中國儲能網(wǎng)訊：2018年9月19-20日，首屆全國發(fā)電側(cè)儲能技術及應用高層研討會在西安綠地假日酒店隆重舉行。
本次會議由全國微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標準化技術委員會、中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司、中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司、中國科學院電工研究所儲能技術研究組、深圳市科陸電子科技股份有限公司、浙江南都電源動力股份有限公司、廈門科華恒盛股份有限公司、惠州億緯鋰能股份有限公司、浙江超威電力有限公司、成都特隆美儲能技術有限公司、廣州智光儲能科技有限公司、長興太湖能谷科技有限公司等單位聯(lián)合主辦，易事特集團股份有限公司、上能電氣股份有限公司、鈦白金科技（深圳）有限公司、陽光電源股份有限公司、陜西鋅霸動力有限公司、傲普能源設計等單位聯(lián)合支持。
會議由中國儲能網(wǎng)和中國儲能電站網(wǎng)聯(lián)合承辦。來自政府主管部門、能源監(jiān)管部門、行業(yè)專家、設計院、新能源發(fā)電業(yè)主單位、電力公司、系統(tǒng)集成商、項目承包商、投融資機構(gòu)等400余位代表出席了本次研討會。
廈門科華恒盛股份有限公司新能源事業(yè)部技術總監(jiān)陳聰鵬出席了本次會議，并發(fā)表了題為《大型儲能電站用PCS多機并聯(lián)關鍵技術研究》的報告，以下為報告全文：
陳聰鵬：前面好多專家都提PCS的并機技術，我下午來跟大家分享一下我們做這方面技術戰(zhàn)略的點。我今天匯報的主要內(nèi)容分為四部分，一是技術綜述，二是關鍵技術，三是儲能應用方案，四是儲能電站案例。
大家都清楚儲能技術的路線，目前四個大方向，實際上研究比較火熱的主要還是集中在電化學儲能這邊，電化學儲能應用在前面介紹的比較多了，在發(fā)電、輸配電、用電側(cè)這幾方面都有比較多的應用模式，我就不展開了。前面兩年儲能這方面主要還是單機或者小容量，更多的是釋放性的一些項目，比如一些廠家做一些示范性工程，然后研究院、國家電網(wǎng)都會一些研究，容量規(guī)模都比較小，尤其是今年河南這一邊百兆瓦以上的電場應運而生，在PCS方面要做比較多的突破。
下面介紹一下并機技術?？迫A主要從三個方面介紹這一塊。并網(wǎng)方面，科華主要有三個點，對電網(wǎng)的大規(guī)模應用會比較突出的一個點，就是多機并聯(lián)的穩(wěn)定性，還有高、低頻環(huán)流，還有系統(tǒng)響應性，離網(wǎng)功能的話也是它很重要的一個功能，主要是VF/VSG技術的探討，還有離網(wǎng)的黑啟動，還有抗沖擊能力、電池平衡管理。
針對并機的這種穩(wěn)定性，我覺得這個命題非常關鍵，因為對這種百兆瓦級的并機系統(tǒng)，一個系統(tǒng)的穩(wěn)定性是非常關鍵的，尤其之前光伏可能接了雙分類的變壓器，體現(xiàn)不出這種太大的問題，目前儲能是變壓器容量的突破，或者是儲能在低壓側(cè)并聯(lián)的臺數(shù)往往比較多，現(xiàn)在目前業(yè)內(nèi)大家都在宣稱8臺或者10幾臺的容量，做這項技術的話，首先要考慮它的穩(wěn)定性，這塊穩(wěn)定性怎么來研究呢？通過PCS本身的拓撲，我們通過分析它的系統(tǒng)并聯(lián)的臨界點，或多或少會有一個節(jié)點，這個節(jié)點就變成一個不穩(wěn)定因素在里面。怎么保證呢？有兩個措施：第一個就是輸出濾波器有源阻尼設計，第二個就是在軟件控制上對電網(wǎng)正反饋進行處理。
第二個主要是針對高、低頻環(huán)流抑制，高頻環(huán)流必須要PCS本身具備抑制能力，高頻主要是體現(xiàn)在輸出電流，正常的輸出電流是很剛性的，它的THD應該是比較小，但是如果出現(xiàn)了高頻環(huán)流的話，這張圖片是以上我們應用上的一些圖片，很多廠家或多或少都會存在這個問題，當然后面都要處理的，這是之前的一個經(jīng)驗，PCS在這邊應用的話，我覺得應該借鑒之前失敗的案例。第一個方法就是要做載波同步，第二個方法就是在拓撲上面要做LCL，第三個方法就是各機鎖電網(wǎng)自同步，實現(xiàn)多機并聯(lián)。無論在并網(wǎng)或者離網(wǎng)下，這樣的話既省掉并機線的故障點，同時又降低了成本。并聯(lián)的臺數(shù)越多，環(huán)流越大，損害的是PCS本身的濾波電流，濾波電流肯定是扛不住穩(wěn)波電流的，會使PCS壽命的降低。
在并網(wǎng)系統(tǒng)這么一個儲能系統(tǒng)里面它實時的響應能力，河南、浙江這邊兩套系統(tǒng)都有提到這個響應能力，響應能力對于我們PCS這么一個系統(tǒng)應該怎么做？我覺得PCS這邊的通信，從接收到指令到響應輸出要求是100毫秒，我覺得這一塊還可以突破，100毫秒對這么一個電站來說的話，看上去比較小，但是對它整個電站是時間比較長的，它會在通信電路上的一個時間耗費比較長，PCS這一塊尤其是響應能力還有充放電的轉(zhuǎn)換時間要做比較大的突破，而且有能力做到這種突破。并網(wǎng)的一些技術，以上講的常規(guī)的都比較成熟了，因為前幾年光伏離變器已經(jīng)應用比較成熟，也不再多講。
