光伏儲(chǔ)能一體化能量轉(zhuǎn)換裝置（簡(jiǎn)稱(chēng)光儲(chǔ)一體機(jī)）是一種應(yīng)用于光伏、儲(chǔ)能聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)直流/交流電能轉(zhuǎn)換的設(shè)備，采用電力電子控制技術(shù)，可以協(xié)調(diào)控制光伏與儲(chǔ)能電池的出力，平抑光伏電池的功率波動(dòng)，并通過(guò)儲(chǔ)能變流技術(shù)輸出滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求的交流電能向負(fù)載供電。設(shè)備具有工作模式動(dòng)態(tài)可調(diào)，并離網(wǎng)模式切換，光伏能量大功率跟蹤，以及對(duì)儲(chǔ)能蓄電池精細(xì)管理等功能和特點(diǎn)。智能微電網(wǎng)光儲(chǔ)一體機(jī)

具體報(bào)價(jià)請(qǐng)客服 智能微電網(wǎng)光儲(chǔ)一體機(jī) 安科瑞鮑靜君

1、智能微電網(wǎng)光儲(chǔ)一體機(jī)介紹

光伏儲(chǔ)能一體化能量轉(zhuǎn)換裝置(簡(jiǎn)稱(chēng))是一種應(yīng)用于光伏、儲(chǔ)能聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)直流/交流電能轉(zhuǎn)換的設(shè)備，采用電力電子控制技術(shù)，可以協(xié)調(diào)控制光伏與儲(chǔ)能電池的出力，平抑光伏電池的功率波動(dòng)，并通過(guò)儲(chǔ)能變流技術(shù)輸出滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求的交流電能向負(fù)載供電。設(shè)備具有工作模式動(dòng)態(tài)可調(diào)，并離網(wǎng)模式切換，光伏能量ui大功率跟蹤，以及對(duì)儲(chǔ)能蓄電池精細(xì)管理等功能和特點(diǎn)。采用光伏和儲(chǔ)能各自通過(guò)DC/DC共直流母線匯集的方式，控制靈活，穩(wěn)定性高，不僅可以實(shí)現(xiàn)光伏的MPPT控制，還可以適應(yīng)不同類(lèi)型的儲(chǔ)能，充分發(fā)揮儲(chǔ)能的調(diào)節(jié)范圍，優(yōu)化儲(chǔ)能的充放電控制，提高能量的利用率。

2、工作原理

光儲(chǔ)一體化發(fā)電系統(tǒng)拓?fù)淙鐖D所示，系統(tǒng)可分為DC/DC變換側(cè)、DC/AC變換側(cè)以及直流母線三部分。其中DC/DC低壓側(cè)由三條獨(dú)立支路組成，各支路均采用非隔離型雙向DC/DC變換拓?fù)?，可直接與光伏、儲(chǔ)能單元相連并且根據(jù)需求進(jìn)行恒壓/恒流控制;DC/AC變換側(cè)采用兩電平三相半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)交流側(cè)與電網(wǎng)相連DC/AC進(jìn)行功率控制，系統(tǒng)離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行恒壓恒頻控制，為負(fù)荷提供穩(wěn)定的交流電源。光儲(chǔ)一體化發(fā)電系統(tǒng)DC/DC變換高壓側(cè)與DC/AC變換直流側(cè)通過(guò)直流母線相連，直流母線電壓的穩(wěn)定性直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

圖1 光儲(chǔ)一體化能量轉(zhuǎn)換裝置拓?fù)鋱D

3、產(chǎn)品功能

3.1 控制功能

恒功率充/放電功能

恒壓限流功能

無(wú)功調(diào)節(jié)功能

離網(wǎng)恒壓恒頻功能

并/離網(wǎng)平滑切換功能

低電壓故障穿越功能

多機(jī)并聯(lián)運(yùn)行功能

ui大功率點(diǎn)跟蹤功能;

跟蹤電網(wǎng)計(jì)劃出力;

平抑分布式光伏出力波動(dòng);

外部環(huán)境自適應(yīng)功能

3.2 保護(hù)功能

光伏端口/儲(chǔ)能端口極性反接保護(hù)

光伏端口/儲(chǔ)能端口過(guò)壓/流分級(jí)保護(hù)

網(wǎng)側(cè)過(guò)/欠壓分級(jí)保護(hù)

網(wǎng)側(cè)過(guò)流分級(jí)保護(hù)

網(wǎng)側(cè)過(guò)/欠頻保護(hù)

IGBT 模塊過(guò)流保護(hù)

IGBT 模塊/變壓器/電抗器過(guò)溫保護(hù)

系統(tǒng)防雷保護(hù)

非計(jì)劃性孤島保護(hù)

電池禁充/放保護(hù)

4、性能特點(diǎn)

過(guò)載能力強(qiáng)，110%過(guò)載可運(yùn)行2h，120%可運(yùn)行2min;

系統(tǒng)可擴(kuò)展性強(qiáng)，直流側(cè)回路個(gè)數(shù)可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行擴(kuò)展;

體積小成本低，與傳統(tǒng)的光伏、儲(chǔ)能聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)相比光儲(chǔ)一體機(jī)集成性更高，減小體積的同時(shí)降低了成本，便于推廣應(yīng)用;

功能強(qiáng)大，光儲(chǔ)一體機(jī)同時(shí)具備PCS和DC/DC特點(diǎn)，具備平抑光伏波動(dòng)，跟蹤計(jì)劃出力等功能;

友好型人機(jī)界面設(shè)計(jì)，方便工程人員操作;

提供 CAN 、RS485通訊接口，便于外部通訊;

支持能量型、功率型等不同特性的儲(chǔ)能單元以及不同功率等級(jí)光伏接入;

