一、储能PCS:储能系统的核心担当
储能PCS,即Power Conversion System电力转换系统,在储能系统中肩负电能转换与控制重任,是实现可持续电力供应的关键。
二、储能PCS的神奇功能
1. 充电魔法:充电时,能把电网交流电巧妙变直流电,给储能电池“喂饱”电能,实现储存。
2. 放电绝技:放电时,又精准将电池直流电逆变成交流电,输送回电网或直接供用电设备,保障电力稳定。
三、不同应用场景下的储能PCS
1. 户用储能PCS:小巧灵活的家庭用电助手
l 功率5 - 10kW左右,体积小巧、安装便捷。
l 与家庭太阳能板搭配,白天存太阳能,晚上供家用,省电费,停电时还能当备用电源 ,打造家庭稳定微电网。
2. 工商业储能PCS:企业能源管理的得力伙伴
l 功率50kW - 500kW之间,适应复杂用电需求和工况,转换效率高、稳定性强。
l 帮企业削峰填谷,低谷储电、高峰放电,降成本、提用电可靠性,护航生产经营。
3. 大型储能电站PCS:智能电网的重要基石
l 功率兆瓦级甚至更高,可达数兆瓦至数百兆瓦。
l 对响应速度、控制精度要求极高,具备强大并网和多机并联能力,保障大规模电能转换时电网安全、稳定、高效运行。
四、多样拓扑结构的储能PCS
1. 单级式PCS:简约高效的代表
l 结构简单,整流和逆变集成在一个功率转换单元,采用三相全桥电路的DC/AC单级变换结构,电池组直连直流母线。
l 控制容易、效率高,多台变流器离网并联易实现,但出口电压一般较高。
2. 双级式PCS:拓展电压范围的能手
l 由独立整流和逆变模块组成,采用DC/DC+DC/AC双级结构 ,增加DC/DC直流斩波变换环节。
l 能接入更广直流侧电压,提高电池利用率,不过控制算法相对复杂。
五、多元技术路线的储能PCS
1. 组串式PCS:高利用率与易维护的典范
l 支持多分支电池接入、分簇管理独立控制,提升电池利用率,运维简便、易于扩建。
l 解决电池簇并联环流问题,单个PCS柜故障影响小。
2. 集中式PCS:成熟低成本的选择
l 技术成熟、成本低、结构简洁、调控方便。
◦ 但开关器件电压承受能力限制系统扩展,常需升压变压器并网,电池组精细均衡控制难,故障时整机停机,运维成本高。
3. 集散式PCS:平衡性能与管理的方案
l 采用二级AC/DC+DC/DC拓扑结构,增加DC/DC隔离解决电池簇并联环流问题。
◦ 提升电池利用率和系统效率,灵活性和可扩展性高,便于运维管理,但电力转换损耗可能增加,系统结构相对复杂。
4. 级联式PCS:高效与集成的优势者
l 省去升压变压器,提升整体效率,减小电池占用空间,集成容量更大,避免电池簇并联环流问题。
l 结构复杂,实现高度模块化难度大,交付速度相对较慢,后期运营维护要求高。