電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（簡稱PCS）廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、軌道交通、軍工、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)調(diào)峰、平滑新能源波動、能源回收利用等場合實現(xiàn)能源雙向流動，積極支持電網(wǎng)電壓和頻率，提高供電質(zhì)量。本文將帶您了解功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的功能和功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)選擇。

 

功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的定義

電池儲能特別是鋰離子電池儲能作為大型儲能系統(tǒng)的重要形式之一，具有調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、應(yīng)急備份等多種用途。有關(guān)電池信息，請參閱中國十大儲能電池公司。

與常規(guī)電源相比，大型儲能電站能夠適應(yīng)負(fù)荷的快速變化，在提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平以及電網(wǎng)質(zhì)量和可靠性方面發(fā)揮著重要作用。同時，還可以優(yōu)化供電結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)綠色環(huán)保，實現(xiàn)電力系統(tǒng)整體節(jié)能降耗，提高整體經(jīng)濟(jì)效益。

在電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電化學(xué)儲能系統(tǒng)中，連接在電池系統(tǒng)和電網(wǎng)（和/或負(fù)載）之間以實現(xiàn)電能雙向轉(zhuǎn)換的裝置可以控制電池的充電和放電過程，并進(jìn)行交流和直流的轉(zhuǎn)換，在沒有電網(wǎng)的情況下，它可以直接向交流負(fù)載供電。

PCS由DC/AC雙向轉(zhuǎn)換器、控制單元等組成。PCS控制器通過通信接收后臺控制命令，并根據(jù)功率命令的符號和大小控制轉(zhuǎn)換器對電池進(jìn)行充電或放電，以調(diào)節(jié)電網(wǎng)的有功功率和無功功率。

同時，PCS可以通過can接口、干觸點傳輸?shù)确绞脚c電池管理系統(tǒng)進(jìn)行通信，獲取電池組狀態(tài)信息，實現(xiàn)對電池的保護(hù)性充放電，確保電池的安全運行。

 

電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的工作原理

儲能電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（PCS）是一種交直流側(cè)可控的四象限操作轉(zhuǎn)換器裝置，實現(xiàn)電能的交直流雙向轉(zhuǎn)換。功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可以通過控制策略、電池系統(tǒng)的充放電管理、電網(wǎng)側(cè)負(fù)載功率的跟蹤、電池儲能系統(tǒng)充放電功率的控制，實現(xiàn)電池儲能的直流電池和交流電網(wǎng)之間的雙向能量傳輸，并且實現(xiàn)了在離網(wǎng)操作模式下對電網(wǎng)側(cè)電壓的控制。

 

 

功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的特點和功能

電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的主要功能是在并網(wǎng)條件下，儲能系統(tǒng)根據(jù)微電網(wǎng)監(jiān)測指令進(jìn)行恒功率或恒流控制，對電池進(jìn)行充電或放電，同時平滑風(fēng)電、太陽能等波動電源的輸出；

在微電網(wǎng)條件下，儲能系統(tǒng)作為主電源，為微電網(wǎng)提供電壓和頻率支持（V/F控制），微電網(wǎng)中的負(fù)載基于該電壓和頻率工作。PCS采用雙閉環(huán)控制和SPWM脈沖調(diào)制方式，可以準(zhǔn)確快速地調(diào)節(jié)輸出電壓、頻率、有功和無功功率。

 

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

● 無功功率調(diào)節(jié)控制

● 并網(wǎng)離網(wǎng)平滑切換控制

● 模式切換功能的防孤島保護(hù)功能和孤島檢測故障穿越控制功能

 

 

基本保護(hù)功能

● 蓄電池負(fù)極性保護(hù)

● 直流過電壓保護(hù)

● 直流過電流保護(hù)

● 電網(wǎng)側(cè)過電壓/欠電壓保護(hù)

● 電網(wǎng)側(cè)過電流保護(hù)

● 電網(wǎng)側(cè)過頻/欠頻保護(hù)

