中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2017年4月24-26日，第七屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在蘇州香格里拉酒店圓滿召開(kāi)，來(lái)自中、美、英、德、澳、日、韓等國(guó)超過(guò)1400位嘉賓到場(chǎng)參會(huì)。大會(huì)共邀請(qǐng)140余位行業(yè)專家與企業(yè)代表，圍繞產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)話題，發(fā)表了一系列精彩演講，中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)將向讀者傳遞本次大會(huì)最具價(jià)值的聲音。
大會(huì)期間，廈門(mén)科華恒盛股份有限公司新能源技術(shù)總監(jiān)曾春保在“儲(chǔ)能電站暨微電網(wǎng)專場(chǎng)”，以《基于總線架構(gòu)大功率儲(chǔ)能并機(jī)關(guān)鍵技術(shù)分析》為題發(fā)表演講，現(xiàn)將演講主要內(nèi)容發(fā)布，以饗讀者。
廈門(mén)科華恒盛股份有限公司新能源技術(shù)總監(jiān)曾春保
曾春保：大家上午好，今天我要給大家一起分享的就是在儲(chǔ)能當(dāng)中的很重要一塊，就是PCS。前面很多專家有提到電池還有系統(tǒng)，其實(shí)在系統(tǒng)里面很關(guān)鍵的一個(gè)就是PCS的作用。前面很多專家也都有介紹過(guò)微電網(wǎng)，它就是由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。它的特點(diǎn)就是能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。微電網(wǎng)這一塊的應(yīng)用主要是在我們新能源的滲透率、可再生能源平滑、削峰填谷等方面的應(yīng)用。其實(shí)儲(chǔ)能這一塊在微電網(wǎng)這塊的作用，大家都比較清楚，PCS這邊是我們的發(fā)電系統(tǒng)，其實(shí)PCS作為儲(chǔ)能當(dāng)中的話，我們?cè)跇?gòu)建大系統(tǒng)的時(shí)候幾十兆瓦可能對(duì)電池來(lái)說(shuō)是比較獨(dú)立的，但是對(duì)PCS來(lái)說(shuō)，我們可以看到它是一堆并聯(lián)在一起，所以PCS在這里面的環(huán)節(jié)是非常關(guān)鍵的，真正對(duì)這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中所控制的，包括我們說(shuō)的各種的備用電源什么的，這些功能都離不開(kāi)PCS，儲(chǔ)能這一塊PCS是非常重要的環(huán)節(jié)。
在大功率的微電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)合單臺(tái)的儲(chǔ)能變流器不能滿足功率需要，這時(shí)就需要采用儲(chǔ)能并機(jī)技術(shù)，將多臺(tái)儲(chǔ)能變流器交流輸出端并聯(lián)后接入微電網(wǎng)。前面很多專家也介紹到用虛擬同步發(fā)電機(jī)或者是下垂。CAN總線的話可能我們同行也用的比較多，但是它在傳輸距離上是有限制的。PCI總線的優(yōu)點(diǎn)就是性能比較優(yōu)良，支持總線珠孔方式和同步操作，靈活性比較好，兼容性也很好。它的缺點(diǎn)就是不能熱插拔，總線負(fù)載較少，不能超過(guò)7個(gè)，采用共享總線機(jī)制會(huì)出現(xiàn)總線競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。以太網(wǎng)的話優(yōu)點(diǎn)就是速度快、同步性好、接線靈活，缺點(diǎn)是比較貴。所以在PCS這邊一個(gè)是涉及到能量的雙向，另外就是充放電的管理也比較復(fù)雜。多臺(tái)PCS并聯(lián)的時(shí)候我們要考慮電池容量，基本上這邊會(huì)有一些對(duì)我們電池SOC進(jìn)行相關(guān)的策略的規(guī)定，還有一些相關(guān)功率的限制，還有正常充放電的功率范圍。
