(diǎn)
的主要功能是并網(wǎng)條件下,儲(chǔ)能系統(tǒng)根據(jù)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、太陽能等波動(dòng)性電源的輸出;微網(wǎng)條件下,儲(chǔ)能系統(tǒng)作為主電源提供微網(wǎng)的電壓和頻率支撐(V/F控制),微網(wǎng)中負(fù)荷以此電壓和頻率為基準(zhǔn)工作。PCS采用雙閉環(huán)控制和SPWM脈沖調(diào)制方法,能夠快速地調(diào)節(jié)輸出電壓、頻率、有功和無功功率。
圖3:外觀示意圖
1.3.3 基本控制功能
并網(wǎng)恒功率充、放電控制
并網(wǎng)恒壓限流充電
離網(wǎng) V/F 控制
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)功能及孤島檢測(cè)進(jìn)行模式切換功能故障穿越控制功能
1.3.4 基本保護(hù)功能:
電池極性反接保護(hù)
直流過壓保護(hù)
直流過流保護(hù)
網(wǎng)側(cè)過/欠壓保護(hù)
網(wǎng)側(cè)過流保護(hù)
網(wǎng)側(cè)過/欠頻保護(hù)
IGBT 模塊過流保護(hù)
IGBT 模塊過溫保護(hù)
變壓器/電抗器過溫保護(hù)
防雷保護(hù)
非計(jì)劃性孤島保護(hù)
1.3.5 安科瑞產(chǎn)品勢(shì)
*的模式切換平滑控制技術(shù),保證并網(wǎng)-離網(wǎng)兩種模式相互切換無沖擊,確保變流器可靠運(yùn)行。保證變流器并網(wǎng)時(shí)按要求增減有功功率、無功功率;獨(dú)立運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定負(fù)荷電壓、頻率。
充電、放電一體化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)的能量雙向流動(dòng);
的矢量控制算法,實(shí)現(xiàn)有功、無功的解耦控制;
功率因數(shù)任意可調(diào),在容量范圍內(nèi)可以全發(fā)無功,實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償;
在MEMS(微網(wǎng)能量管理系統(tǒng))的調(diào)度下,主動(dòng)參與電網(wǎng)的調(diào)峰,有效緩解大電網(wǎng)的壓力;
支持并網(wǎng)運(yùn)行、離網(wǎng)運(yùn)行;并可以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)與離網(wǎng)的平滑無縫切換;
支持微網(wǎng)運(yùn)行,可為微網(wǎng)提供穩(wěn)定的電壓和頻率支撐;
主動(dòng)式與被動(dòng)式孤島檢測(cè)方法相結(jié)合,滿足 UL1741 標(biāo)準(zhǔn);
完善的繼電保護(hù)功能,有效防止逆變器的異常損壞;
支持多種儲(chǔ)能電池,不同的型號(hào)僅控制器的軟件不同;
提供 CAN 、485,可與電池管理系統(tǒng)(BMS)、上層監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊;
多臺(tái)PCS可實(shí)現(xiàn)多機(jī)并聯(lián)運(yùn)行;
支持交流側(cè)短時(shí)短路運(yùn)行模式;
支持自同期功能;
高可靠性機(jī)柜設(shè)計(jì),滿足不同運(yùn)行區(qū)域需要。
主功率回路采用高可靠性功率模塊。
1.4 主要技術(shù)參數(shù)表
表2.1 技術(shù)參數(shù)
1.5 應(yīng)用場(chǎng)合
廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、軌道交通、石油機(jī)械、新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電、太陽能光伏等領(lǐng)域,在電網(wǎng)削峰填谷、平滑新能源波動(dòng),能量回收利用等場(chǎng)合實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng),對(duì)電網(wǎng)電壓頻率主動(dòng)支撐,提高供電電能質(zhì)量。
圖2.4 儲(chǔ)能平滑光伏波動(dòng)
圖2.5 儲(chǔ)能削峰填谷(利用峰谷電價(jià)錯(cuò)峰用電)
圖2.6 儲(chǔ)能參與電網(wǎng)調(diào)頻
安科瑞適用范圍:
可用于風(fēng)能、太陽能等分布式發(fā)電系統(tǒng)中,保證分布式電源供電的均衡性和連續(xù)性,有效地其電能輸出質(zhì)量,提高接入電網(wǎng)的能力。
可用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定中,可以通過快速的電能存儲(chǔ)來響應(yīng)負(fù)荷的波動(dòng),吸收多余的能量或補(bǔ)充缺額的能量,實(shí)現(xiàn)大功率的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),很好地適應(yīng)頻率調(diào)節(jié)和電壓功率因數(shù)的校正,從而提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
可作為應(yīng)急電源,在大電網(wǎng)或其他電源掉電期間向用戶提供電能,提高供電的可靠性。
可用于電網(wǎng)削峰填谷,可以緩解用戶側(cè)的供需矛盾,減少發(fā)電設(shè)備的投資,提高電力設(shè)備的使用率,減小線路損耗。
可用于微網(wǎng)中,作為主電源,提供微網(wǎng)的電壓和頻率支撐,使風(fēng)電和光伏在微網(wǎng)中出力,給區(qū)域性負(fù)荷供電。
可用于各種類型的儲(chǔ)能元件,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能與電網(wǎng)的柔性接口,能滿足獨(dú)立或并網(wǎng)運(yùn)行的要求。
1.6 快速選型計(jì)算方法
配置一般根據(jù)微網(wǎng)內(nèi)實(shí)際負(fù)荷及分布式發(fā)電能源容量來定。負(fù)荷分為重要性負(fù)荷(機(jī)房、辦公、監(jiān)控等負(fù)荷)、非重要性負(fù)荷(空調(diào)、照明、鍋爐、門崗等負(fù)荷),負(fù)荷數(shù)據(jù)一般需要現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,一般測(cè)量工作日、節(jié)假日的分時(shí)數(shù)據(jù),并節(jié)選四季典型時(shí)間的數(shù)據(jù)綜合分析。
1.6.1 容量匹配
儲(chǔ)能容量配置按負(fù)荷容量的1.2倍配置,如重要性負(fù)荷達(dá)200kW,則建議配置250kW的。其它負(fù)荷如需離網(wǎng)運(yùn)行,則相應(yīng)增加儲(chǔ)能功率配比。
1.6.2 變壓器變比
變壓器變比由直流電壓輸入范圍而定(即電池電壓范圍),計(jì)算方法如下:變壓器變比=Ul(電池ui低電壓)/1.414。如選用鐵鋰電池的電壓范圍為360~480VDC,360/1.414=254,變壓器變比即可確定為200。
如選用的不帶變壓器的配置,則電池ui低電壓需達(dá)到540V以上才可以接入400V電網(wǎng)。
1.6.3 附加功能配置
自同期功能(S):無需其它裝置可實(shí)現(xiàn)無縫并離網(wǎng)切換,在并網(wǎng)開關(guān)可以遠(yuǎn)程控制的前提下,由并網(wǎng)轉(zhuǎn)離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)發(fā)出指令使并網(wǎng)開關(guān)分閘,由離網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)發(fā)出指令使并網(wǎng)開關(guān)合閘(合閘條件由變流器判斷,不可人為合閘);
超級(jí)電容“充電機(jī)”功能(C):在接超級(jí)電容產(chǎn)品時(shí),可以由0電壓開始為超級(jí)電容充電,并在超級(jí)電容電壓達(dá)到運(yùn)行電壓時(shí)進(jìn)行充放電,取代傳統(tǒng)充電機(jī)作用。
安科瑞: