中国储能网讯：2017年4月24-26日，第七届中国国际储能大会在苏州香格里拉酒店圆满召开，来自中、美、英、德、澳、日、韩等国超过1400位嘉宾到场参会。大会共邀请140余位行业专家与企业代表，围绕产业热点话题，发表了一系列精彩演讲，中国储能网将向读者传递本次大会最具价值的声音。
大会期间，厦门科华恒盛股份有限公司新能源技术总监曾春保在“储能电站暨微电网专场”，以《基于总线架构大功率储能并机关键技术分析》为题发表演讲，现将演讲主要内容发布，以飨读者。
厦门科华恒盛股份有限公司新能源技术总监曾春保
曾春保：大家上午好，今天我要给大家一起分享的就是在储能当中的很重要一块，就是PCS。前面很多专家有提到电池还有系统，其实在系统里面很关键的一个就是PCS的作用。前面很多专家也都有介绍过微电网，它就是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。它的特点就是能够实现自我控制、保护和管理自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微电网这一块的应用主要是在我们新能源的渗透率、可再生能源平滑、削峰填谷等方面的应用。其实储能这一块在微电网这块的作用，大家都比较清楚，PCS这边是我们的发电系统，其实PCS作为储能当中的话，我们在构建大系统的时候几十兆瓦可能对电池来说是比较独立的，但是对PCS来说，我们可以看到它是一堆并联在一起，所以PCS在这里面的环节是非常关键的，真正对这个系统当中所控制的，包括我们说的各种的备用电源什么的，这些功能都离不开PCS，储能这一块PCS是非常重要的环节。
在大功率的微电网应用场合单台的储能变流器不能满足功率需要，这时就需要采用储能并机技术，将多台储能变流器交流输出端并联后接入微电网。前面很多专家也介绍到用虚拟同步发电机或者是下垂。CAN总线的话可能我们同行也用的比较多，但是它在传输距离上是有限制的。PCI总线的优点就是性能比较优良，支持总线珠孔方式和同步操作，灵活性比较好，兼容性也很好。它的缺点就是不能热插拔，总线负载较少，不能超过7个，采用共享总线机制会出现总线竞争问题。以太网的话优点就是速度快、同步性好、接线灵活，缺点是比较贵。所以在PCS这边一个是涉及到能量的双向，另外就是充放电的管理也比较复杂。多台PCS并联的时候我们要考虑电池容量，基本上这边会有一些对我们电池SOC进行相关的策略的规定，还有一些相关功率的限制，还有正常充放电的功率范围。
我们知道这个并机的话跟原来的差别很大，就是我们多台并机的时候其实跟我们电池的那些特性是有很大关系的，不同的机器假设10台或者20台在并的时候，可能20台不可能同时都放一样的电流，或者是充一样的电流。我们在同时充电的时候对应的那个对等电流的充电策略跟不头电流充电策略的时候有不同的系数，我们通过每一台自己的系数来控制自己的功率，进一步的反馈到我们的电压环。第二个是同时放电，我们知道做PCS的话同时放电也不可能像UBS一样均流，因为有些电池可能充得比较满就充不进去了，有些电池可能充得不满还可以继续充。放电也是一昂的，放的程度不一样的时候不可能处于同时的放电功率，所以我们的环路也是有不一样的系数，根据这个反馈来控制我们不同电池充放电时候的策略。还有第三种，在并机的时候出现了这么多台，大家肯定会有疑问，就是环流，就是所谓的一台充一台放，这种我们理解是环流的一个现象。环流的话我们又有两部分的组成，一部分是我们的低频环流，就是一台充或者一台放，或者是一台的能量流到另外一台去了，我们在测试的过程当中如果控制不好的话都会有这种现象。因为我们这边做大功率的UBS的话其实已经有很多的解决方案了，不会出现这种情况。还有就是高频环流，就是两台PCS或者是多台PCS低压侧并联的时候，我们也有对应的策略。所以说部分充部分放的话，我们这边就是控制到它没有这种现象发生。
