MW级电池储能系统的高压直流变流接入技术

2020-11-26宋昌军

商品与质量 2020年21期

宋昌军

新疆粤水电能源有限公司新疆乌鲁木齐 830000

文章提出一种MW级电池储能系统的高压直流变流接入技术，分析其基础理论，并在此基础上开展仿真分析和实验室低压物理模型验证以证明其可行性和正确性，希望可以给有关从业人员以启发。

1 高压直流变流接入技术

在恐龙化石能源技术的枯竭和生态环境保护的巨大压力下，中国能源工业的发展迫切需要结构的成功转型，可再生能源发电站的比重不断提高。但是，由于光伏电站和太阳能发电的不连续和振荡特性，使用其自身的能量存储和可再生功能更为有效。深层清洁新能源是必不可少的最重要的核心技术之一。从技术上讲，能量存储可以分为抽气式存储，手机电池存储，热存储，冷存储，空气压缩存储和棘轮存储三种。储能（电站）不受自然地理条件恶劣的先决条件的限制，规划建设成本相对较大。它在中国尚未广泛使用，已被用作能源系统，以实现调度和指挥中各种资源的频率和峰值调整。储热，冷库，工作介质储能和车轴储能，或者它们的技术尚未成熟，或者投资成本过高。相比之下，手机电池储能是市场上最传统的形式，最逐渐成熟和使用最广泛的储能技术。逐渐地，各种新材料以及可能出现和应用的方法，各种新电池技术和新的其他产品涌入市场，例如锂离子电池，全钒液流电池充电，真正的电解电容器等，汽车，光伏发电发电设备，消费者需求，市场需求和其他市场领域起着越来越重要的作用，中国的国内储能市场正在蓬勃发展。可以预见，随着新政策的鼓励，当前的储能市场将在未来十年或两年内呈现爆炸性的增长，这在光伏储能，电力系统的FM天然气峰值方面也非常重要，潜在需求方和管理以及Microgrid等领域。电网，所有电动汽车都将与应用有关[1]。

2 大功率电池储能技术问题

电池充电和储能系统可分为三类：分布式储能和相对集中的储能。这种额定功率电平转换器通常足以满足更多客户的集中式和分布式储能应用。但是，如果可以规划和构建水电站电力和电力软件系统的电力和大容量储能系统功能，那么实际上，通常在高低压交流电下，多个转换器串联和并联运行侧，然后将多个BoosterBox变压器与10个变压器以各种方式连接。在由35kV或122kV形成的高压和电力系统的功能中，当多个硅整流器继续串联和并联运行时，每个硅整流器都是独立且受控制的。此外，每个硅整流器还具有其他品牌，这些品牌的电池性能来自不同品牌的制造商。输出容量和输入电压的差异将导致循环电流的损失和特殊性能。为了最大程度地减少这种积极影响，与基本操作并联的转换器的数量不应太大，通常不应达到4-6，这可以允许更多的低压系统母线和更多的升压箱型变压器。回到正常的基本运行状态，变压器的无功电流消耗很多，通常少于其有功功率的12%。储能站中的许多变压器将导致无功功率大量损失。配备其他设备，例如进行经济补偿。以中国的两大输电网络为例，中国国家电网的其他公司已经在张北建设了最重要的风能，太阳能储能和输电示范项目。它们的储能系统功能为20MW/95mwHH，包括节能手机锂电池，动力手机锂电池，液流手机电池和钠硫电池。有7种不同类型的锂离子电池和其他制造商的储能产品。整体储能软件该系统总共使用70个单元和13个升压配电变压器。南电输电公司本身已经在深圳宝庆市规划建设了4MW/16MW·h储能标准示范工程。整个储能软件系统包含8个其他功能系统模块。每个系统模块的功率为300kW/2M·h，由16个DC/AC转换器96代替。DC/DC转换器由96个电池性能阵列组成，并具有下游，通信和交换两个阶段。从大容量、大功率、大容量电池储能系统（水电站）的两个最具代表性的例子可以看出，现阶段，我国新建的超大功率锂离子电池储能项目遵循多种常规路径进行分布式比较储能[2]。有许多低功率输出PC机汇聚在交流侧，从而逐渐增加了对电力系统功能的访问。该系统的功能结构不仅覆盖了大面积的3条、较长的电缆线路和通信线路，而且还具有许多辅助控制设备和备品备件。控制软件系统比较复杂，难以协调。由于环流造成的有功损耗过大，箱式变压器造成的人工和无功消耗很大，降低了整个系统的运行和效率，不能满足未来发展建设小功率、大总容量的要求。储能水电站的市场需求。因此，迫切需要快速突破，不断创新。

3 储能电站建设

MW级超大功率大容量储能转换器是规划和建设完全智能化的供电网络和未来储能电站的关键，而这取决于技术的实现。它广泛用于可再生电网连接中，大大减少了风能放弃，系统频率和调峰，潜在需求和潜在需求，并具有战略规划意义和价值。本文的内容对兆瓦功率最大最大容量储能转换器的牢固耦合整体结构和全面控制进行了评论。借助理论讨论和高仿真经验综合分析，实验室低压系统的物理和化学建模方法对标准转换项目的反复验证和论证充分验证了该程序的可行性和先进性。技术路线图，并可以达到两大项目实际应用的总体水平，这为兆瓦级储能电站的未来规划和建设奠定了核心技术概念的基础[3-4]。