什么是儲能系統?

儲能系統是電力生產過程中一個重要組成部分。儲能系統可以有效地進行削峰平谷，平滑負荷，促進可再生能源的應用；可以調峰調頻，提高電力系統運行穩定性；可以有效的利用電力設備，降低供電成本。儲能系統對智能電網的建設具有重大的戰略意義。

儲能的應用場景

什么是雙向儲能變流器?

雙向儲能變流器pcs是電網與儲能裝置之間的接口，適用于需要動態儲能的應用場合（并網系統、離網系統和混合系統），在電能富余時將電能存儲，電能不足時將存儲的電能變流后向電網輸出，或在微網中作為主電源支撐微網運行。

雙向儲能變流器pcs產品用于儲能系統中，通過與儲能組件與公共電網連接，在電網負荷低谷期，將電網中的交流電能轉換成直流電能，給儲能組件充電，在電網負荷高峰期，又將儲能組件中直流電能轉換滿足電網要求的交流電能，回饋到公共電網中，起到削峰填谷的功能。

電化學儲能系統機構示意圖

保證電網的正常運行。以雙向變流為基本特點，能夠應用在并網和離網等場合，具有一系列特殊性能、功能的變流器。實現儲能與電網的柔性接口，適合智能電網建設。

引入儲能系統后的智能電網圖

雙向儲能變流器的工作原理是什么?

儲能變流器的工作原理是交、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。該原理就是通過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。

PCS采用雙閉環控制和SPWM脈沖調制方法，能夠精確快速地調節輸出電壓、頻率、有功和無功功率。

雙向儲能變流器pcs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。

儲能雙向變流器主電路拓撲

雙向儲能變流器的工作模式有哪些?

雙向儲能變流器pcs的工作模式分為并網模式、離網模式和混合模式。

1.并網模式

并網模式下包括充電功能和放電功能，此時用戶可以選擇自動模式和手動模式。在自動模式下，如果用戶選擇并網充電或放電狀態，儲能逆變器將以之前設定好的值對蓄電池進行充電或放電。

在手動模式下，用戶可以通過手動修改充電或放電電流、電壓和時間值，使儲能逆變器工作在設定的充電或放電狀態。

并網模式中，儲能逆變器連接在一個大容量公用電網中，大容量是指該電網的總容量至少比儲能逆變器容量大10倍以上。并網模式的主要特征是儲能逆變器必須與存在的電網頻率同步。

要做到與電網同步，儲能逆變器相對于電網來說作為一個電流源。有些情況下，儲能逆變器必須能通過無功控制為電網提供電壓支持。該模式常用于削峰填谷、電力負載平衡和調節電能質量。

2.離網模式

孤島系統是一個或多個發電系統并聯形成一個局部的“微網”。孤島系統的主要特征是局部電網與所有的大電網脫離，儲能系統的額定功率與局部電網產生的總功率大致相等。在這個系統中，儲能系統必須可以充當網路電源，給局部電網提供電壓和頻率控制。

另一方面，如果一個發電裝置不能與其他發電裝置同步，比如一個柴油發電機連接在局部電網上，那么儲能系統必須作為一個電源之同步。有些情況下，儲能系統還要在作為電源和與發電裝置同步之間轉換。?

孤島系統的特征是儲能系統與局部電網相連，這些情形可能存在于偏遠山區或小島嶼。常見應用包括平滑由可變電源可變負載引起的功率波動，穩定電網，優化燃料的使用和調節電能質量。

3.混合模式

儲能系統能夠在并網模式和離網模式之間進行切換。儲能系統處于微網中，微網與公共電網接，正常工作狀態下作為并網系統運行如果微網與公共電網脫離，儲能系統將工作在離網模式為微網提供主電源。常見應用包括濾波，穩定電網，調節電能質量和創造自愈網。

參考資料：PowerLab

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原文始發于微信公眾號（艾邦儲能與充電）：儲能變流器的工作原理及三種模式