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高壓多電平儲(chǔ)能變流裝置

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一、多電平儲(chǔ)能變流裝置系統(tǒng)框圖

多電平儲(chǔ)能變流裝置的拓?fù)溆刹⒕W(wǎng)電抗器、變流功率單元、電池、以及相應(yīng)的控制和保護(hù)設(shè)備構(gòu)成,裝置以1700V IGBT為核心,完全由無電池簇并聯(lián)的單簇電池組成,用變流器交流端串聯(lián)的辦法,星接或角接后直接接入3.3kV35kV電壓等級(jí)母線。

 

二、多電平儲(chǔ)能變流裝置特點(diǎn)

 

Ø 多電平儲(chǔ)能變流裝置適合于2MW以上的各類用戶需求;

Ø 無升壓變壓器,可以直接接入3.3kV-35kV電網(wǎng);

Ø 損耗低(小于1%)、運(yùn)營(yíng)效率高;

Ø 單機(jī)容量大;

Ø 電池簇?zé)o并聯(lián),更安全,利用率高;

Ø 單簇電池充放電更安全;

Ø 可選配不停電(連續(xù))供電功能;

 

三、多電平儲(chǔ)能變流裝置工作原理

 

多電平儲(chǔ)能變流裝置(PCS),指由自換相的電力半導(dǎo)體橋式變流器來進(jìn)行動(dòng)態(tài)變流調(diào)節(jié)的裝置,由于PCS通過電力半導(dǎo)體開關(guān)的通斷將直流側(cè)電壓轉(zhuǎn)換成交流側(cè)與電網(wǎng)同頻率的輸出電壓,就像一個(gè)電壓型逆變器,只不過其交流側(cè)輸出接的不是無源負(fù)載,而是電網(wǎng)。

因此PCS可以等效地被視為幅值和相位均可以控制的一個(gè)與電網(wǎng)同頻率的交流電壓源。它通過交流電抗器接到電網(wǎng)上。連接電抗的電流是可以由其電壓來控制的。這個(gè)電流就是PCS從電網(wǎng)吸收的電流,因此改變PCS交流側(cè)輸出電壓的幅值及其相對(duì)于系統(tǒng)的相位,就可以改變連接電抗上的電壓,從而控制PCS從電網(wǎng)吸收電流的相位和幅值,也就控制了PCS的有功或無功功率的性質(zhì)和大小。

 

四、多電平儲(chǔ)能變流裝置應(yīng)用領(lǐng)域

 

發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能:負(fù)荷調(diào)節(jié)、平滑間歇性能源、提高新能源消納、提高電網(wǎng)備用容量、參與調(diào)峰、調(diào)頻。

輸配電儲(chǔ)能:提高電能質(zhì)量、降低線路損耗、提高電網(wǎng)的備用容量、提高輸配電設(shè)備利用效率、延緩增容需求。

用戶側(cè)儲(chǔ)能:平滑負(fù)荷曲線、負(fù)荷轉(zhuǎn)移、削峰填谷。

緊急電源系統(tǒng):電網(wǎng)正常時(shí)其處于備用狀態(tài),電網(wǎng)故障時(shí)其即可啟動(dòng),保障負(fù)荷的連續(xù)供電。

消防供電、應(yīng)急照明、能量回饋等。

 

六、多電平儲(chǔ)能變流裝置常規(guī)大容量規(guī)格

 

10kV多電平PCS 大容量單機(jī)型號(hào)表(角接):(按最大單簇電池280Ah/1000V配置)

儲(chǔ)能單機(jī)型號(hào)

PCS功率

放電時(shí)間

裝置配置與尺寸

單個(gè)變流箱配置(含消防照明空調(diào))

17MW/17MWh

17MW

1小時(shí)

總控箱1+儲(chǔ)能變流箱9個(gè)

1個(gè)8+9個(gè)12米)

9個(gè):7簇電池+7臺(tái)BMS模塊+7臺(tái)PCS模塊(380

3*3*7=63個(gè)變流單元)

8.5MW/17MWh

8.5MW

2小時(shí)

同上

9個(gè):7簇電池+7臺(tái)BMS模塊+7臺(tái)PCS模塊(190

5.7MW/17MWh

5.7MW

3小時(shí)

同上

9個(gè):7簇電池+7臺(tái)BMS模塊+7臺(tái)PCS模塊(152

4.25MW/17MWh

4.25MW

4小時(shí)

同上

9個(gè):7簇電池+7臺(tái)BMS模塊+7臺(tái)PCS模塊(114

10kV多電平PCS 大容量單機(jī)型號(hào)表(星接):(按最大單簇電池280Ah/1000V配置)

10MW/10MWh

10MW

1小時(shí)

總控箱1+儲(chǔ)能變流箱6個(gè)

1個(gè)8+6個(gè)10米)

6個(gè):6簇電池+6臺(tái)BMS模塊+6臺(tái)PCS模塊(380

3*2*6=36個(gè)變流單元)

5MW/10MWh

5MW

2小時(shí)

同上

6個(gè):6簇電池+6臺(tái)BMS模塊+6臺(tái)PCS模塊(190

3.3MW/10MWh

3.3MW

3小時(shí)

同上

6個(gè):6簇電池+6臺(tái)BMS模塊+6臺(tái)PCS模塊(152

2.5MW/10MWh

2.5MW

4小時(shí)

