余勇:陽光電源及大功率儲能PCS關鍵技術研究
發布時間:2014-07-15 10:34:47
關鍵詞:儲能國際峰會陽光電源

  2014年6月23日,由國家能源局指導,中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)與杜塞爾多夫展覽(上海)有限公司共同主辦的儲能行業第三屆年度高峰論壇——“儲能國際峰會2014”在北京國家會議中心隆重開幕。陽光電源股份有限公司產品線總監余勇先生在會上發表主題演講,以下為演講內容。

  余勇:

  陽光電源成立于1997年,主要從事太陽能、風能、以及儲能等可再生能源研發生產銷售及服務。目前我們已經在全球安裝了8GW的光伏逆變器,包括大功率和小功率的微網逆變器。同時我們也是光伏逆變器國家標準的制訂單位。我們三大主要業務是光伏發電,風力發電和儲能業務,同時也向客戶提供整個光伏系統的解決方案。

  PCS作為蓄電池、交流負荷以及交流電網的轉換環節,其主要模式包括:1.功率模式,作為職能部件接受系統的調度;2.調頻調壓模式,即按照電網的實際情況,決定功率的輸出;3.孤島模式,在脫離大網的情況下,自主主網或自動同步重新并網。隨著儲能系統功率等級不斷擴大,以及電壓等級的不斷提高,我們將推出模塊化的PCS系統結構,作為下一步的發展方向。另外,我們針對多臺逆變器集中并網特點,改善逆變器在分布式并網的介入性能。這主要基于:1. 多逆變器的變網過程中,容易引起電網系統的諧振;2.電壓對負荷敏感會造成全局性的系統諧振。隨著電力電子設備在電網末端的集中使用,并網的諧振問題日益嚴重。通過研究我們發現,逆變器本身的控制問題、載波不同步、電網電壓的背景噪聲都會造成諧振。

  我們的方案是采用電容、電壓反饋的方式,通過一階微分控制,在諧振波峰處產生一個環節抵消諧振。增加一階微分控制后,諧振得到明顯改善。據此我們得到如下結論:在微網中,由于并聯逆變器各自的控制信號、載波不同步,此時逆變器可能會發生諧振、且高、低頻都可能產生諧振峰。同時控制算法對微網逆變器的諧振影響較大,不同控制算法、不同控制參數均會導致不同諧振特性。由于負荷存在多樣性,導致電壓波形控制產生明顯變化,現有的電壓控制方法不再適用。

  隨著電網容量不斷擴大,PCS的并聯技術成為焦點。我們采用了虛擬電流的方式,即相當于在PCS輸出端增加虛擬電流,通過調整輸出電流達到目的。由于虛擬同步發電機有很好的故障恢復能力,我們希望通過對虛擬同步技術的研究,利用電源電子裝置的一些特性,使PCS設備能實現虛擬同步發電機的特性。

  通過推演我們發現,在單臺或者多臺情況下,可以通過對功率的均分和下垂,實現自主調頻。所謂虛擬同步,是在一次調頻的基礎上,通過增加虛擬慣性環節,達到明顯改善系統動態性能的母體。通過測試我們看到,單臺VSG并網實驗中,虛擬同步發電機帶有慣量的下垂方式,對動態負荷和沖擊性負荷的響應非???。我們采取上述VSG的控制方式,解決了微電網和大電網的無縫切換,并實現了柴油發電機組、小水電等一些小功率分布式發電電源的并聯運行。

  謝謝大家。

  嘉賓資料:

  余勇,博士,研究員。2006年6月-至今,任陽光電源股份有限公司,產品線總監,從事大功率風機變流器、大功率儲能逆變電源、離網電源的研發及管理工作。
 
 
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稿件來源: 電池中國
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