高压直挂大容量储能系统解决方案探讨

2020-11-26许颍颍

商品与质量 2020年21期

许颍颍

新疆粤水电能源有限公司新疆乌鲁木齐 830000

电网系统实际运行的过程中，储能系统可以用于瞬态电能质量管理工作当中，通过快速调节补偿电力系统的功率和电压，可以有效的消除负荷突变电网互联产生的区域震荡，进而提高暂态稳定性。

1 储能技术在电力系统中的应用

随着电力软件系统的进一步发展，储能技术在电力能源系统中发挥着越来越重要的作用。实现发电厂生产方式和日用消费方式的转变，实现未来十年能源技术整体结构的转变，是关键技术。在电网系统方面，储能系统可用于暂态电能质量水平的管理。它能以多种方式快速调节和补偿输出电压和功率输出，完全消除因输电网络突然过载和互联而引起的其它区域振荡，改善输电的暂态不稳定性，在电网运行中起着重要作用的大容量主动响应储能系统也可以成为发电的缓冲时间。在时间和空间上实现发电与用电的解耦，不仅可以进一步增强重要区域输电的自律能力，而且可以减少输电和变电。为了解决当前跨地区市场供需矛盾，在普通用户方面，逐步创新科学技术的飞速发展，越来越多的高速铁路建设，电力驱动车辆等新型电气设备常出现在日常生活中[1]。这种新型的大负载通常具有短期内大功率，数据不可预测的特点，这对供电网络的稳定性有很大的影响。一方面，越来越多的电气及其他设备对供电网络提出了更高的要求：输出电压和高频相对稳定，无浪涌，无峰值外部干扰，低谐波等。储能的核心技术可以不仅可以补偿软件系统的峰值脉冲电流，完全消除浪涌输入电压等，还可以改善供电网络中的电能存储质量。它还可以作为免费的独立电源开关使用，以提供完整，高可靠性和可靠性。电网故障时提供高质量电源。此外，各种储能技术也发展成为新能源产业不可或缺的重要核心技术之一。为了缓解日益紧张的能源储备和减少甲烷排放的重大危机，越来越多的风能和光伏太阳能并网发电。可再生能源具有波动幅度大、间隔时间长、数据不可预测等特点。当高比率接入时，电力传输的不稳定性、可靠性和安全性受到严重威胁，给电网输出电流和频率的整体控制带来了巨大的新挑战。一方面，储能系统的功能还可以稳定新建电站的数量。此外，发电的波动性也可以用来提高风力发电的稳定性[2]。

2 高压直挂大容量储能系统

高压直挂大容量储能系统具有速度快、效率高、可靠性高等缺点。连接到中高压传输网络也大大降低了其他模块对电池供电电压的要求。然而，除此之外，所有的电源模块都是全桥拓扑，所以当正常的储能软件系统在级联中不能正常工作时，电池侧会有二次电流强度和物理能量。这种强电流纹波将严重影响充电人的生命安全。同时，由于电池模块容量大，级联储能装置的每个电源模块都可以接地导体。体积和重量都很大。实际上，在工程中，结构形式和保温层的设计是相当困难的。同时，大容量电池性能核心模块与电源模块之间的通信电缆将为PC机提供更大的主机电阻。因此，PCS的电源模块之间可能存在共模噪声电压路径。为了在不影响基本操作的情况下正常操作，必须考虑串扰抑制电流的强度。在两级级联储能系统中，可以通过完全控制中间部分的DC总线输出电压来抑制锂离子电池侧。在电池性能和电源电压波动范围很广的情况下，次级脉冲电流还可以为电源模块提供更不稳定的电源电压，从而可以实现优化的系统功能的详细设计。另外，丁明等。明确提出了一种针对下游有源无源器件的解决方案，该解决方案将一个互通的降压/升压转换器并联连接到电池侧，并控制转换器的输出脉冲电流以抑制锂离子电池侧[3]。

3 强化应用效果的策略

当差动电源网络中出现短路现象的故障原因时，储能MMC转换器需要根据上述子系统模块拓扑采用相同的特定保护保护策略。半桥MMC在总直流母线的一侧具有自然的直流输入电压，因此它无法控制有故障的高压电流，并且无法执行其他断路器或其他用于保护的开关操作[4]。增强保护功能完成后，储能MMC转换器的总下游母线和向下流动的电网系统完全断开，因此成为分散的MMC-BESS。为了快速改善半波整流电路MMC，不可能控制DC。当前故障问题的强度，各种新的拓扑结构的优点已被清晰地一一提出。许多更新的类型不需要特殊的保险丝。第二步克服了直流线路短路的严重故障。其中，将半桥功能模块和全桥模块相结合的混合MMC（hybrid MMC，HMMC）是最简单且持久的方法。与上述储能MMC转换器相比，储能HMMC转换器在正常工作条件下受到控制。总体策略基本上是不同的。另外，在HMMC中，更多的注意力集中在部署相同电源模块所采用的策略上。在三种正常的恢复模式下，半桥模块和全桥模块的数据参考输出电压基本相同，并且下游组件更多，并且完全通信和通信。等效于使用全桥模块作为半桥核心模块。在两种严重故障模式下，为了能够完成对近期目标的控制，整个桥臂的输入电压权重必须为零。在HMMC调制过程的最传统的主要策略中，半桥系统模块通常会短路，而全桥模块将承受通信网格系统的输出电压。然而，在储能HMMC转换器中，半桥核心模块和全桥模块通过电池单元连接。为了在每个电池性能方面保持其他模块核心模块之间的平衡，半桥模块仍可以恢复正常工作。因此，有必要使用全桥模块来补偿半桥的其他模块未生成的全输出电流分量[5-6]。