双向储能变流器测试

PAS 5000L电网模拟器及PBS 2000L双向电源用于双向储能变流器测试

储能市场是全球最具增长潜力的领域之一,在全球能源转型和可再生能源发电占比提升的背景下,预计储能将呈现快速发展的趋势。由于储能的巨大潜力和成本下降潜力,储能市场在未来5年将出现强劲增长。

随着可再生能源发电的不断增加和电力市场的发展,储能技术将继续推动储能需求的增长。此外,太阳能、风能和其他可再生能源发电比例的不断提高,加上储能市场的规模和发展潜力,将推动储能技术在全球范围内快速增长。

储能系统是一项重要的技术,它可以让人们把工业与商业中用电的能量储存在某种形式,从而便于以后使用,储能系统主要由储能元件、电池管理系统、能量管理系统、储能逆变器和其他电气设备组成。

如果系统中只有光伏、风力和燃油发电机,系统运行可能会不平衡,当可再生能源的功率大于负荷功率时,系统有可能会出现故障,而储能系统是一种将能源转化成电能并储存下来,为电力系统提供备用电源的设备。随着电网中可再生能源的占比不断提高,储能系统将在可再生能源供应与电力需求响应之间扮演日益关键的角色。

储能变流器PCS主要应用及工作模式

储能变流器 PCS(Power Conversion System), 也称为双向储能变流器,主要功能是控制蓄电池的充电和放电过程,确保蓄电池安全、高效地储存和释放电能。同时,储能PCS还能实现电网与蓄电池之间的能量双向流动,提高电力系统的稳定性和效率。
PCS主要应用于需要蓄电池储能的电力系统,如微电网、分布式能源系统、智能电网等。在这些场景中,储能PCS可以平衡电力供需,提高电力系统的稳定性和可靠性。例如,在微电网中,储能PCS可以在主电网故障时,从蓄电池中获取电能,确保关键负荷的持续供电。

储能变流器的工作原理是交、直流侧可控的四象限运行的变流装置,实现对电能的交直流双向转换。该原理就是通过微网监控指令进行恒功率或恒流控制,给电池充电或放电,同时平滑风电、太阳能等波动性电源的输出。PCS采用双闭环控制和SPWM脉冲调制方法,能够精确快速地调节输出电压、频率、有功和无功功率。

双向储能变流器PCS的工作模式分为并网模式、离网模式和混合模式。

1.并网模式:并网模式的主要特征是储能逆变器必须与存在的电网频率同步。要做到与电网同步,储能逆变器相对于电网来说作为一个电流源。有些情况下,储能逆变器必须能通过无功控制为电网提供电压支持。根据电网调度或本地控制的要求, PCS在电网负荷低谷期,把电网的交流电能转换成直流电能,给蓄电池组充电,具有蓄电池充放电管理功能;在电网负荷高峰期,它又把蓄电池组的直流电逆变成交流电,回馈至公共电网中去;在电能质量不好时,向电网馈送或吸收有功,提供无功补偿等。

2.离网模式:孤岛系统是一个或多个发电系统并联形成一个局部的“微网”。孤岛系统的主要特征是局部电网与所有的大电网脱离,储能系统的额定功率与局部电网产生的总功率大致相等。在这个系统中,储能系统必须可以充当网路电源,给局部电网提供电压和频率控制。另一方面,如果一个发电装置不能与其他发电装置同步,比如一个柴油发电机连接在局部电网上,那么储能系统必须作为一个电源之同步。有些情况下,储能系统还要在作为电源和与发电装置同步之间转换。孤岛系统的特征是储能系统与局部电网相连,这些情形可能存在于偏远山区或小岛屿。常见应用包括平滑由可变电源可变负载引起的功率波动,稳定电网,优化燃料的使用和调节电能质量。

3.混合模式:储能系统能够在并网模式和离网模式之间进行切换。储能系统处于微网中,微网与公共电网接,正常工作状态下作为并网系统运行如果微网与公共电网脱离,储能系统将工作在离网模式为微网提供主电源。常见应用包括滤波,稳定电网,调节电能质量和创造自愈网。洛仪科技(Loitest)为储能PCS提供高功率密度及高效的测试解决方案。

客户端储能变流器应用案例

某家储能厂家,使用PAS 5000L系列电网模拟器以及PBS 2000L系列大功率双向直流电源验
证储能变流器孤岛切换时间测试。

PAS 5000L系列及PBS 2000L系列均为双向工作,无需更改接线及控制就能完成连续充放电测试。 PAS 5000L系列为回馈式交流电源,最大功率可达300KVA,可在提供电网供电的同时,自动吸收反送电能,内置孤岛保护测试功能。PBS 2000L系列最大电压可达2250V, 最大功率可达1.8MW。

储能变流器测试方案图

储能逆变器有两种切换时间,一是充放电切换,大型储能逆流应该能快速切换运行状态,通常要求在90%额定功率并网充电状态和90%额定功率并网放电状态之间,切换时间不大于200ms,二是应用于并网模式和离网模式的切换,切换时间不大于100ms。PAS 5000L系列回馈式电网模拟器相比双向变流,能量回馈,具有高精度电压、电流测量值;按键操作电压、频率、时间设定;提供嵌入式智能化PC机监控系统。采用先进的直接数字频率合成器(DDS)波形产生技术,使输出频率稳定度高,连续性好、测量精度高,适合测量非线性负载的峰值电流。

同时PAS 5000L系列电网模拟器及PBS 2000L系列双向直流电源均为回馈式产品,其回馈效率达95%,在大功率测试中可以将电能无污染的回馈电网,满足环保需求的同时也节省了大量用电和散热成本。

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