移动式电化学储能系统的分析及应用-第2页-北极星储能网

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2.3储能双向变流器(PCS)

PCS的基本特点是双向逆变，是具有一系列特殊性能和功能的并网变流器。在储能系统中，PCS作为电能执行装置，负责对各种能量转换，并对电池系统进行有效充放电。因此，PCS与电池系统匹配良好是让储能系统工作安全、稳定可靠的关键所在。通常PCS工种模式有：

(1)功率模式：提供功率支撑，以设定的有功、无功输出功率值为参考;

(2)调频模式：根据频率设定值吸收或发出有功功率，从而调节系统频率;

(3)调压模式：根据电压设定值注入容性或感性无功;

(4)孤岛模式：脱离大电网，自行组网运行，实现调频调压、同步并网等。

在不同的工作模式下，蓄电池组及BMS都是处于不同工况，因此要求PCS应能在BMS中控制好电压、电流等指标使其平抑过渡，平衡PCS充放，充分利用BMS与PCS间的通信及控制策略，将BMS与PCS各自保护机制做到划分准确、干净实施等。

目前市场上可见的PCS最大支流功率和交流侧额定功率多为几十千万到几百千瓦，最大可达到1MW以上，效率一般在95%左右。其直流侧电压一般都在几百伏甚至上千伏，因此电池组的组电压(电池单体串联数量)应匹配PCS的工作电压范围。

2.4集装箱

在移动式储能系统中，集装箱承载着电池组、BMS以及PCS等部件。集装箱的功能和特性对整个移动式储能系统十分重要。

首先，集装箱的尺寸决定了整个系统的容量。根据《GB/T1413-2008》，集装箱尺寸的分类大致分为五类：E系列(长度45英尺)、A系列(长度40英尺)、B系列(长度29英尺)、C系列(长度19英尺)及D系列(长度9英尺)。目前移动式储能系统常用的集装箱为A系列及C系列，分别能承载1MWh及0.5MWh左右的铅炭电池组和BMS系统，但由于电池组的体积问题及PCS的散热需求，PCS需要零配置D系列的集装箱单独放置。对于锂离子电池为基础的移动系统，采用A系列集装箱就可以将1MWh左右的整个系统纳入其中。

第二，集装箱应具有良好的环境适应性。使用移动式储能系统的地区往往基础施工较为困难，如海岛地区、高原地区及沙漠地区等。针对不同地区的环境特点，集装箱应具有相应的环境适应性设计。如用于海岛地区的移动式储能系统，应优先考虑防盐雾性能，而高原地区则应优先考虑集装箱的防风、防震、防尘、保温等耐高原特性。总的来说，集装箱具备良好的防腐、防火、防水、防尘(防风沙)、防震、防紫外线、防盗等功能，保证系统不会因环境因素出现故障。

第三，集装箱应具有良好的故障检测和报警功能。移动式储能系统所用的集装箱内应配置烟雾传感器、温度传感器、氢气传感器、应急灯及防雷接地等必不可少的安全设备，烟雾传感器和温度传感器和系统的控制开关形成电气连锁，一旦检测到故障，集装箱可通过声光报警和远程通信的方式通知用户，同时，切掉正在运行的电池组，以保证整个系统的安全。

3移动式电化学储能系统的参数和功能特性

表1列出了几种常见移动式储能系统的基本参数。其中铅炭电池储能系统有三种，其容量分别为576kWh、1200kWh及1344kWh;锂电储能系统容量为1000kWh。从表中可以看出，铅炭电池移动式储能系统的能量密度只有锂电系统的1/3左右;同时在容量相当的条件下，锂电系统的最大放电功率也要高于铅炭系统;此外，锂电系统可以将PCS纳入集装箱中，而铅炭电池系统需要另外配置集装箱来安置PCS。