大功率储能逆变器应用技术及发展趋势分析

www.sungrowpower.com 大功率储能逆变器应用技术及发展趋势分析 储能微电网解决方案 1. 储能逆变器关键技术 2. 阳光电源储能业绩 3. 目 录 2 储能系统 储能系统应用的四大发展趋势：可再生能源平滑、微网发电、电网调频、户用储能 可再生能源平滑 微网发电 电网调频 储能微电网解决方案 户用储能 “减少限发” “平滑输出” ￭ 减少弃光、弃风 ，提高经济性 ￭ 减小瞬时功率变化率 ，减少电网冲击 ￭ 跟踪计划调度， 提高并网可控性 ￭ 提高发电预测精度 ，提升并网友好性 光伏系统 储能单元 平稳输出 平滑新能源并网解决方案 储能微电网解决方案 5 光储微网系统 使用柴油发电 岛屿或偏远无电地区 ￭ 在岛屿或偏远地区柴油发电成本高 ￭ 供电稳定性差 ￭ 环境污染严重 ，噪声大 储能微电网解决方案 6 交流母线微网系统解决方案  微网系统独立供电  交流母线易于扩容  安装简便，适合长距离供电传输 储能微电网解决方案 混合母线微网系统解决方案  支持市电优先、微网优先及并列运行模式  智能EMS，灵活配置，自动调度运行模式 储能微电网解决方案 Meter Samsung Li‐ion batteries SH5K Hybrid inverter PV panels Utility grid Household appliances 户用光伏储能系统解决方案 储能微电网解决方案 9 储能微电网解决方案 1. 储能逆变器关键技术2. 阳光电源储能业绩 3. 目 录 9 储能逆变器关键技术分 析 储能逆变器关键技术分 析 功率模式：以设定的有功、 无功输出功率值为参考； 调频模式： 设定频率； 根据频率设定值吸收或发出有功功率以调节系统频率 ； 调压模式：设定参考电压 ； 根据电压设定值注入容性或感性无功（低电压穿越、 STATCOM）； 孤岛模式：脱离大电网 ，自行组网运行； 调频调压， 同步并网。 SC30/50 SC100 SC500TLSC250 储能逆变器关键技术分 析 SC1000TL SH5K 13 储能逆变器关键技术分 析 蓄电池接入 支持多种储能设备接入 锂电池 铅酸电池 超级电容 液流电池 储能逆变器关键技术分 析 通讯方式 支持标准的电力通讯协议 MODBUS‐TCP、MODBUS‐RTU IEC104，61850… CAN MODBUS‐RTU… MODBUS‐TCP MODBUS‐RTU IEC104… MODBUS‐TCP、IEC104… 调度响应时间小于20ms 储能逆变器关键技术分 析 优化的并网功能 更好的满足电网接入的相关要求 低电压穿越2s， 零 电压穿越150ms 1.2pu≤UT≤1.3pu，应至少持续运行0.5s 电流谐波 有功、无功功率动态调节功能（Pf，Qt，Q(p)，Q(u)） 储能逆变器关键技术分 析 快速响应 空载到满载以及充放电转换响应速度快，更适合动态响应要求高的调频调压 、平抑负荷冲击等应用场合 空载到满载阶跃响应 充放电转换响应 储能逆变器关键技术分 析 虚拟电机VSG技术 虚拟同步发电机VSG技术 将储能逆变器虚拟为同步发电机特性 结合蓄电池SOC参与控制 实现控制策略和模式选择 稳定频率 稳定电压 频率控制 电压控制 并网模式 离网模式 储能逆变器关键技术分 析 虚拟电机VSG技术 VSG技术整体架构 ref  0  m 1 m P 0  sJ 0 1  P  1 s ref Q n Q 0 U ref U PQ ok u ok i P a u b u c u Q e P ref P ref  ref  ref  ok u Lk i  d U  q U  Ld i  Lq i mref 0 1 ()PP m    0ref () ref UUnQQ  一次调频惯性模拟 一次调压 dt d JPP em   储能逆变器关键技术分 析 虚拟电机VSG技术 VSG/下垂控制与真实同步发电机组的对比 真实同步发电机组 VSG/下垂控制 从上图可以看出， 真实发电机组与 VSG/下垂中间差了一个Turbine的响应时间 （1）真实发电机 ： steamorwater能量转换 速度太慢，导致系统必须靠惯量支撑暂态过程 来保持频率稳定性 ，若 Turbine速度可以加快，则大惯量的存在意义不大 。 （2）虚拟发电机：能量转换速度很快 ，下垂控制 +小惯量足以满足负载变化需求 ，且保证 频率稳定性 。  储能逆变器关键技术分 析 虚拟电机VSG技术 VSG技术可以实现更友好的控制 储能系统VSG控制 VSG控制 储能系统配置 储能集装箱 集装箱方案更优化，成为主流 Sungrow SC1000TS 储能逆变器集装箱 10英尺标准集装箱，占地 面积仅7m 2 ，转运安装灵活节省 专利技术散热和防尘设计 ，节能直排风 道短、内外最大温差4度，长寿命设计 全开门设计，元器件级维修，维护成本低 功率模组抽屉式设计, 10分钟可更换 集成监控、烟感报警 、应急照明、 通风设备、 消防、逃生 标准10尺集装箱，集成储能逆变器设计 ，节省设备占地空间以及运输和安装成本 储能逆变器关键技术分 析 储能系统配置 储能集装箱 20尺集装箱 ， 1MW/0.25h高压电力储能系统，系统集成度更高 蓄电池组 及BMS 储能逆变器 风道 变压器 高压柜 空调装置 储能逆变器关键技术分 析 储能系统配置 储能集装箱 • 标准海运集装箱房体设计 ，方便运输， 安装方便； • 标准房体一体化防护设计 ，全面考虑排风散热 、防 风沙、防腐蚀、抗低温、防盗等应用要求 。 储能系统集装箱 储能逆变器关键技术分 析 储能系统配置 云平台 基于iSolar Cloud云平台的智能监控运维系统 分布式电站 户用电站 地面电站 电站本地监控端 智慧云 监控 管理 分析 运维 电子大屏展示 值班人员工作台远程专家诊断 APP 社 交 圈 数据挖掘分析 管控端 储能逆变器关键技术分 析 储能系统配置 云平台 基于iSolar Cloud云平台的智能运维服务 25 电站发出预警 预警确认 故障预处理 售后人员抵达现场 现 场 运 维 客 服 人 员 专 家 团 队 维 修 人 员 实时故障告警 低级 故障 对应 预案 中级 故障 对应 预案 日常 巡检 处理 预案 高级 故障 对应 预案 运 维 团 队 故障预处理 售后维修处理 储能逆变器关键技术分 析 储能系统配置 云平台 监测每快蓄电池数据，包含电压，温度，功率等信息 。通过内部关联算法实时计算数据有异常的蓄电 池，并图形展现 。 蓄电池监控 储能逆变器关键技术分 析 储能微电网解决方案 1. 储能逆变器关键技术 2. 阳光电源储能业绩3. 目 录 27 公司概况 成立于1997年 专注于太阳能、风能等可再生能源 电源的研发、生产 、销售及服务 中国可再生能源电源行业首家上市公司 亚洲最大逆变器企业，全球TOP2 光伏逆变器/风能变流器的国家标准制定者 15项国家重大科技计划项目课题承担单位 欧洲权威实验室-PhotonA级评测 国家博士后科研工作站设站企业 国家认定企业技术中心 国家发改委 “国家高技术产业化示范基地 ” 连续获得安徽省 “最佳雇主 ”单位 中国驰名商标 …… 主营业务 光伏逆变器、周边产品及解决方案 光伏发电设备 光伏电站开发、设计 、建设、投资、运营 光伏电站业务 风能变流器 储能逆变器、微网系统设计及解决方案 储能系统 双馈型变流器、 全功率型变流器 30 3MW光伏实验电站 PCB试制平台 风能变流器试验台 储能系统测试平台 光伏并网模拟系统 高低温试验设备 一流的科研创新平台 研发与创新