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▲儲(chǔ)能雙向變流器主電路拓?fù)?/div> PCS組成

PCS由IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）、PCB板（印刷電路板）、電線電纜等硬件組成，其主要功能包括平抑功率、信息交互、保護(hù)等，PCS決定了輸出電能質(zhì)量和動(dòng)態(tài)特性，也很大程度影響電池的使用壽命。PCS的工作模式PCS的工作模式主要有并網(wǎng)和離網(wǎng)和混合模式三種：在并網(wǎng)模式下，PCS實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池與電網(wǎng)之間的雙向能量轉(zhuǎn)換。主要功能是根據(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)電光伏等波動(dòng)性較強(qiáng)的輸出。在離網(wǎng)模式中，PCS可以根據(jù)實(shí)際需求，給本地部分負(fù)荷提供滿足電網(wǎng)電能質(zhì)量要求的交流電能。

混合模式中，儲(chǔ)能PCS能夠在并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式之間進(jìn)行切換。



PCS的主要功能特點(diǎn)

PCS的主要功能包括過(guò)欠壓、過(guò)載、過(guò)流、短路、過(guò)溫等的保護(hù)、具備孤島檢測(cè)能力進(jìn)行模式切換、實(shí)現(xiàn)對(duì)上級(jí)控制系統(tǒng)及能量交換機(jī)的通信功能、并網(wǎng)-離網(wǎng)平滑切換控制等。



PCS應(yīng)用場(chǎng)景

按照應(yīng)用場(chǎng)景的不同，PCS可以分為儲(chǔ)能電站、集中式或組串式、工商業(yè)及戶用四大類，主要區(qū)別是功率大小。儲(chǔ)能電站PCS的功率一般大于10MW，選取級(jí)聯(lián)型多電平拓?fù)?，采用IGBT模塊設(shè)計(jì)，一般N個(gè)交流器安裝到集裝箱內(nèi)部，支持多機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，需變壓器升壓接入電網(wǎng)。集中式PCS的功率在250KW以上，當(dāng)前多采用兩電平拓?fù)?，同樣采用IGBT模塊化設(shè)計(jì)，使用功率器件較少，單機(jī)功率可達(dá)MW級(jí)，對(duì)系統(tǒng)可靠性要求較高。工商業(yè)PCS的功率一般在250KW以下，當(dāng)前多采用三電平拓?fù)?，與分布式光伏相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用，還可利用電網(wǎng)峰谷差價(jià)獲利。家庭戶用PCS的功率在10KW以下，與戶用光伏相結(jié)合，作為應(yīng)急電源、電費(fèi)管理等，對(duì)安全規(guī)范、噪聲等要求較高。

儲(chǔ)能PCS的發(fā)展趨勢(shì)

從技術(shù)路線來(lái)看，分為集中式逆變器、組串式逆變器、集散式逆變器和微型逆變器。

目前業(yè)內(nèi)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)主要采取集中式PCS，多組電池并聯(lián)將引起電池簇之間的不均衡；組串式PCS可以實(shí)現(xiàn)簇級(jí)管理，提升系統(tǒng)壽命，提高全壽命周期放電容量，組串式PCS規(guī)模化應(yīng)用趨勢(shì)已見(jiàn)雛形。

隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS設(shè)備不再是簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換設(shè)備，而是要求具備更高的集成能力。未來(lái)，儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS將越來(lái)越傾向于集成設(shè)備，通過(guò)軟件的開發(fā)、升級(jí)、優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的智能化控制、安全性能保障等，從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能技術(shù)在電網(wǎng)中的更好應(yīng)用。

隨著可再生能源的迅速發(fā)展以及電力市場(chǎng)的不斷變革，儲(chǔ)能變流器PCS的應(yīng)用前景愈發(fā)廣闊。其在實(shí)現(xiàn)能源儲(chǔ)備、提升電網(wǎng)穩(wěn)定性、優(yōu)化能源利用等方面的優(yōu)勢(shì)不言而喻。作為能源轉(zhuǎn)型的重要支撐技術(shù)，儲(chǔ)能變流器PCS將在未來(lái)的能源系統(tǒng)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。我們對(duì)于儲(chǔ)能變流器PCS的持續(xù)研發(fā)和創(chuàng)新充滿期待，相信它將為實(shí)現(xiàn)清潔、可持續(xù)的能源未來(lái)貢獻(xiàn)巨大力量。

原標(biāo)題：儲(chǔ)能變流器PCS詳解