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储能变流器PCS概念原理及设备选型
一 储能变流器的定义
电池储能作为大规模储能系统的重要形式之一，具有调峰、填谷、调频、调相、事故备用等多种用途。与常规电源相比，大规模储能电站能够适应负荷的快速变化，对提高电力系统安全稳定运行水平、电网供电质量和可靠性起到了重要作用，同时还可以优化电源结构，实现绿色环保，达到电力系统的总体节能降耗，提高总体的经济效益。 储能变流器(Power Conversion System，简称PCS)电化学储能系统中，连接于电池系统与电网(和/或负荷)之间的实现电能双向转换的装置，可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。
PCS 由 DC/AC 双向变流器、控制单元等构成。PCS 控制器通过通讯接收后台控制指令，根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电，实现对电网有功功率及无功功率的调节。同时PCS 可通过CAN接口与BMS通讯、干接点传输等方式，获取电池组状态信息，可实现对电池的保护性充放电，确保电池运行安全。
二 执行标准
《储能变流器检测技术规程》 《电池储能系统储能变流器技术规范》 GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波 GB/T 15543 电能质量 三相电压不平衡 GB/T 15945 电能质量 电力系统频率偏差 GB/T 12325 电能质量 供电电压偏差
三 应用场合
储能变流器广泛应用于电力系统、轨道交通、军工、石油机械、新能源汽车、风力发电、太阳能光伏等领域，在电网削峰填谷、平滑新能源波动，能量回收利用等场合实现能量双向流动，对电网电压频率主动支撑，提高供电电能质量。
可用于风能、太阳能等分布式发电系统中，保证分布式电源供电的均衡性和连续性，有效地改善其电能输出质量，提高接入电网的能力。 可用于电力系统稳定中，可以通过快速的电能存储来响应负荷的波动，吸收多余的能量或补充缺额的能量，实现大功率的动态调节，很好地适应频率调节和电压功率因数的校正，从而提高系统运行的稳定性。 可作为应急电源，在大电网或其他电源掉电期间向用户提供电能，提高供电的可靠性。 可用于电网削峰填谷，可以缓解用户侧的供需矛盾，减少发电设备的投资，提高电力设备的使用率，减小线路损耗。
可用于微网中，作为主电源，提供微网的电压和频率支撑，使风电和光伏在微网中出力，给区域性负荷供电。 可用于各种类型的储能元件，实现储能与电网的柔性接口，能满足独立或并网运行的要求。
四 快速选型计算方法
储能变流器配置一般根据微网内实际负荷及分布式发电能源容量来定。负荷分为重要性负荷(机房、办公、监控等负荷)、非重要性负荷(空调、照明、锅炉、门岗等负荷)，负荷数据一般需要现场测量，一般测量工作日、节假日的分时数据，并节选四季典型时间的数据综合分析。
4.1 储能变流器容量匹配 储能容量配置按负荷容量的1.2倍配置，如重要性负荷达200kW，则建议配置250kW的储能变流器。其它负荷如需离网运行，则相应增加储能功率配比。
4.2 储能变流器变压器变比 储能变流器变压器变比由直流电压输入范围而定(即电池电压范围)，计算方法如下：变压器变比=Ul(电池最低电压)/1.414。如选用铁锂电池的电压范围为360~480VDC，360/1.414=254，变压器变比即可确定为200。 如选用的不带变压器的配置，则电池最低电压需达到540V以上才可以接入400V电网。
