什麽是PCS儲能變流器？

PCS（PowerConversionSystem）儲能變流器，是連接儲能電池系統和電網/負載的雙向電流可控轉換裝置。

PCS核心功能是控制儲能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載供電。

儲能變流器的工作原理是交、直流側可控的四象限運轉的變流裝置，實現對電能的交直流雙向轉換。原理是透過微網監控指令進行恆定功率或恆定電流控制，為電池充電或放電，同時平滑風電、太陽能等波動性電源的輸出。

PCS儲能變流器既能將電池系統輸出的直流電轉換為可輸送至電網及其他負載的交流電，完成放電；同時可將電網的交流電整流成直流電，並為電池充電。

儲能變流器（PCS）由功率、控制、保護、監控等軟硬體電器組成。功率電子元件是儲能變流器的核心組成部分，主要實現電能的轉換和控制。常見的功率電子元件包括晶閘管(SCR)、閘流管(BTR)、繼電器、IGBT、MOSFET等。這些裝置透過控制電流和電壓的開關狀態，實現電能的流動和轉換。

控制電路用於實現對功率電子裝置的精確控制。控制電路一般包括信號擷取、信號處理、控制演算法等模組。訊號擷取模組用於擷取輸入和輸出電流、電壓、溫度等訊號，訊號處理模組對擷取到的訊號進行處理和濾波，以獲得準確的參數；控制演算法模組根據輸入訊號和設定值計算出控制訊號，用於控制功率電子元件的開關狀態。

電連接部件用於連接能元件和外部系統。常見的電連接部件包括電纜、插頭插座、接線端子等。電連接部件要具備良好的導電性能和可靠的接觸性能，確保電能的有效傳輸和安全可靠。

儲能變流器PCS的工作模式分為併網模式、離網模式及混合模式三種。

儲能變流器PCS的併網模式是實現蓄電池組和電網之間的雙向能量轉換。具有併網逆變器的特性，如防孤島、自動追蹤電網電壓相位和頻率，低電壓穿越等等。

根據電網調度或本地控制的要求，PCS 在電網負載低谷期，把電網的交流電能轉換成直流電能，給蓄電池組充電，具有蓄電池充放電管理功能；在電網負載高峰期，它又把蓄電池組的直流電逆變成交流電，回饋至公共電網中去；在電能品質不佳時，向電網饋送或吸收有功，提供無功補償等。

離網模式又稱孤網運行，即能量轉換系統(PCS)可以根據實際需要，在滿足設定要求的情況下，與主電網脫開，給本地的部分負載提供滿足電網電能品質要求的交流電能。

混合模式是指儲能係統能夠在併網模式和離網模式之間進行切換。儲能係統處於微網中，微網與公共電網接，正常工作狀態下作為併網系統運行如果微網與公共電網脫離，儲能係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。

儲能變流器PCS如何選型？

選擇儲能變流器PCS的型號需要先確定所需的最大輸出功率和容量。儲能變流器配置一般根據微網內實際負載及分散式發電能源容量來定。根據儲能係統的規模和應用需求，選擇適當的功率範圍。同時根據項目的電壓等級選擇合適的儲能變流器。通常有低壓、中壓和高壓變流器可供選擇。

負荷分為重要性負荷(機房、辦公、監控等負載)、非重要性負荷(空調、照明、鍋爐、門崗等負載)，負載數據一般需要現場測量，一般測量工作日、節假日的分時數據，並節錄四季典型時間的資料綜合分析。

儲能容量配置依負載容量的1.2倍配置，如重要性負載達200kW，則建議配置250kW的儲能變流器。其它負荷如需離網運行，則相應增加儲能功率配比。

儲能變流器變壓器變比由直流電壓輸入範圍而定(即電池電壓範圍)，計算方法如下：

變壓器變比=Ul（電池最低電壓）/1.414。如選用鐵鋰電池的電壓範圍為360~480VDC，360/1.414=254，變壓器變比即可確定為200。

如選用的不含變壓器的配置，則電池最低電壓需達到540V以上才可連接400V電網。

儲能變流器選用也需要考慮儲能變流器的可靠性和效率，選擇具有較高效率和良好可靠性的產品。並且確定儲能變流器是否需要與其他設備進行通信，是否需要具備遠端監控和控制功能。成本方面需要根據專案的預算和經濟性來考慮儲能變流器的價格和維護成本。

内容來源：国际能源网

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