儲能逆變器 下一代光伏逆變器技術(shù)

　　大部分國家電網(wǎng)規定，光伏等分布式發(fā)電比例，不能超過(guò)電網(wǎng)的10%，超過(guò)了就要加入儲能系統，光伏系統并網(wǎng)發(fā)電時(shí)如果不采用儲能系統，光伏系統會(huì )對電網(wǎng)帶來(lái)了一些不良的影響，并且，隨著(zhù)光伏發(fā)電系統規模的不斷擴大以及光伏電源在系統中所占比例的不斷增加，這些影響變得不可忽視。通過(guò)對光伏發(fā)電的特性分析可知，光伏發(fā)電系統對電網(wǎng)的影響主要是由于光伏電源的不穩定性造成的，從電網(wǎng)安全、穩定、經(jīng)濟運行的角度分析，不加儲能的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統對電網(wǎng)造成的影響主要有以下幾點(diǎn)。

　　(1)對線(xiàn)路潮流的影響。未接入光伏并網(wǎng)發(fā)電系統的時(shí)候，電網(wǎng)支路潮流一般是單向流動(dòng)的，并且對于配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)隨著(zhù)距變電站的距離增加有功潮流單調減少。然而，當光伏電源接入電網(wǎng)后，從根本上改變了系統潮流的模式且潮流變得無(wú)法預測。這種潮流的改變使得電壓調整很難維持，甚至導致配電網(wǎng)的電壓調整設備出現異常響應，

　　(2)對系統保護的影響。當光照良好，光伏并網(wǎng)電站輸出功率較大時(shí)，短路電流將會(huì )增大，可能會(huì )導致過(guò)流保護配合失誤，而且過(guò)大的短路電流還會(huì )影響熔斷器的正常工作。此外，對于配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)未接入光伏發(fā)電系統之前支路潮流一般是單向的，其保護不具有方向性，而接入光伏發(fā)電系統以后該配電網(wǎng)變成了多源網(wǎng)絡(luò )，網(wǎng)絡(luò )潮流的流向具有不確定性。因此，必須要求增設具有方向性的保護裝置。

　　(3)對電網(wǎng)經(jīng)濟性運行的影響。由于光伏電源的自身輸出不穩定性，當光伏發(fā)電系統并網(wǎng)運行后，系統必須增加相應容量的旋轉備用，以保證系統的調峰、調頻能力，也就是說(shuō)，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統向電網(wǎng)供電，降低了機組利用小時(shí)數，犧牲了電網(wǎng)的經(jīng)濟性運行

　　(4)對電能質(zhì)量的影響。受云層遮擋的影響，光伏電源的發(fā)出功率可能在短時(shí)間內從100%降到30%以下，或由30%以下增至100%，對于大型光伏并網(wǎng)系統來(lái)說(shuō)，會(huì )引起電壓的波動(dòng)與閃變或頻率波動(dòng)。此外，由于光伏發(fā)電系統所發(fā)出的電能為直流電，必須經(jīng)過(guò)逆變裝置接入電網(wǎng)，這一過(guò)程必將產(chǎn)生諧波，對電網(wǎng)造成影響。

　　(5)對運行調度的影響。光伏電源的輸出功率直接受天氣變化影響而不可控制，因此，光伏電源的可調度性也受到制約，當某個(gè)系統中光伏電源所占到一定比例后，電網(wǎng)運行商應認真考慮如何安全可靠地進(jìn)行電力調度。另外，光伏電價(jià)與常規電價(jià)也存在著(zhù)差異，如何在滿(mǎn)足各種安全約束的條件下對電網(wǎng)進(jìn)行經(jīng)濟性調度也將成為一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。

　　市場(chǎng)調查顯示，隨著(zhù)光伏裝機量越來(lái)越大，各個(gè)國家光伏補貼越來(lái)越低，而峰谷電價(jià)差別則不斷加大，未來(lái)光伏逆變器更看重能量存儲，全球近1/3的光伏逆變器廠(chǎng)商期望到2015年所安裝的太陽(yáng)能系統能源存儲使用可以達到40%以上，能源存儲將成為未來(lái)光伏系統一個(gè)越來(lái)越重要的功能，在未來(lái)光伏能量?jì)Υ娴氖袌?chǎng)可能會(huì )顯著(zhù)擴大，成為下一代逆變器的主流產(chǎn)品。

　　光伏并網(wǎng)儲能逆變器是最新一代逆變器?？蓱糜诩惺胶头植际焦夥l(fā)電站。光伏并網(wǎng)逆變器集成光伏并網(wǎng)發(fā)電，儲能電站的功能，可以克服光伏組件受天氣變化發(fā)電不穩定的缺點(diǎn)，為電網(wǎng)提供穩定的和諧波含量非常少的純凈電流，提高了電網(wǎng)的品質(zhì);通過(guò)波谷儲存電能，波峰輸出電能，電網(wǎng)峰值發(fā)電量可大幅削減，電網(wǎng)容量也可大幅增加，提高了電網(wǎng)的利用率;通過(guò)比較高的上網(wǎng)電價(jià)，以及波峰波谷的差價(jià)，為用戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值。

　　光伏儲能逆變器具體工作原理：

　　(1)白天用電高峰期，在太陽(yáng)光的照射下，太陽(yáng)能電池組件產(chǎn)生的直流電流通過(guò)控制器傳送到逆變器轉化成交流電，并入電網(wǎng)。

　　(2)晚上用電低谷期，電價(jià)比較低時(shí)，電網(wǎng)的電能通過(guò)逆變器充放電控制器，對蓄電池進(jìn)行充電儲能;

　　(3)當陽(yáng)光不足或在夜間非低谷期用電時(shí)，蓄電池通過(guò)直流控制系統向逆變器送電，經(jīng)逆變器轉化為交流電供交流負載使用。

　　并網(wǎng)儲能逆變器大規模應用在光伏電站中，將會(huì )對光伏產(chǎn)業(yè)帶來(lái)更好的發(fā)展機會(huì )。通過(guò)光伏組件和蓄電池解耦控制技術(shù)，可以克服光伏組件不穩定的特點(diǎn)，為電網(wǎng)提供穩定的諧波含量非常少的純凈電流，提高了電網(wǎng)的品質(zhì)。光伏電站可以在電站的比例不斷加大。

　　(1)并聯(lián)儲能系統可以平滑間歇性新能源發(fā)電帶來(lái)的負荷波動(dòng)，改善系統日負荷率，作為電力系統中的備用容量參與系統的調頻，調峰，提高發(fā)電設備利用率，提高電網(wǎng)整體運行效率。

　　(2)儲能系統可作為應急備用電源迅速投人系統，提高供電可靠性。

　　(3)適當控制的儲能系統可以抑制電壓的異常，提高供電質(zhì)量。

　　(4)將儲能系統與電能轉換控制技術(shù)相結合，可實(shí)現對電網(wǎng)的快速控制，改善電網(wǎng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。