具備外部環(huán)境自適應(yīng)功能，在光伏接入時(shí)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)MPPT而且能夠根據(jù)外部環(huán)境啟停設(shè)備減少功率損耗;

系統(tǒng)分級(jí)保護(hù)，在保證系統(tǒng)安全運(yùn)行同時(shí)減少誤動(dòng)作;

5、技術(shù)參數(shù)

技術(shù)參數(shù)詳見(jiàn)表2.2所示。

表1 光儲(chǔ)一體機(jī)技術(shù)參數(shù)

6、典型案例 

圖2 交直流混合微電網(wǎng)典型案例

6.1 項(xiàng)目背景

公司積極打造無(wú)錫市*個(gè)分布式能源與智能微電網(wǎng)示范項(xiàng)目。企業(yè)現(xiàn)有4幢辦公大樓，屋頂用來(lái)鋪設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，同時(shí)考慮安裝風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，并通過(guò)集中和分散兩種方式引入儲(chǔ)能，搭建包含光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)、智能用電、冷熱綜合利用等多種能源的混合能源系統(tǒng)，電能替代、清潔替代，實(shí)現(xiàn)分布式新能源發(fā)電以及智能用電的協(xié)調(diào)與融合。

園區(qū)包括變電所柴油發(fā)電機(jī)接入及柴儲(chǔ)一體化并網(wǎng)系統(tǒng)示范，分布式光伏發(fā)電示范區(qū)域，直流微電網(wǎng)示范區(qū)域，交流微電網(wǎng)示范區(qū)域、電動(dòng)汽車(chē)與電網(wǎng)互動(dòng)示范區(qū)域，這些示范區(qū)可統(tǒng)一整合為一個(gè)交直流混合的主動(dòng)配電網(wǎng)系統(tǒng)。

6.2 建設(shè)方案

6.2.1 分布式能源發(fā)電建設(shè)。

園區(qū)的分布式能源發(fā)電主要包括屋頂光伏系統(tǒng)400kW，車(chē)棚光伏系統(tǒng)100kW，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)32kW，鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)450kW×2h，柴油發(fā)電機(jī)1500kW，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光柴儲(chǔ)多能源的綜合利用。

6.2.2 交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)。

在2#樓處建設(shè)直流微電網(wǎng)，將50kW屋頂光伏系統(tǒng)及50kW儲(chǔ)能系統(tǒng)接入直流母線為園區(qū)內(nèi)直流充電樁、直流路燈等負(fù)荷供電，并通過(guò)逆變器接入2#樓配電房，與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及光伏系統(tǒng)組成小型交直流混合微電網(wǎng);在綜合樓建設(shè)交流微電網(wǎng)，將綜合樓的100kW屋頂光伏系統(tǒng)及100kW儲(chǔ)能系統(tǒng)接入為綜合樓供電;同時(shí)在變電所內(nèi)接入500kW柴儲(chǔ)一體化并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，整個(gè)園區(qū)可組成一個(gè)交直流混合微電網(wǎng)運(yùn)行。

6.2.3 電動(dòng)汽車(chē)與電網(wǎng)互動(dòng)示范建設(shè)。

規(guī)劃在園區(qū)停車(chē)場(chǎng)區(qū)建設(shè)電動(dòng)汽車(chē)雙向交流及直流充電樁，開(kāi)展電動(dòng)汽車(chē)的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)內(nèi)充電樁、電動(dòng)汽車(chē)的管理，并可根據(jù)電網(wǎng)的需求為電網(wǎng)提供部分輔助服務(wù)。

6.2.4 能量管理中心建設(shè)。

能量管理系統(tǒng)接受電網(wǎng)調(diào)度/控制指令，通過(guò)優(yōu)化計(jì)算形成對(duì)微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器的綜合運(yùn)行控制指令，下發(fā)給微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器執(zhí)行;收集分析微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制裝置上送的各微電網(wǎng)子系統(tǒng)運(yùn)行信息，評(píng)估當(dāng)前微電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，上送結(jié)果至電網(wǎng)調(diào)度/監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)借助于圖形化手段，對(duì)園區(qū)示范工程集中進(jìn)行動(dòng)態(tài)、靈活、直觀和多wei的可視化展示。

6.3 解決方案

1)SVG(400kW)+APF(250A)：依現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)定，投運(yùn)運(yùn)行后功率因數(shù)可大0.95以上，5次以上諧波得到明顯;

2)柴儲(chǔ)一體化系統(tǒng)(500kW)：投入運(yùn)行后，可支撐園區(qū)重要負(fù)荷并離網(wǎng)無(wú)縫切換運(yùn)行;

3)鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)(645kWh)：在后備柴油發(fā)電機(jī)出力前提供能量支撐;該電池與柴儲(chǔ)一體化系統(tǒng)放置于集裝箱內(nèi);

4)并網(wǎng)接口裝置(100kW)：支撐直流微網(wǎng)與大電網(wǎng)之間的能量轉(zhuǎn)換;

5)直流變換器(100kW)：光伏與儲(chǔ)能直接接入直流微網(wǎng)的轉(zhuǎn)換裝置;

6)鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)(100kWh)：平滑光伏出力，并為直流微網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行提供能量支撐;

7)充電樁(7kW)：為園區(qū)新能源車(chē)充電;

8)儲(chǔ)能變流器(100kW)：交流小微網(wǎng)的重要組成，無(wú)需其它裝置進(jìn)行無(wú)縫并離網(wǎng)切換，為負(fù)荷可靠運(yùn)行提供保障;

9)鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)(200kWh)：平滑光伏出力，并為交流小微網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行提供能量支撐