儲能逆變器 下一代光伏逆變器技術

　　大部分國家電網規(guī)定，光伏等分布式發(fā)電比例，不能超過電網的10%，超過了就要加入儲能系統，光伏系統并網發(fā)電時如果不采用儲能系統，光伏系統會對電網帶來了一些不良的影響，并且，隨著光伏發(fā)電系統規(guī)模的不斷擴大以及光伏電源在系統中所占比例的不斷增加，這些影響變得不可忽視。通過對光伏發(fā)電的特性分析可知，光伏發(fā)電系統對電網的影響主要是由于光伏電源的不穩(wěn)定性造成的，從電網安全、穩(wěn)定、經濟運行的角度分析，不加儲能的光伏并網發(fā)電系統對電網造成的影響主要有以下幾點。

　　(1)對線路潮流的影響。未接入光伏并網發(fā)電系統的時候，電網支路潮流一般是單向流動的，并且對于配電網來說隨著距變電站的距離增加有功潮流單調減少。然而，當光伏電源接入電網后，從根本上改變了系統潮流的模式且潮流變得無法預測。這種潮流的改變使得電壓調整很難維持，甚至導致配電網的電壓調整設備出現異常響應，

　　(2)對系統保護的影響。當光照良好，光伏并網電站輸出功率較大時，短路電流將會增大，可能會導致過流保護配合失誤，而且過大的短路電流還會影響熔斷器的正常工作。此外，對于配電網來說未接入光伏發(fā)電系統之前支路潮流一般是單向的，其保護不具有方向性，而接入光伏發(fā)電系統以后該配電網變成了多源網絡，網絡潮流的流向具有不確定性。因此，必須要求增設具有方向性的保護裝置。

　　(3)對電網經濟性運行的影響。由于光伏電源的自身輸出不穩(wěn)定性，當光伏發(fā)電系統并網運行后，系統必須增加相應容量的旋轉備用，以保證系統的調峰、調頻能力，也就是說，光伏并網發(fā)電系統向電網供電，降低了機組利用小時數，犧牲了電網的經濟性運行

　　(4)對電能質量的影響。受云層遮擋的影響，光伏電源的發(fā)出功率可能在短時間內從100%降到30%以下，或由30%以下增至100%，對于大型光伏并網系統來說，會引起電壓的波動與閃變或頻率波動。此外，由于光伏發(fā)電系統所發(fā)出的電能為直流電，必須經過逆變裝置接入電網，這一過程必將產生諧波，對電網造成影響。

　　(5)對運行調度的影響。光伏電源的輸出功率直接受天氣變化影響而不可控制，因此，光伏電源的可調度性也受到制約，當某個系統中光伏電源所占到一定比例后，電網運行商應認真考慮如何安全可靠地進行電力調度。另外，光伏電價與常規(guī)電價也存在著差異，如何在滿足各種安全約束的條件下對電網進行經濟性調度也將成為一個值得關注的問題。

　　市場調查顯示，隨著光伏裝機量越來越大，各個國家光伏補貼越來越低，而峰谷電價差別則不斷加大，未來光伏逆變器更看重能量存儲，全球近1/3的光伏逆變器廠商期望到2015年所安裝的太陽能系統能源存儲使用可以達到40%以上，能源存儲將成為未來光伏系統一個越來越重要的功能，在未來光伏能量儲存的市場可能會顯著擴大，成為下一代逆變器的主流產品。

　　光伏并網儲能逆變器是最新一代逆變器。可應用于集中式和分布式光伏發(fā)電站。光伏并網逆變器集成光伏并網發(fā)電，儲能電站的功能，可以克服光伏組件受天氣變化發(fā)電不穩(wěn)定的缺點，為電網提供穩(wěn)定的和諧波含量非常少的純凈電流，提高了電網的品質;通過波谷儲存電能，波峰輸出電能，電網峰值發(fā)電量可大幅削減，電網容量也可大幅增加，提高了電網的利用率;通過比較高的上網電價，以及波峰波谷的差價，為用戶創(chuàng)造價值。

　　光伏儲能逆變器具體工作原理：

　　(1)白天用電高峰期，在太陽光的照射下，太陽能電池組件產生的直流電流通過控制器傳送到逆變器轉化成交流電，并入電網。

　　(2)晚上用電低谷期，電價比較低時，電網的電能通過逆變器充放電控制器，對蓄電池進行充電儲能;

　　(3)當陽光不足或在夜間非低谷期用電時，蓄電池通過直流控制系統向逆變器送電，經逆變器轉化為交流電供交流負載使用。

　　并網儲能逆變器大規(guī)模應用在光伏電站中，將會對光伏產業(yè)帶來更好的發(fā)展機會。通過光伏組件和蓄電池解耦控制技術，可以克服光伏組件不穩(wěn)定的特點，為電網提供穩(wěn)定的諧波含量非常少的純凈電流，提高了電網的品質。光伏電站可以在電站的比例不斷加大。

　　(1)并聯儲能系統可以平滑間歇性新能源發(fā)電帶來的負荷波動，改善系統日負荷率，作為電力系統中的備用容量參與系統的調頻，調峰，提高發(fā)電設備利用率，提高電網整體運行效率。

　　(2)儲能系統可作為應急備用電源迅速投人系統，提高供電可靠性。

　　(3)適當控制的儲能系統可以抑制電壓的異常，提高供電質量。

　　(4)將儲能系統與電能轉換控制技術相結合，可實現對電網的快速控制，改善電網的靜態(tài)和動態(tài)特性。