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儲能變流器(Power Conversion System)英文簡稱PCS,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。 儲能變流器PCS由DC/AC 雙向變流器、控制單元等構成。 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。PCS儲能變流器,全稱Power Conversion System,是儲能系統中的關鍵設備,用于實現儲能電池與電網之間的能量轉換和雙向流動。它能夠將直流電轉換為交流電或將交流電轉換為直流電,以滿足電網對儲能系統的充放電需求。PCS儲能變流器在儲能系統中扮演著“橋梁”的角色,連接著儲能電池和電網,確保儲能系統的高效、穩定運行。
PCS儲能變流器的應用場景
1.能量時移:在用戶側儲能系統中,PCS儲能變流器可以用于能量時移,將白天時段內光伏多余的發電量儲存起來,在晚上或者陰雨天氣無光伏發電量的時段內再通過PCS釋放出來,可以實現光伏發電的最大化自發自用。
2.峰谷套利:在用戶側儲能系統中,尤其是執行分時電價的工商業園區,PCS儲能變流器可用于進行峰谷套利,通過在電價低廉的時間段進行充電,在電價高昂的時間段進行放電,實現低充高放進行套利,達到節省園區整體用電成本的目的。
3.動態擴容:在電力容量受限的場景,類似電動汽車充電站場景,通過PCS儲能變流器配置儲能電池來進行動態擴容,充電高峰時候,PCS儲能變流器進行放電,提供額外的功率支持;充電低峰時,PCS儲能變流器進行充電,儲存低價的電能進行備用,既能實現峰谷套利,又能給充電場站進行動態擴容。
4. 微電網系統:在微電網系統中,PCS儲能變流器能夠實現分布式電源與儲能系統的協調控制,提高微電網的穩定性和供電質量。通過PCS儲能變流器的精確功率控制和智能能量管理,可以實現微電網系統中電源和負荷的平衡和優化調度。
5. 電力系統調頻調峰:在電力系統中,PCS儲能變流器可以用于調頻調峰,提高電網的穩定性和可靠性。當電網負荷高峰時,PCS儲能變流器可以釋放儲能電池中的能量,為電網提供額外的功率支持;當電網負荷低谷時,PCS儲能變流器則可以吸收電網中的多余能量,為儲能電池充電,以備后用。
PCS儲能變流器的發展趨勢
目前在大型儲能電站中普遍采用集中式PCS,一臺大功率PCS同時控制多簇并聯的電池,電池簇間的不均衡問題得不到有效的處理;而組串式PCS,一臺中小功率的PCS只控制一簇電池,實現一簇一管理,有效規避電池簇間的木桶效應,提升系統壽命,提高全壽命周期放電容量,組串式PCS規?;瘧泌厔菀岩婋r形,在工商業儲能一體柜中組串式PCS已成為行業主流方案,未來在大型儲能電站中也將實現大規?;瘧?。
隨著新能源和智能電網的快速發展以及儲能技術的不斷進步,PCS儲能變流器將面臨更大的發展機遇和挑戰。未來,PCS儲能變流器將朝著更高效、更智能、更靈活的方向發展。
IGBT模塊在十幾 kHz開關頻率中就會表現出嚴重的局限性,由于IGBT模塊尾電流導致損耗較大。使用 SiC-MOSFET模塊,開關頻率增加,從而減小了濾波器體積。SiC 模塊允許在數十和數百 kHz 的頻率下運行,開關損耗相對較低,從而顯著減少了濾波器和散熱熱系統的體積。這些技術進步使變流器總體積大幅度減少,效率提高,從而能夠在較低溫度下運行并可能延長組件的使用壽命。
為了滿足PCS儲能變流器更高效的需求,使用基本公司碳化硅SiC模塊全面取代IGBT模塊,可以提升系統效率1%,有效提升客戶在PCS生命周期里的收益。SiC模塊全面取代IGBT模塊,從而將PCS儲能變流器開關損耗降低高達 70% 至 80%,在儲能變流器PCS應用中碳化硅SiC模塊全面革掉IGBT模塊的命!
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