關于離網(wǎng)，儲能更多的是并網(wǎng)，也有可能是離網(wǎng)，離網(wǎng)時下比較流行的兩種控制方法，一是V/F控制，二是VSG控制，V/F輸出的電源和頻率是很穩(wěn)定的，對用戶的設備是比較好，VSG有什么優(yōu)點呢？主要在于它不需要并機線，它的特性跟電網(wǎng)的接入會比較友好。兩種技術都有人在用，而且效果應該都還可以。
離網(wǎng)的黑啟動，在我們電力系統(tǒng)上面非常的關鍵，一旦電網(wǎng)停電了，整個系統(tǒng)就起不來了，儲能是不是可以起到有益的作用，這一點我覺得可以，它起到什么作用，就具備我們單機設備的零電壓啟動，還有整個儲能系統(tǒng)分布在好幾個單元，多個單元會同時啟動，同時啟動完了以后要有同期并聯(lián)的功能，所以這兩三點是我們PCS或者多機并聯(lián)系統(tǒng)上面要具備的功能，才能實現(xiàn)一個大規(guī)模的黑啟動。
抗沖擊能力，跟上面的黑啟動有點類似，如果在以往運行的情況下，我們突然投入一個變壓器或者接入一個比較大的沖擊性故障，這種情況下它的電流是非常大的，那我們傳統(tǒng)的并網(wǎng)離變器抗沖擊能力是非常弱的，很多廠家因為前面做了并聯(lián)離變器才做的儲能變流器，他對這一塊分析不夠，科華本身就是做逆變器的，對這一塊研究比較多，對抗沖擊能力這一塊，在儲能應用上這一塊的特點會非常好。尤其是短路的時候，我們看短路能力也是非常強的，就是短路2、3秒，這種是可以扛過去，扛過去之后負荷或者短路卸掉的話可以自動恢復。
電池SOC均衡控制的話，這一塊無論是并網(wǎng)還是離網(wǎng)，它的電池總會有不一致，容量也會有不一致，充放電也不會不一致，這樣會導致電池的容量隨著時間的變化它會慢慢的變化，慢慢的減小或者慢慢增大，就形成不一致，不一致的效果就導致有些PCS的就不在了，你要調(diào)度它，它出不來，或者它已經(jīng)滿了，這樣有一個點就很關鍵，就是電池的均衡管理，并網(wǎng)和離網(wǎng)下都要有這個功能。
接下來是一個并離網(wǎng)的控制技術，并離網(wǎng)切的技術難點在哪里？有一個點很重要，就是PCS和能量管理器之間的通信電路要速度非常快，我們是在微秒級的速度可以實現(xiàn)它們的快速切換，同時同步的切換，由并網(wǎng)切到離網(wǎng)。這邊是一個實驗的波形，并網(wǎng)切到離網(wǎng)是無縫切換的。
下面分享一下我們實驗室的一些情況。我們在公司總部廈門建了一個儲能電站，分為三層的控制，這個系統(tǒng)平時也有在運行，可以實現(xiàn)不同功率段100、150、250等隨便并，各自通過變壓器并在一起，這套系統(tǒng)已經(jīng)在我們那邊穩(wěn)定運行超過一年以上，也可以并網(wǎng)也可以離網(wǎng)，園區(qū)停電的時候，這套系統(tǒng)可以作為應急供電使用。
分享一下大概的情況，我們實驗室這邊由于平臺受限制，做了10臺，理論上可以做到30、40臺，甚至更多都沒有問題，10臺就是左邊這個波形，它的電壓電流波形效果非常好，右邊是帶有500千瓦的變壓器，沖擊電流達到4000A，我們可以達到電壓微微動一下下，波形還是穩(wěn)定增長的。又模擬PCS的加入和退出，熱切入和熱切出的實驗，還有那種比較惡劣的RCD負載，還有短路的波形，我們會通過限流抑制對PCS造成的危害。
最后介紹一下我們并機的專利技術，并機在我們公司是比較早已經(jīng)具備這個能力，而且是國內(nèi)首家具備這種能力的公司，在2004年的時候，我們創(chuàng)始人就已經(jīng)申請這么一個專利并聯(lián)技術，所以我們在儲能并聯(lián)系統(tǒng)上的一個優(yōu)勢還是比較突出的。接下來簡單介紹一下應用方案和案例，這是調(diào)峰調(diào)頻的解決方案，主要是補償原有的一個發(fā)電機組的控制、相應速度慢的問題，由前面的藍色通過加入儲能后變成后面紅色的這么一個波形。還有計劃性的解決方案也可以儲能系統(tǒng)，平滑或者再利用光伏新能源的能量。這是用戶側(cè)的儲能解決方案，這套系統(tǒng)可以實現(xiàn)并網(wǎng)，也可以實現(xiàn)離網(wǎng)，也可以實現(xiàn)并離網(wǎng)切換。
我們在儲能電站上面也做了一些系統(tǒng)，也跟大家分享一下。這個是最新的一個鈉鋰子電池的應用案例，這邊是跟福州大學一起做的研究性項目，海外的一個項目，然后海外北美那邊的一個大規(guī)模儲能的應用項目，然后梯次電池的應用項目，跟一些廠家合作的一些項目，風電上的應用，然后電池廠家的一些合作項目，還有跟電科院的合作，還有海外的一些項目。
謝謝大家！
（本文內(nèi)容未經(jīng)演講人本人審核）
