光伏储能系统关键设备之双向储能变流器PCS.pdf

光伏储能系统关键设备之双向储能变流器PCS--第1页

光伏储能系统关键设备之双向储能变流器PCS

储能变流器，又称双向储能逆变器，英文名PCS（Power

ConversionSystem），应用于并网储能和微网储能等沟通耦合储能系

统中，连接蓄电池组和电网（或负荷）之间，是实现电能双向转换的

装置。既可把蓄电池的直流电逆变成沟通电，输送给电网或者给沟通

负荷使用；也可把电网的沟通电整流为直流电，给蓄电池充电。

储能变流器（PCS）由功率、掌握、爱护、监控等软硬件电组成。

分为单相机和三相机，单相PCS通常由双向DC-DC升降压装置和DC/AC

交直流变换装置组成，直流端通常是48Vdc，沟通端220Vac。三相机

分为两种，小功率三相PCS由双向DC-DC升降压装置和DC/AC交直

流变换两级装置组成，大功率三相PCS由DC/AC交直流变换一级装

置组成。储能变流器分为高频隔离、工频隔离和不隔离三种，单相和

小功率20kW以下三相PCS一般采纳高频隔离的方式，50kW到250kW

的，一般采纳工频隔离的方式，500kW以上一般采纳不隔离的方式。

1

光伏储能系统关键设备之双向储能变流器PCS--第1页

光伏储能系统关键设备之双向储能变流器PCS--第2页

储能变流器的重要技术参数：由于应用场合不同，储能变流器的功

能和技术参数差异较大，在选择时应留意系统电压、功率因素、峰值

功率、转换效率、切换时间等等，这些参数的选择对储能系统功能影

响较大。

系统电压

就是蓄电池组的电压，储能变流器的输入电压。不同技术的储能逆

变器，系统电压相差较大，单相两级结构的储能变流器在50V左右，

三相两级结构的储能变流器在150V-550V之间。三相带工频隔离变压

器的储能变流器在500V-800V之间，三相不带工频隔离变压器的储能

变流器在600V-900V之间。

功率因数

储能逆变器正常运行时，功率因素应大于0.99，当系统参加功率

因素调整时，功率因素范围应当尽可能宽。

切换时间

储能逆变器有两种切换时间，一是充放电切换，大型储能逆流应当

2

光伏储能系统关键设备之双向储能变流器PCS--第2页

光伏储能系统关键设备之双向储能变流器PCS--第3页

能快速切换运行状态，通常要求在90%额定功率并网充电状态和90%

额定功率并网放电状态之间，切换时间不大于200ms，二是应用于并

网模式和离网模式的切换，切换时间不大于100ms。

储能变流器主要有并网和离网两种工作模式。并网模式，实现蓄电

池组和电网之间的双向能量转换。具有并网逆变器的特性，如防孤岛、

自动跟踪电网电压相位和频率，低电压穿越等等，依据电网调度或本

地掌握的要求，PCS在电网负荷低谷期，把电网的沟通电能转换成直

流电能，给蓄电池组充电，具有蓄电池充放电管理功能；在电网负荷

3

光伏储能系统关键设备之双向储能变流器PCS--第3页

光伏储能系统关键设备之双向储能变流器PCS--第4页

高峰期，它又把蓄电池组的直流电逆变成沟通电，回馈至公共电网中

去；在电能质量不好时，向电网馈送或汲取有功，供应无功补偿等。

离网模式，又称孤网运行，即能量转换系统(PCS)可以依据实际需要，

在满意设定要求的状况下，与主电网脱开，给本地的部分负荷供应满

意电网电能质量要求的沟通电能。

总结

在多种能源组成的微网系统中，储能变流器