電力重要組成之儲能逆變器在智能電網系統(tǒng)中的作用

儲能系統(tǒng)已被視為電力生產過程中“采-發(fā)-輸-配-用-儲”六大環(huán)節(jié)中的一個重要組成部分。系統(tǒng)中引入儲能環(huán)節(jié)后，可以有效地進行需求側管理，削峰平谷，平滑負荷，可以更有效的利用電力設備，降低供電成本，還可以促進可再生能源的應用，同時也是提高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、調整頻率的一種手段。所以，采用儲能技術對智能電網的建設具有重大的戰(zhàn)略意義。

儲能逆變器是電網與儲能裝置之間的接口，能夠應用在不同的場合（并網系統(tǒng)、孤島系統(tǒng)和混合系統(tǒng)），具有一系列的特殊功能的逆變器。引入儲能逆變器的智能電網系統(tǒng)如下圖所示。

儲能逆變器是一類適合智能電網建設，應用在儲能環(huán)節(jié)，以雙向逆變?yōu)榛咎攸c，具有一系列特殊性能、功能的并網逆變器。智能電網中的儲能環(huán)節(jié)能有效調控電力資源，能很好地平衡晝夜及不同季節(jié)的用電差異，調劑余缺，保障電網安全。是可再生能源應用的重要前提和實現(xiàn)電網互動化管理的有效手段。沒有儲能，智能電網的實現(xiàn)是不可能的。儲能逆變器適用于各種需要動態(tài)儲能的應用場合，就是在電能富余時將電能存儲，電能不足時將存儲的電能逆變后向電網輸出；在微網中起到應急獨立逆變作用。

儲能逆變器工作模式：儲能逆變器運行模式可分為并網模式、孤島系統(tǒng)模式和混合系統(tǒng)模式。

并網模式

并網模式中，BESS連接在一個大容量公用電網中，大容量是指該電網的總容量至少比BESS容量大10倍以上。并網模式的主要特征是BESS必須與存在的電網頻率同步。要做到與電網同步，BESS相對于電網來說作為一個電流源。有些情況下，BESS必須能通過無功控制為電網提供電壓支持。

該模式常用于負載整形、濾波、調峰和調節(jié)電能質量。孤島系統(tǒng)模式孤島系統(tǒng)模式是BESS與一個或多個發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)形成一個局部的“微網”。孤島系統(tǒng)的主要特征是局部電網與大電網脫離，BESS的額定功率與局部電網產生的總功率大致相等。在這個系統(tǒng)中，BESS必須可以充當網路電源，給“微網”提供電壓和頻率控制。

孤島系統(tǒng)的特征是BESS與局部電網相連，這些情形可能存在于偏遠山區(qū)或小島嶼。常見應用包括平滑由可變電源和/或可變負載引起的功率波動，穩(wěn)定電網，優(yōu)化燃料的使用和調節(jié)電能質量。

混合系統(tǒng)模式

混合系統(tǒng)模式必須能夠在并網系統(tǒng)和孤島系統(tǒng)之間進行切換?；旌舷到y(tǒng)的主要特征是BESS與小的局部網相連，該電網輪流與公共大電網連接。正常工作狀態(tài)下BESS與大電網并聯(lián)作為并網系統(tǒng)運行。如果電網掉電，局部電網與大電網脫離，BESS工作在孤島系統(tǒng)控制局部電網。常見應用包括濾波，穩(wěn)定電網，調節(jié)電能質量和創(chuàng)造自愈網。

儲能逆變器的主要功能和性能指標

1、功率平抑主動控制方式，適于間歇式能源輸出功率短時波動平抑；

2、功率平抑被動控制方式，接受電網調度系統(tǒng)控制，參與電網的削峰填谷；

3、充放電一體化設計，可根據儲能元件的特性選擇充放電策略（如恒流充放電、恒功率充放電、自動充放電等）。

4、并網運行，無功自動或調度補償功能，低電壓穿越功能。

5、離網運行：獨立供電，電壓和頻率可調；多機并聯(lián)組合供電，多機間功率可自動分配。

6、具備以太網、CAN和RS485接口，提供開放式的通訊規(guī)約，便于BMS（電池管理系統(tǒng)）和監(jiān)控系統(tǒng)間的信息交互。

7、完備的保護功能，在各種故障情況下能保護變流器及儲能元件的安全。

儲能逆變器的主要功能和作用是實現(xiàn)交流電網電能與儲能電池電能之間的能量雙向傳遞，也是一種雙向變流器，可以適配多種直流儲能單元，如超級電容器組、蓄電池組、飛輪電池等，其不僅可以快速有效地實現(xiàn)平抑分布式發(fā)電系統(tǒng)隨機電能或潮流的波動，提高電網對大規(guī)模可再生能源發(fā)電（風能、光伏）的接納能力，且可以接受調度指令，吸納或補充電網的峰谷電能，及提供無功功率，以提高電網的供電質量和經濟效益。在電網故障或停電時，其還具備獨立組網供電功能，以提高負載的供電安全性。