同上

6個(gè):6簇電池+6臺(tái)BMS模塊+6臺(tái)PCS模塊(114

 

35kV多電平PCS 大容量單機(jī)型號(hào)表(角接):(按最大單簇電池280Ah/1000V配置)

儲(chǔ)能單機(jī)型號(hào)

PCS功率

放電時(shí)間

裝置配置

單個(gè)變流箱配置(含消防照明空調(diào))

60MW/60MWh

60MW

1小時(shí)

總控箱1+分相變流箱3+儲(chǔ)能變流箱3*9

27個(gè):8簇電池+8臺(tái)BMS模塊+8臺(tái)PCS模塊(380

3*9*8=216個(gè)變流單元)

30MW/60MWh

30MW

2小時(shí)

同上

27個(gè):8簇電池+8臺(tái)BMS模塊+8臺(tái)PCS模塊(190

20MW/60MWh

20MW

3小時(shí)

同上

27個(gè):8簇電池+8臺(tái)BMS模塊+8臺(tái)PCS模塊(152

15MW/60MWh

15MW

4小時(shí)

同上

27個(gè):8簇電池+8臺(tái)BMS模塊+8臺(tái)PCS模塊(114

35kV多電平PCS 大容量單機(jī)型號(hào)表(星接):(按最大單簇電池280Ah/1000V配置)

35MW/35MWh

35MW

1小時(shí)

總控箱1+分相變流箱3+儲(chǔ)能變流箱3*6

18個(gè):7簇電池+7臺(tái)BMS模塊+7臺(tái)PCS模塊(380

3*6*7=126個(gè)變流單元)

17.5MW/35MWh

17.5MW

2小時(shí)

同上

18個(gè):7簇電池+7臺(tái)BMS模塊+7臺(tái)PCS模塊(190

11.6MW/35MWh

11.6MW

3小時(shí)

同上

18個(gè):7簇電池+7臺(tái)BMS模塊+7臺(tái)PCS模塊(152

35MW/35MWh

35MW

1小時(shí)

總控箱1+分相變流箱3

+儲(chǔ)能變流箱3*6

18個(gè):7簇電池+7臺(tái)BMS模塊+7臺(tái)PCS模塊(380

3*6*7=126個(gè)變流單元)

 

七、多電平儲(chǔ)能變流裝置技術(shù)參數(shù)

 

標(biāo)  準(zhǔn)

通用的標(biāo)準(zhǔn)包括GBUL,IEEE

逆變器類型

鏈?zhǔn)綋Q流器,采用IGBT器件

額定功率

2MW~100MW

電池容量

根據(jù)實(shí)際情況配置

并網(wǎng)點(diǎn)電壓等級(jí)

50Hz,3.3kV~35kV

并網(wǎng)點(diǎn)電壓允許波動(dòng)范圍

30%額定電壓到120%額定電壓

啟動(dòng)方式

自勵(lì)啟動(dòng),啟動(dòng)沖擊電流小

控制電源

45Hz~55Hz380V±20%

有功無功輸出范圍

額定充電功率到額定發(fā)電功率,連續(xù)調(diào)節(jié)

額定感性無功到額定容性無功,連續(xù)調(diào)節(jié)

補(bǔ)償控制方式

負(fù)荷補(bǔ)償

系統(tǒng)補(bǔ)償功能

有功調(diào)節(jié)、電壓調(diào)節(jié)、無功調(diào)節(jié)、暫穩(wěn)控制、阻尼控制

負(fù)荷補(bǔ)償功能

功率因數(shù)補(bǔ)償、 諧波補(bǔ)償、負(fù)荷不平衡補(bǔ)償

無功輸出響應(yīng)速度

小于10ms

運(yùn)行模式

有功/無功獨(dú)立控制

過載能力

輸出電流為成套裝置額定電流的110%,時(shí)間持續(xù)3min開始報(bào)警

輸出電流為成套裝置額定電流的120%,時(shí)間持續(xù)1min保護(hù)停機(jī)

故障處理

鏈?zhǔn)綋Q流器采用N-1冗余運(yùn)行,嚴(yán)重故障功率模塊都會(huì)自動(dòng)旁路,裝置運(yùn)行不受影響

平均效率

大于99.2%

保護(hù)功能

輸出過電流、系統(tǒng)短路、系統(tǒng)過壓、PT斷線、過溫、水冷故障、通信失敗等保護(hù)

遠(yuǎn)程監(jiān)控

數(shù)字方式:RS485CAN、ModbusProfibus、TCP/IP、GPRS

6路可編程外部開關(guān)量輸入(DC24V

信號(hào)輸出

4路可編程模擬量輸出(0~20mA

6路可編程開出(DC24V/50mA

人機(jī)界面

中文液晶觸摸屏圖文人機(jī)界面

噪聲

在距離裝置1米的范圍內(nèi)任何一個(gè)方向進(jìn)行測(cè)試,所測(cè)得的裝置噪聲不超過80分貝

裝置尺寸

根據(jù)具體型號(hào)確定

運(yùn)行環(huán)境要求

0~40,95%相對(duì)濕度

存儲(chǔ)/運(yùn)行環(huán)境溫度

-40~70

抗震

抗地震能力為7級(jí),振動(dòng)0.5G

海拔高度

1000米以下

冷卻方式

空調(diào)(水冷)

安裝方式

戶內(nèi)/戶外集裝箱

 

 

 

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