● IGBT模塊過電流保護(hù)

● IGBT模塊過溫保護(hù)

● 變壓器/電抗器過溫保護(hù)

● 防雷

● 非計劃島嶼保護(hù)

 

電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的應(yīng)用場景

● 它可以用于風(fēng)電、太陽能等分布式發(fā)電系統(tǒng)，以確保分布式電源的平衡和連續(xù)性，有效提高其電力輸出質(zhì)量，提高接入電網(wǎng)的能力。

● 它可以用于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。它可以通過快速的電能存儲來響應(yīng)負(fù)載波動，吸收多余的能量或補(bǔ)充不足的能量，實現(xiàn)大功率的動態(tài)調(diào)節(jié)。它很好地適應(yīng)頻率調(diào)節(jié)和電壓功率因數(shù)校正，從而提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

● 它可以像UPS鋰電池一樣用作應(yīng)急電源，在大電網(wǎng)或其他電源停電時為用戶提供電能，提高電源的可靠性。

 

 

● 可用于電網(wǎng)調(diào)峰填谷，緩解用戶側(cè)供需矛盾，減少發(fā)電設(shè)備投資，提高電力設(shè)備利用率，降低線路損耗。

● 它可以用于微電網(wǎng)，作為主電源，提供微電網(wǎng)的電壓和頻率支持，使風(fēng)電和光伏為微電網(wǎng)做出貢獻(xiàn)，并為區(qū)域負(fù)載供電。

● 可用于各種類型的儲能元件，實現(xiàn)儲能與電網(wǎng)的靈活接口，滿足獨立或并網(wǎng)運行的要求。

 

如何選擇和計算儲能轉(zhuǎn)換器

電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的配置通常根據(jù)微電網(wǎng)中的實際負(fù)載和分布式發(fā)電能量的容量來確定。負(fù)載分為重要負(fù)載（如機(jī)房、辦公室、監(jiān)控等負(fù)載）、非重要負(fù)載（例如空調(diào)、照明、鍋爐、門衛(wèi)等負(fù)載），負(fù)荷數(shù)據(jù)一般需要現(xiàn)場測量，一般測量工作日和節(jié)假日的分時數(shù)據(jù)，并摘錄四季典型時間的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。

 

功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)容量匹配

儲能容量按照1.2倍負(fù)載容量配置。如果重要負(fù)荷達(dá)到200kW，建議配置250kW的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。如果其他負(fù)載需要脫離電網(wǎng)，則應(yīng)相應(yīng)提高儲能功率比。

 

 

功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的變壓比

電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的變壓比由直流電壓輸入范圍（即電池電壓范圍）決定。計算方法如下：

變壓器比率=Ul（最小電池電壓）/1.414。如果鐵鋰電池的電壓范圍為360~480VDC，360/1.414=254，則變壓比可以確定為200。如果選擇不帶變壓器的配置，則電池的最低電壓必須高于540V，然后才能連接到400V電網(wǎng)。

 

電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)附加功能配置

自同步功能（S）：功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可以在沒有其他設(shè)備的情況下實現(xiàn)無縫的上下網(wǎng)切換。在并網(wǎng)開關(guān)可以遠(yuǎn)程控制的前提下，當(dāng)并網(wǎng)開關(guān)從并網(wǎng)運行到離網(wǎng)運行時，電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)會發(fā)出斷開并網(wǎng)開關(guān)的指令。

當(dāng)發(fā)出離網(wǎng)到并網(wǎng)操作時，發(fā)出閉合并網(wǎng)開關(guān)的指令（閉合條件由變流器判斷，不能手動閉合）；超級電容器充電器功能（C）：當(dāng)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)連接到超級電容器產(chǎn)品時，它可以從0電壓開始對超級電容器充電，并在超級電容器電壓達(dá)到工作電壓時進(jìn)行充電和放電，取代傳統(tǒng)充電器的作用。

看完這篇文章，如果你需要了解相關(guān)的公司信息，你可以參考排名前10的儲能制造商。