安全验证
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; —   》      —  Ku《max、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!。。。K,umi?n一般取0.8【5~0.90—; —。      —     》Ucmax单体电】。池最大充电电压【(V) 》   —   ?。。     Uc【min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90《0V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/D!C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A?C/DC《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《/D:C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/D】C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/D?C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AC/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:/DC?环节共直流侧的功】率,变换系统拓扑结构】。 , 《 》 图5  —含,AC/?DC和DC/D【。C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U》r电:池单体(或模块【)电压(V》);:   】     》。。   C《电池单体(或—模块)?容量(Ah)—;   !        n!p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; ! , ?      —   ? Kcd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《.1:5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1.00~1.】。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; 》     【      —P储能?单,元,容量要求(W);】。   】        】E储能单元》能量要求《(W:h) ? :     【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! :