。 5.2 】 储能单元 ！ ， ， 5.2.—1 ： 储能单元的—选择：要满足应用的需【。求满：足其功能定位—的实现但电池—的性能和技》术成熟度影响电池的！成组方式《(电：池组：电压：、容量、《能量)进《而影：响功率变换系统的】选，择和储能单元的选择！另，一方面功率变换系统！的拓扑结构影响【电池的成组》方式及其拓》扑结构和储能单【元的选择、》划，分所以？规定储能单元—应根据电站容—量、接入《电压等级、应用需求！、功率变换系—统，性能和电池的特性和！要求及设《备短路电流耐受能力！设计： 》 5.2.3  直！流侧电压需满足电池！组充、放电的最高】、最：低电压？范围并考虑》一定：的裕度 】   ？  直流侧最—大输出电压》。。应，不小于公《式(1？)的要求 ！ 【 ，  ： 直流侧最小输【出电压应《不大于？公式(2)的要求】 ：。 ？ 》 ，     》式中ns电池组等效！串联电？池单体数量；— 》。  ：。     》  ：。  Kum》ax、Kumi【n功率变换系统输】出电压裕度系数【K，umax一般—取1.？00～1.15【Ku：min一般取0【。.85～0.9【0； 】         ！ Ucmax单【体电池最大》充电电压(V—)   ！        U！cmi？n单：体电池最小放—电电压(V)—   】  目前的实—际工：程中考虑《设备的耐《压，水平：一般：锂离子？电池系统《直，流侧电压不高于【。900V全》钒液流电池》系统直流侧电压【不高于600—V结合设备的—生产发展水平—综合考？虑直流？侧电压不宜》高于：1kV 《 5—.2.4  电池】组的成组方》式及其连接》拓，扑应与功率》变换系统的拓扑结】构相匹配功率变换】系统常见的拓扑结】。。构，如图1～图7所示 ！ ，     (！1)一级变》换拓扑型 ！     》一级变换拓扑—型仅：含AC／DC—环，节的单级式功率【变换系统如图1所示！。电，池经过？串并联后直接连【接AC／D》C的直？流侧：此种功？率变换？系统拓扑结构简【单能耗相对较低【但储能单元容—量选择缺乏灵—活性适用于独—立，分布式储能并网【 — ？ 图1  仅含！AC／DC环节的功！率变换系《统拓扑结《构  】   为《了扩容方便仅含【。AC／？DC环节的功率变】换系统可扩展为仅】。含AC／DC环【节共交流《。侧的拓扑结》构如图2《所示采用模块化连接！配置：更，加灵：活；当个《别电池组或AC／】DC环节出现故【障时储能系统仍【可，工作但导《致电：力电子器件增多控制！系统：设计复杂《 】 图》2  ？仅含：AC／DC环节【共交流侧《的功率变换系—统拓扑？结构  ！。   (2》。)两级？变换拓扑《型 ？     两！级变换？拓扑型含AC—。／，D，C和DC／》DC环节的》。双极式功率》变，换系统如图3所【示双向DC／—DC环节主要—。是进行升《、，。降压变换《提供稳定的直流电压！此种拓扑《结构的功《率变：换系：统，适应性强由于DC】／DC环节》实现：。直流电压的升降【使容量配《置更加灵《活适用？于配合？间，。歇性、波动性—较强的分布式电源接！。入抑：制其：。直接：并网可能带来—的电压波动但—由于DC／DC【环节的存在使得功率！变换系统效率—降低 ！ 》图3 ？ 含AC／DC和D！C／DC环节的功率！变换系统《拓扑结构 ！     》。为了扩？容方便双极式功率】变换系？统可扩展为》含A：C／DC《和DC？／，DC环节的共直【流侧或共《交流侧？的拓扑结《构如图4和图5所示！ 】 ： 图4  含AC！／，DC和DC／D【C环节？共，直流侧的功》率变换系统拓—扑结构？ 】 图5  含！AC／？DC和DC》／DC？环节共交《流侧的功《率变换系统拓扑结】构 ？   —。  ：。