中國儲能網(wǎng)訊：4月24-26日，由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會主辦的第九屆中國國際儲能大會在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月25日上午的“微電網(wǎng)與儲能”專場，金色慧能（寧波）儲能技術(shù)有限公司副總經(jīng)理陳強在會上分享了主題報告《儲能變流器和儲能系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)》，以下為演講實錄：
陳強：各位尊敬的行業(yè)同仁，非常榮幸在美麗的錢塘江畔向大家做這個匯報。
第一部分是儲能變流器關(guān)鍵技術(shù)，產(chǎn)品的核心競爭力體現(xiàn)在高可靠性、低成本、高效率、電網(wǎng)穩(wěn)定控制能力。高可靠性要有完善的保護功能和充分的實驗測試。低成本不但是變流器本身低成本，還有導致的系統(tǒng)低成本。高效率通過先進的拓撲、調(diào)制技術(shù)和交直流混合供電策略等實現(xiàn)。電網(wǎng)的穩(wěn)定控制能力體現(xiàn)在平抑發(fā)電功率波動、改善電能質(zhì)量、支撐電網(wǎng)電壓和頻率。變流器的優(yōu)化設(shè)計首先是拓撲結(jié)構(gòu)的改進，從以前的1000V系統(tǒng)的兩電平、T型三電平到高壓1500V系統(tǒng)的I型三電平，效率越來越高，而且隨著輸入輸出電壓的提升，整個系統(tǒng)的成本都在降低。多臺PCS并聯(lián)接雙繞組變壓器，取代雙分裂變壓器，再加上單機功率的提升，變壓器的功率可以越來越大，變壓器的成本越來越低。多臺PCS的并聯(lián)是通過PWM載波同步實現(xiàn)，這種控制方式下會極大抑制并聯(lián)環(huán)流。PCS的技術(shù)難點主要在四個方面：第一是并網(wǎng)運行模式，動、靜態(tài)電網(wǎng)支撐；第二是離網(wǎng)運行模式，這是主要難點所在，非線性負荷下的諧波抑制，沖擊性負荷抑制，三相不平衡負荷下微電網(wǎng)電壓控制，可以采用三相電壓的正負序分離進行控制，變流器交流并聯(lián)協(xié)調(diào)控制；第三是并離網(wǎng)運行模式的切換，非計劃性并網(wǎng)切向離網(wǎng)的穩(wěn)定性控制，離網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)的同期并網(wǎng)控制；第四是多儲能均衡充放電控制。目前存量非常大的光伏電站有加裝儲能的需求，可以在電網(wǎng)側(cè)加裝，也可用雙向的變流器進行直流側(cè)的儲能加裝改進。直流側(cè)儲能改造的優(yōu)點是無需升壓變和交流線纜，成本低；直流側(cè)實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移，效率高；無需并網(wǎng)審批，手續(xù)簡。但直流側(cè)儲能改造的缺點是容易造成光伏逆變器MPPT控制出現(xiàn)誤差，影響發(fā)電效益。我負責了格爾木的一個直接側(cè)接入儲能的項目，能夠兼容各廠家的光伏逆變器。我們的儲能系統(tǒng)監(jiān)聽光伏逆變器和光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)的通訊，通過特定的控制算法精確判斷光伏逆變器限電量，充放電過程不影響光伏逆變器的MPPT。這是一個整天的運行曲線，系統(tǒng)效率大概90.5%，高于交流側(cè)儲能系統(tǒng)效率。我采用一種更先進的控制系統(tǒng)軟件開發(fā)方法，優(yōu)化了控制流程，提升了開發(fā)效率。電氣仿真通常是使用MATLAB/SIMULINK仿真平臺采用Simpowersystem封裝子模塊庫實現(xiàn)，SIMULINK提供了一個封裝子模塊庫Embedded Coder，它提供了相應(yīng)的封裝子模塊，能夠與仿真得到的控制模塊組成一個控制程序轉(zhuǎn)換模型，直接生成控制系統(tǒng)軟件程序。這頁PPT左邊是一個電氣系統(tǒng)仿真模型圖，仿真通過后把Controller這個控制模塊拿出來，結(jié)合相關(guān)的Embedded Coder中的子模塊，構(gòu)建出PPT右邊顯示的源程序轉(zhuǎn)換模型，有兩個中斷，一個是ADC中斷，一個是串口通訊中斷，還有主循環(huán)程序模塊，將它編譯在CCS里自動生成相應(yīng)的控制系統(tǒng)軟件程序，這一方法能夠極大地提高產(chǎn)品開發(fā)進程。變流器在微電網(wǎng)當中的應(yīng)用分共交流母線和共直流母線兩類，通過微網(wǎng)控制柜跟電網(wǎng)之間實現(xiàn)連接，具有無縫切換功能。
接下來介紹一下儲能系統(tǒng)集成技術(shù)。儲能系統(tǒng)的應(yīng)用主要是：在可再生能源中的應(yīng)用；在微電網(wǎng)中的應(yīng)用；削峰填谷、負荷轉(zhuǎn)移；需求側(cè)響應(yīng)；偏遠、無電、海島地區(qū)離網(wǎng)應(yīng)用。系統(tǒng)集成設(shè)計四個環(huán)節(jié)：明確項目需求信息，做出詳盡的技術(shù)方案，明確的生產(chǎn)工藝文件，總結(jié)經(jīng)驗。系統(tǒng)集成設(shè)計三個要素：系統(tǒng)安全性設(shè)計，智能消防、智能溫控、智能防護；系統(tǒng)穩(wěn)定性設(shè)計，高性能設(shè)備、高集成設(shè)計高集中管理；系統(tǒng)可靠性設(shè)計，全系統(tǒng)接地、全系統(tǒng)監(jiān)控、全風險預估。這是集裝箱儲能系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，40尺集裝箱標準柜具有電池系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)、照明、獨立供電、消防和煙感溫感控制等。集裝箱內(nèi)部配置獨立的溫控及消防系統(tǒng)，溫控及消防系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)統(tǒng)計和后臺通信等功能。智能消防的三種主體方式氣溶膠、七氟丙烷和水淹方式，采用七氟丙烷的方式，消防策略是多點采樣檢測。為防止直擊雷，儲能單元設(shè)置避雷針，箱式儲能系統(tǒng)、箱式變壓器均處于防雷保護范圍內(nèi)。儲能變流器交直流側(cè)、中壓母線進出線上裝設(shè)避雷器。各設(shè)備均采用獨立接地設(shè)計。電池的正負極的絕緣檢測也是非常關(guān)鍵的，通過一個檢測電路，形成一個二元一次方程計算得到正極、負極對地的阻抗，判斷是否達到絕緣要求。
接下來介紹我們公司金色慧能，我是去年7月成立，這是部分產(chǎn)品的檢測認證。我們的主要產(chǎn)品：1.25MW光伏逆變器/儲能變流器，500kW PCS、250kW PCS（含變壓器），戶用混合機，戶用一體機，電池儲能系統(tǒng)。這是我們已完成、在建和在洽談的項目，目前已完成9.8MWh儲能系統(tǒng)，1MWh增城項目是我們的第一個項目，從簽約到我們實際交付的大概40天，里面的主要核心產(chǎn)品都是我們自己開發(fā)的。
匯報完畢，謝謝！