我們知道這個(gè)并機(jī)的話跟原來(lái)的差別很大，就是我們多臺(tái)并機(jī)的時(shí)候其實(shí)跟我們電池的那些特性是有很大關(guān)系的，不同的機(jī)器假設(shè)10臺(tái)或者20臺(tái)在并的時(shí)候，可能20臺(tái)不可能同時(shí)都放一樣的電流，或者是充一樣的電流。我們?cè)?strong>同時(shí)充電的時(shí)候?qū)?yīng)的那個(gè)對(duì)等電流的充電策略跟不頭電流充電策略的時(shí)候有不同的系數(shù)，我們通過(guò)每一臺(tái)自己的系數(shù)來(lái)控制自己的功率，進(jìn)一步的反饋到我們的電壓環(huán)。第二個(gè)是同時(shí)放電，我們知道做PCS的話同時(shí)放電也不可能像UBS一樣均流，因?yàn)橛行╇姵乜赡艹涞帽容^滿就充不進(jìn)去了，有些電池可能充得不滿還可以繼續(xù)充。放電也是一昂的，放的程度不一樣的時(shí)候不可能處于同時(shí)的放電功率，所以我們的環(huán)路也是有不一樣的系數(shù)，根據(jù)這個(gè)反饋來(lái)控制我們不同電池充放電時(shí)候的策略。還有第三種，在并機(jī)的時(shí)候出現(xiàn)了這么多臺(tái)，大家肯定會(huì)有疑問(wèn)，就是環(huán)流，就是所謂的一臺(tái)充一臺(tái)放，這種我們理解是環(huán)流的一個(gè)現(xiàn)象。環(huán)流的話我們又有兩部分的組成，一部分是我們的低頻環(huán)流，就是一臺(tái)充或者一臺(tái)放，或者是一臺(tái)的能量流到另外一臺(tái)去了，我們?cè)跍y(cè)試的過(guò)程當(dāng)中如果控制不好的話都會(huì)有這種現(xiàn)象。因?yàn)槲覀冞@邊做大功率的UBS的話其實(shí)已經(jīng)有很多的解決方案了，不會(huì)出現(xiàn)這種情況。還有就是高頻環(huán)流，就是兩臺(tái)PCS或者是多臺(tái)PCS低壓側(cè)并聯(lián)的時(shí)候，我們也有對(duì)應(yīng)的策略。所以說(shuō)部分充部分放的話，我們這邊就是控制到它沒(méi)有這種現(xiàn)象發(fā)生。
根據(jù)上面的分析，我們?cè)谧龃笙到y(tǒng)的并機(jī)的時(shí)候有做了一些測(cè)試，這個(gè)模型是500千瓦PCS的一個(gè)并機(jī)，我們從開(kāi)始4臺(tái)并到后面的8臺(tái)，從這邊可以看到動(dòng)態(tài)的一個(gè)均流，我們這個(gè)模型只展示了后面幾臺(tái)。所以這里看的話，動(dòng)態(tài)均流效果也是非常好的。我們目前測(cè)試到8臺(tái)，后面我們拿了50K的機(jī)器，我們做了40臺(tái)，這種特性基本上是沒(méi)有大的變化的。我們做了40臺(tái)是用50K的機(jī)器做的。其實(shí)作為電源并機(jī)的話，作為后備電源它帶載其實(shí)沒(méi)有那么簡(jiǎn)單，作為負(fù)載的話這邊的特性也是要關(guān)注的，我們這邊也是同樣做這邊輸出的一個(gè)測(cè)試。所以從波形上看的話基本上均流度都是非常高的，它的動(dòng)態(tài)和特性基本上滿足UBS的標(biāo)準(zhǔn)。這邊是并機(jī)的一個(gè)介紹，記下來(lái)對(duì)系統(tǒng)解決方案的介紹是五大部分，在電力調(diào)峰調(diào)頻這邊可能昨天也有很多專家有講一些系統(tǒng)方面的東西。但是PCS這邊的話要求也是不一樣的，系統(tǒng)的應(yīng)用的話這邊做PCS的話基本上都是以提高電網(wǎng)的頻率跟浮值，還有調(diào)頻調(diào)峰的響應(yīng)。方案的話就是具備動(dòng)態(tài)的響應(yīng)，還有系統(tǒng)的控制、電量的轉(zhuǎn)換倍率等要求。在棄風(fēng)棄光的話可能相對(duì)會(huì)簡(jiǎn)單一點(diǎn)，做PCS的話以并網(wǎng)為主，基本上是解決可再生能源的能量存儲(chǔ)，還有平滑它的出力，提高一些規(guī)劃性。在方案這邊的話，主要考慮的就是經(jīng)濟(jì)性，還有我們?cè)谠械囊恍┰O(shè)計(jì)接入的可能性，第三個(gè)就通信方面的一個(gè)要求。
