世界各國對于能源需求持續(xù)增加，但因為再生能源不穩(wěn)定特性，必須廣設太陽能光伏、風力電機與儲能設備，儼然成為新興高科技產(chǎn)業(yè)，被政府列為6大核心戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一。2022年11月，由比亞迪儲能供貨的全球最大單期儲能電站在美國西海岸成功投入商業(yè)運營成為業(yè)內(nèi)熱議新聞。該獨立儲能電站由比亞迪儲能提供1500V的電網(wǎng)級儲能產(chǎn)品BYD Cube T28，儲能容量近1.7GWh。不斷有大型企業(yè)加入儲能賽道，技術突飛猛進，儲能系統(tǒng)如何向更高電壓等級、更大系統(tǒng)規(guī)模、更高安全穩(wěn)定性發(fā)展成為各家競爭的重點。
*儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)*
在多種能源組成的微網(wǎng)系統(tǒng)中，儲能系統(tǒng)是新興的核心單元，光伏、風力等可再生能源具有波動性，而負荷也具有波動性，燃油發(fā)電機只能發(fā)出電能，不能吸收電能。如果系統(tǒng)中只有光伏、風力和燃油發(fā)電機，系統(tǒng)運行可能會不平衡，當可再生能源的功率大于負荷功率時，系統(tǒng)有可能會出現(xiàn)故障，而儲能系統(tǒng)可吸收電能，也可發(fā)出電能，且反應速度快，在系統(tǒng)中起到平衡作用。
儲能變流器
何謂雙向儲能變流器PCS?
儲能變流器，又稱雙向儲能逆變器PCS（Power Conversion System），應用于并網(wǎng)儲能和微網(wǎng)儲能等交流耦合儲能系統(tǒng)中，連接蓄電池組和電網(wǎng)（或負荷）之間，是實現(xiàn)電能雙向轉(zhuǎn)換的裝置。既可把蓄電池的直流電逆變成交流電，輸送給電網(wǎng)或者給交流負荷使用；也可把電網(wǎng)的交流電整流為直流電，給蓄電池充電。
儲能變流器主要有并網(wǎng)和離網(wǎng)兩種工作模式。并網(wǎng)模式，實現(xiàn)蓄電池組和電網(wǎng)之間的雙向能量轉(zhuǎn)換。具有并網(wǎng)逆變器的特性，如防孤島、自動跟蹤電網(wǎng)電壓相位和頻率，低電壓穿越等等，根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度或本地控制的要求，PCS在電網(wǎng)負荷低谷期，把電網(wǎng)的交流電能轉(zhuǎn)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(wǎng)負荷高峰期，它又把蓄電池組的直流電逆變成交流電，回饋至公共電網(wǎng)中去；在電能質(zhì)量不好時，向電網(wǎng)饋送或吸收有功，提供無功補償?shù)取?
離網(wǎng)模式，又稱孤網(wǎng)運行，即能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)可以根據(jù)實際需要，在滿足設定要求的情況下，與主電網(wǎng)脫開，給本地的部分負荷提供滿足電網(wǎng)電能質(zhì)量要求的交流電能。儲能PCS本身電壓高、功率大，測試時還需構(gòu)建電池模擬的直流端，并網(wǎng)/離網(wǎng)狀態(tài)模擬的交流端，滿足充電及發(fā)電的雙向運行狀態(tài)，結(jié)構(gòu)復雜、仿真要求高、還有完成多項法規(guī)測試要求，對測試設備提出了極高的要求。ITECH為儲能PCS提供高效高功率密度的測試解決方案。
客戶實例
ITECH案例-儲能變流器設計驗證
某家儲能廠家,使用IT7900電網(wǎng)模擬器&IT6000C大功率雙向直流電源驗證儲能變流器孤島切換時間測試。
IT7900及IT6000C均為雙向工作，無需更改接線及控制就能完成連續(xù)充放電測試。IT7900為四象限交流電源，最大功率可達960kVA，可在提供電網(wǎng)供電的同時，自動吸收反送電能，內(nèi)置孤島保護測試功能。IT6000C搭配BSS2000可形成專業(yè)電池模擬器，具有8種常用電池模型及用戶自定義模型功能。最大電壓可達2250V，最大功率可達1.152MW。
*ITECH儲能變流器測試方案*
儲能逆變器有兩種切換時間，一是充放電切換，大型儲能逆流應該能快速切換運行狀態(tài)，通常要求在90%額定功率并網(wǎng)充電狀態(tài)和90%額定功率并網(wǎng)放電狀態(tài)之間，切換時間不大于200ms，二是應用于并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式的切換，切換時間不大于100ms。IT7900P及IT7900電網(wǎng)模擬器內(nèi)置孤島保護功能，大大減少孤島保護測試接線控制的工作量。
*IT7900P/IT7900孤島保護功能界面*
IT7900P高性能電網(wǎng)模擬器相比IT7900電網(wǎng)模擬器，在交流負載功能方面更加全面：源載狀態(tài)一鍵切換，AC模式下支持CC/CP/CR/CS/CC+CR/CE多種工作模式。測試人員可以調(diào)節(jié)RLC參數(shù)或配置有功功率、無功功率參數(shù)，實現(xiàn)模擬純阻性或非線性電網(wǎng)負荷的效果，進一步驗證并網(wǎng)型DUT在不同等效阻抗，三相負荷平衡及非平衡狀態(tài)下的響應。設置并網(wǎng)/離網(wǎng)狀態(tài)更加清晰簡單。
同時IT7900電網(wǎng)模擬器及IT6000C雙向直流電源均為回饋式產(chǎn)品，IT7900回饋效率達88%，IT6000C回饋效率達95%，在大功率測試中可以將電能無污染的回饋電網(wǎng)，滿足環(huán)保需求的同時也節(jié)省了大量用電和散熱成本。