根据上面的分析，我们在做大系统的并机的时候有做了一些测试，这个模型是500千瓦PCS的一个并机，我们从开始4台并到后面的8台，从这边可以看到动态的一个均流，我们这个模型只展示了后面几台。所以这里看的话，动态均流效果也是非常好的。我们目前测试到8台，后面我们拿了50K的机器，我们做了40台，这种特性基本上是没有大的变化的。我们做了40台是用50K的机器做的。其实作为电源并机的话，作为后备电源它带载其实没有那么简单，作为负载的话这边的特性也是要关注的，我们这边也是同样做这边输出的一个测试。所以从波形上看的话基本上均流度都是非常高的，它的动态和特性基本上满足UBS的标准。这边是并机的一个介绍，记下来对系统解决方案的介绍是五大部分，在电力调峰调频这边可能昨天也有很多专家有讲一些系统方面的东西。但是PCS这边的话要求也是不一样的，系统的应用的话这边做PCS的话基本上都是以提高电网的频率跟浮值，还有调频调峰的响应。方案的话就是具备动态的响应，还有系统的控制、电量的转换倍率等要求。在弃风弃光的话可能相对会简单一点，做PCS的话以并网为主，基本上是解决可再生能源的能量存储，还有平滑它的出力，提高一些规划性。在方案这边的话，主要考虑的就是经济性，还有我们在原有的一些设计接入的可能性，第三个就通信方面的一个要求。
在多能互补里面，前面专家也都有介绍到各种能源。对于大型的综合能源，多能互补项目储能当中非常重要的一个环节，就是整个系统的控制。怎么样把这些各个系统里面进行协调的控制？工商业储能的话其实也不是很复杂，重点也在PCS这边。这个系统我们从大系统开始组成，有发电子系统、调动、电控、网关还有储能系统，还有集中到管理。分级的话，结构是有主微电网和子微电网，子微电网这边对应着不同的负载和不同的应用场合来进行一个分级。从大的里面，储能这个系统进一步的组成，有监控、网管还有调度、BMS、EMS能量管理，这里面又分为储能系统的各个子系统。
第四部分讲一下我们的一些大的应用，因为海外的储能这块其实用的比较多的，这部分是我们去年一年当中发货了400多台，这个能级是可以直接纺到户外的。海外的一个比较大的项目就是我们在海外的一个离网的项目，这个项目为各个村里面供电，这个去年一年就差不多配套了200多套的离网。这里除了组件不是我们自己的，其他的都是我们这边统一设计跟提供的。这边主要是偏离网为主，这个项目主要是给无电地区的供电。第三部分是跟电池厂家的一些配套，第四块是我们的光储充，这在深圳的一个公交站有应用。部分还有一些整体解决方案，就是说我们除了电池不自己做以外，整个系统到整个监控包括能量的管理是完成的一个解决方案的提供。
最后花一分钟时间介绍一下我们整个布局：储能是科华恒盛的组成部分，整个远景是打造生态型的能源互联网，新能源主要是涉及到能源的交易和服务，还有金融。基于我们的三大业务板块，我们创新的一个业务模式就是公司的“一体两翼”的策略。我们这边进行了差异化的战略，我们基本上除了聚焦传统的金融、工业、教育体系以外，我们在军工、核电、轨道交通等差异化的布局，在核电方面是国内唯一一家核岛级UBS的供应商。新能源涉及到我们早期的光伏到储能，包括充电桩，其实这两块能源基础跟新能源，这些都离不开我们的云数据，其实云基础服务上面都进行了大量的布局。因为不单单是做数据中心，我们做整个云服务，为阿里、腾讯、百度等做整个数据的安全跟服务的支撑。所以基于能源基础，我们在新能源跟云服务上面做出科华的一个差异化布局。
我的演讲就到这里，谢谢。
作者简介：
曾春保，厦门科华恒盛股份有限公司新能源技术总监，主要从事电力电子变流技术，新能源发电，储能微网技术的研究工作及产品开发。
（本文根据现场录音整理，未经本人审核）