在多能互補(bǔ)里面，前面專家也都有介紹到各種能源。對(duì)于大型的綜合能源，多能互補(bǔ)項(xiàng)目?jī)?chǔ)能當(dāng)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，就是整個(gè)系統(tǒng)的控制。怎么樣把這些各個(gè)系統(tǒng)里面進(jìn)行協(xié)調(diào)的控制？工商業(yè)儲(chǔ)能的話其實(shí)也不是很復(fù)雜，重點(diǎn)也在PCS這邊。這個(gè)系統(tǒng)我們從大系統(tǒng)開(kāi)始組成，有發(fā)電子系統(tǒng)、調(diào)動(dòng)、電控、網(wǎng)關(guān)還有儲(chǔ)能系統(tǒng)，還有集中到管理。分級(jí)的話，結(jié)構(gòu)是有主微電網(wǎng)和子微電網(wǎng)，子微電網(wǎng)這邊對(duì)應(yīng)著不同的負(fù)載和不同的應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)進(jìn)行一個(gè)分級(jí)。從大的里面，儲(chǔ)能這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)一步的組成，有監(jiān)控、網(wǎng)管還有調(diào)度、BMS、EMS能量管理，這里面又分為儲(chǔ)能系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)。
第四部分講一下我們的一些大的應(yīng)用，因?yàn)楹Ｍ獾膬?chǔ)能這塊其實(shí)用的比較多的，這部分是我們?nèi)ツ暌荒戤?dāng)中發(fā)貨了400多臺(tái)，這個(gè)能級(jí)是可以直接紡到戶外的。海外的一個(gè)比較大的項(xiàng)目就是我們?cè)诤Ｍ獾囊粋€(gè)離網(wǎng)的項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目為各個(gè)村里面供電，這個(gè)去年一年就差不多配套了200多套的離網(wǎng)。這里除了組件不是我們自己的，其他的都是我們這邊統(tǒng)一設(shè)計(jì)跟提供的。這邊主要是偏離網(wǎng)為主，這個(gè)項(xiàng)目主要是給無(wú)電地區(qū)的供電。第三部分是跟電池廠家的一些配套，第四塊是我們的光儲(chǔ)充，這在深圳的一個(gè)公交站有應(yīng)用。部分還有一些整體解決方案，就是說(shuō)我們除了電池不自己做以外，整個(gè)系統(tǒng)到整個(gè)監(jiān)控包括能量的管理是完成的一個(gè)解決方案的提供。
最后花一分鐘時(shí)間介紹一下我們整個(gè)布局：儲(chǔ)能是科華恒盛的組成部分，整個(gè)遠(yuǎn)景是打造生態(tài)型的能源互聯(lián)網(wǎng)，新能源主要是涉及到能源的交易和服務(wù)，還有金融?；谖覀兊娜髽I(yè)務(wù)板塊，我們創(chuàng)新的一個(gè)業(yè)務(wù)模式就是公司的“一體兩翼”的策略。我們這邊進(jìn)行了差異化的戰(zhàn)略，我們基本上除了聚焦傳統(tǒng)的金融、工業(yè)、教育體系以外，我們?cè)谲姽?、核電、軌道交通等差異化的布局，在核電方面是?guó)內(nèi)唯一一家核島級(jí)UBS的供應(yīng)商。新能源涉及到我們?cè)缙诘墓夥絻?chǔ)能，包括充電樁，其實(shí)這兩塊能源基礎(chǔ)跟新能源，這些都離不開(kāi)我們的云數(shù)據(jù)，其實(shí)云基礎(chǔ)服務(wù)上面都進(jìn)行了大量的布局。因?yàn)椴粏螁问亲鰯?shù)據(jù)中心，我們做整個(gè)云服務(wù)，為阿里、騰訊、百度等做整個(gè)數(shù)據(jù)的安全跟服務(wù)的支撐。所以基于能源基礎(chǔ)，我們?cè)谛履茉锤品?wù)上面做出科華的一個(gè)差異化布局。
我的演講就到這里，謝謝。
作者簡(jiǎn)介：
曾春保，廈門(mén)科華恒盛股份有限公司新能源技術(shù)總監(jiān)，主要從事電力電子變流技術(shù)，新能源發(fā)電，儲(chǔ)能微網(wǎng)技術(shù)的研究工作及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。
（本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)錄音整理，未經(jīng)本人審核）