(3)H桥链式【拓扑型 —。   》  H桥链式功率变！换系统如图》6和图7所示采用】多个：功率模块串联—的，方法来实现高压输出！需要实现高压时【只，需简单增加功率模块！数即可避免电池【的过多串联；每【个功率模块的—结构相？同容易进《行模块化设计和【封装；每《个功率模块》都是分离的直—流电源之间彼此独】立对一个单元的控制！。不会影响其他—单元： 》 图6！ H桥链式功率变】换系统(Y型接法)！ — ，  ： 一级变《换拓扑、两级变【换拓扑结构的功【率变：。换系统一般适用【于，储，能单元容量不大【于1MW《的场合；当储能单】元，能量较高《时为避免多电—池，组的并联可采用【两级：变换拓扑结》构 《   》 ，。 ，H桥链式拓扑—结构的功率变换系统！一般适用于储能单】元容量大于1—MW的场合对于【35kV及以下【电压等？。。级且不考虑三相不平！衡的调节H桥链【式拓：。扑结构可采用Y型】接，法对于更《。高电压？等级或低《电压等级需考虑三相！不平衡调《节，H桥链式拓扑结构】可采：用角型接法》 《 ，     》具体工程《设计：可根据工程实—。际情况、《储能单元的》容，量、能？量、：电，池类型？和生产？制造水？平、对？功率变换系统的【性能：要求综合考虑功【率变换系《。统的拓扑 ！。。 ？ ， 图7  【。H桥链式功率—变换系统《。(角型接法)—。 ：   —  电池组接于功】率变换系统的—直流侧电池组的容】量、：能量应满足公—式(3)、公式(】4)的要《求 —  】  ： 式中Ur电池单体！(或模块)电压(V！。)； — ，   ？     》   C《电，池单体？(，或模块)《容量(？Ah)； 】    》  ：    《 np电池组等效并！联电池单体(—或模：块)数量；》。 ，   【     》   ns电池【组等效串联电池单体！(或模块)数量； ！ ，  》      —   ？Kc：d容量折算系数(】1／h)《；，  【    《     》。KD电池充》(放：)电深度； 】      】     》KkP？容量：裕度一般取1.00！～1.15具体【工程设？计时应根《据电池的《特性和生产制造水平！等来确定； —  —        】 KkE能量裕度】一般取？。1.0？0～1.《15具体工程—设计时？应根据电池》的特性和生产制【造水平等来确定；】 ： 《   ？   ？    P》储能单元容量要求(！W)； 《  —      —   ？E储：能单：元，能，量要求(《Wh) ！  ：  对于电池并【联，存在：由于并？联支路间性》能(：电压、内阻》、能量？等)的差《异导致？环，流的存在影响—系统的安全、可靠运！行所以设计时尽量】避免：电，池的并联采用—合，适的PCS拓扑控】制电池并联》个数一？般不大于2 【 《。5.2？.5  储能单元设！计时：为使电池组各—回路能够可》靠，、独立的投运和退出！、能够配合电池管理！系统保证电》池的安？全、可靠运》行各回路《可考虑设《置可控接《触器、直流断—路器：等开断、保护设备】。 ， 5—.2：。.6  电池的【性能影响《电池裕度的选择基于！电，池的性能《。应适当考虑裕—度电池？的寿命特性(寿命】的倍率特性、温度特！性、充放电深度【特，。性等)、充放—。电特性(充放电的倍！率特性、充放电【深度：特性、充《放电：。的对称性、》功率特？性、能量特性等)】等影响电池性—能的：发挥电池《工作在不同的—工作区间性能差【异很：大所以在进行—电池裕度的选择【时应充分考虑影【响电池？性，能发挥的因素 【   【  另外《目前电化学电—池价格昂贵是决定】电化学？储，能电站投资》的主导因素》所以电池裕度—配置极？大地影响《。了电：化学储能电站的造价！为了控？制投资电池裕度配】置还：。应充分考虑经济性 ！ ，