安科瑞儲能變流器產品型號及說明:
儲能變流器產品分為和非兩大類,詳見圖1所示。
圖1:產品型號說明
1.1 安科瑞的定義
電池儲能作為大規模儲能系統的重要形式,具有調峰、填谷、調頻、調相、事故備用等多種用途。與常規電源相比,大規模儲能電站能夠適應負荷的快速變化,對提高電力系統安全穩定運行水平、電網供電質量和可靠性起到了重要作用,同時還可以化電源結構,實現綠色環保,達到電力系統的總體節能降耗,提高總體的經濟效益。
(Power Conversion System,簡稱PCS)電化學儲能系統中,連接于電池系統與電網(和/或負荷)之間的實現電能雙向轉換的裝置,可控制蓄電池的充電和放電過程,進行交直流的變換,在無電網情況下可以直接為交流負荷供電。
PCS 由 DC/AC 雙向變流器、控制單元等構成。PCS 控制器通過通訊接收后臺控制指令,根據功率指令的符號及大小控制變流器對電池進行充電或放電,實現對電網有功功率及無功功率的調節。 同時PCS 可通過CAN接口與BMS通訊、干接點傳輸等方式,獲取電池組狀態信息,可實現對電池的保護性充放電,確保電池運行安全。
1.2 執行標準
***《檢測技術規程》
***《電池儲能系統技術規范》
GB/T 14549 電能質量 公用電網諧波
GB/T 15543 電能質量 三相電壓不平衡
GB/T 15945 電能質量 電力系統頻率偏差
GB/T 12325 電能質量 供電電壓偏差
1.3 產品介紹
1.3.1 工作原理
儲能雙向變流器(PCS)是交/直流側可控的四象限運行的變流裝置,實現對電能的交直流雙向轉換。PCS可以實現電池儲能系統直流電池與交流電網之間的雙向能量傳遞,通過控制策略實現對電池系統的充放電管理、對網側負荷功率的跟蹤、對電池儲能系統充放電功率的控制、對離網運行方式下網側電壓的控制等。
圖2:系統拓撲
1.3.2 功能特點
的主要功能是并網條件下,儲能系統根據微網監控指令進行恒功率或恒流控制,給電池充電或放電,同時平滑風電、太陽能等波動性電源的輸出;微網條件下,儲能系統作為主電源提供微網的電壓和頻率支撐(V/F控制),微網中負荷以此電壓和頻率為基準工作。PCS采用雙閉環控制和SPWM脈沖調制方法,能夠快速地調節輸出電壓、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
并網恒功率充、放電控制
并網恒壓限流充電
離網 V/F 控制
無功調節控制
并網-離網平滑切換控制
防孤島保護功能及孤島檢測進行模式切換功能故障穿越控制功能
1.3.4 基本保護功能:
電池極性反接保護
直流過壓保護
直流過流保護
網側過/欠壓保護
網側過流保護
網側過/欠頻保護
IGBT 模塊過流保護
IGBT 模塊過溫保護
變壓器/電抗器過溫保護
防雷保護
非計劃性孤島保護
1.3.5 安科瑞產品勢
*的模式切換平滑控制技術,保證并網-離網兩種模式相互切換無沖擊,確保變流器可靠運行。保證變流器并網時按要求增減有功功率、無功功率;獨立運行時穩定負荷電壓、頻率。
充電、放電一體化設計,實現交流系統和直流系統的能量雙向流動;
的矢量控制算法,實現有功、無功的解耦控制;
功率因數任意可調,在容量范圍內可以全發無功,實現無功補償;
在MEMS(微網能量管理系統)的調度下,主動參與電網的調峰,有效緩解大電網的壓力;
支持并網運行、離網運行;并可以實現并網與離網的平滑無縫切換;
支持微網運行,可為微網提供穩定的電壓和頻率支撐;
主動式與被動式孤島檢測方法相結合,滿足 UL1741 標準;
完善的繼電保護功能,有效防止逆變器的異常損壞;
支持多種儲能電池,不同的型號僅控制器的軟件不同;
提供 CAN 、485,可與電池管理系統(BMS)、上層監控系統進行通訊;
多臺PCS可實現多機并聯運行;
支持交流側短時短路運行模式;
支持自同期功能;
高可靠性機柜設計,滿足不同運行區域需要。
主功率回路采用高可靠性功率模塊。
1.4 主要技術參數表
表2.1 技術參數
1.5 應用場合
廣泛應用于電力系統、軌道交通、石油機械、新能源汽車、風力發電、太陽能光伏等領域,在電網削峰填谷、平滑新能源波動,能量回收利用等場合實現能量雙向流動,對電網電壓頻率主動支撐,提高供電電能質量。
圖2.4 儲能平滑光伏波動
圖2.5 儲能削峰填谷(利用峰谷電價錯峰用電)
圖2.6 儲能參與電網調頻
安科瑞適用范圍:
可用于風能、太陽能等分布式發電系統中,保證分布式電源供電的均衡性和連續性,有效地其電能輸出質量,提高接入電網的能力。
可用于電力系統穩定中,可以通過快速的電能存儲來響應負荷的波動,吸收多余的能量或補充缺額的能量,實現大功率的動態調節,很好地適應頻率調節和電壓功率因數的校正,從而提高系統運行的穩定性。
可作為應急電源,在大電網或其他電源掉電期間向用戶提供電能,提高供電的可靠性。
可用于電網削峰填谷,可以緩解用戶側的供需矛盾,減少發電設備的投資,提高電力設備的使用率,減小線路損耗。
可用于微網中,作為主電源,提供微網的電壓和頻率支撐,使風電和光伏在微網中出力,給區域性負荷供電。
可用于各種類型的儲能元件,實現儲能與電網的柔性接口,能滿足獨立或并網運行的要求。
1.6 快速選型計算方法
配置一般根據微網內實際負荷及分布式發電能源容量來定。負荷分為重要性負荷(機房、辦公、監控等負荷)、非重要性負荷(空調、照明、鍋爐、門崗等負荷),負荷數據一般需要現場測量,一般測量工作日、節假日的分時數據,并節選四季典型時間的數據綜合分析。
1.6.1 容量匹配
儲能容量配置按負荷容量的1.2倍配置,如重要性負荷達200kW,則建議配置250kW的。其它負荷如需離網運行,則相應增加儲能功率配比。
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低電壓需達到540V以上才可以接入400V電網。
1.6.3 附加功能配置
自同期功能(S):無需其它裝置可實現無縫并離網切換,在并網開關可以遠程控制的前提下,由并網轉離網運行時發出指令使并網開關分閘,由離網轉并網運行時發出指令使并網開關合閘(合閘條件由變流器判斷,不可人為合閘);
超級電容“充電機”功能(C):在接超級電容產品時,可以由0電壓開始為超級電容充電,并在超級電容電壓達到運行電壓時進行充放電,取代傳統充電機作用。
安科瑞: