中国储能网讯：6月19—20日，由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会联合江苏省电机工程学会、全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会、中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司等单位联合召开的“第三届全国电网侧暨用户侧储能技术应用高层研讨会”在苏州市太湖假日酒店举行。来自电网公司、设计院、系统集成商、电池生产企业、投融资机构等单位的280余位嘉宾出席了本次研讨会。

会议期间，广州智光储能科技有限公司副总经理付金建分享了主题报告《高安全可控性的大容量级联型储能系统》，以下是演讲全文：

付金建：大家下午好！非常感谢组委会给我们这个机会向大家汇报高压级联型储能技术的研究进展。

级联型高压储能技术与传统储能技术是两种不同的技术路线，今天我主要从产品的特性、工程的应用两个方面对这一技术进行介绍。

级联型型储能系统可以无需变压器升压，直接输出最高35kV电压，目前已经投入运行的主要是6kV和10kV的产品。其交流侧可以按照三相四线或者三相三线设计，特别是三相四线系统，对不平衡负荷的适应能力较强，适用于有较大的不平衡负载的现场。级联型储能PCS单机容量较大，6kV单机功率可达5MW，10kV单机单机容量可达10兆瓦。

级联型储能系统电池簇直流电压540-1000V，与常规储能系统的直流电压设计在同一电压区间。多个交流侧电压380-700V的功率单元交流侧串联，即可实现高电压输出。系统采用Y型接线方式，其中性点可以引出提供单相不平衡电流流通的路径，适应单相负荷不平衡度较大的现场。

从以上级联型储能系统的技术原理可知：按照较低直流电压设计电池系统即可实现很高交流电压输出，系统对电池本体的绝缘等级和电压等级要求与常规低压储能技术基本一致。通过这一技术可把多个小容量的电池包组成一套大型的储能系统。和传统的方案相比，级联型储能系统单电池包的电量比较小，传统方案单个电池包电量多在1000kWh以上，级联型储能系统一般在200kWh以下。因此采用级联型储能技术无需电池簇并联即可组成大电量的储能系统。在大部分应用场合，选择容量稍大的电池单体，可在无单体并联，也无电池簇并联的情况下，组成单机容量10MWh以上的储能系统。消除电池并联后，电池直流系统出力将不再完全依赖电池内阻被动分配，可通过PCS功率单元对不同电池簇之间的功率分配进行主动控制。

随着运行时间加长，电池内阻、容量离散化均会加剧，在电池或者电池簇直接并联运行情况下，各电池运行电流不平衡加剧，不同电池充放电速度差异很大，“短板效应”将加剧，电池系统可使用容量将快速下降。级联型储能系统可以根据不同的电池簇的实际容量、电量，控制其充放电的功率，达到不同容量电池簇协同充放电速度，削弱短板效应，延缓电池系统容量衰减的目的。

下面以实际运行数据介绍一下以上控制功能的运行效果。这是在智光园区5MW/3MWh系统的运行数据。该项目储能系统根据各电池簇SOC通过PCS均衡控制各电池簇运行功率，充放电过程中不同电池簇之间的SOC偏差保持在2%以内，将电站的充电电度保持在较高水平。PCS均衡控制功能投入前后，电池系统容量利用率提升16%以上。2018年的12月25号前后因电池簇SOC离散，电站充电电量维持在2400度左右；当PCS对电池簇进行均衡控制以后，各电池簇SOC的偏差缩小，充电电量快速提升到2800度左右，并长期维持在2800度以上运行。

级联型储能系统通过已有几十年工程应用经验的特殊的控制算法实现低谐波输出，提高电能质量。系统无需设置滤波器，即可满足相关国家标准对网侧谐波指标的要求，避免滤波器运行中存在参数漂移、谐振等问题。

由于储能系统电池数量庞大，BMS系统测点多，在相同故障概率下，电池系统发生故障的次数远多于其他系统（众多储能系统实际运行情况也证明了这一点）。针对这一问题，级联型储能系统设计了功率单元自动旁路技术。在电池系统发生告警或者轻微故障的情况下，级联型储能系统自动快速切除异常电池，其余电池可继续运行，减少因电池系统软故障导致停机的次数，增加项目收益。  

级联型储能系统运行方式多样，调度响应速度快。以4.5兆瓦的系统为例，各种工况间的切换时间都在5毫秒以内。对于大容量的储能电站建设场合，采用级联型储能系统可以大幅度减少电站内的系统台套数。以建设50MW/100MWh的电站为例，用10套5MW/10MWh的系统，通过一级变压就可以接入110kV（220kV)电网。大型储能电站的结构大大减化，调控设备数量也可以大大的减少，调控性能可以大幅提高。

高压级联型储能技术源于智光电气成熟的H桥级联高压变频技术和SVG技术。以上技术通过特殊的系统设计方案，将直流电压400-1000V的电容器，组成交流电压高达35kV的电力电子系统，并广泛、长期、安全、稳定运行于光伏、风电、火电、冶金、建材、市政等多行业万余工业现场超过10年。

截至目前，智光高压级联型储能系统已经通过了中国电科院、广东电科院的严格测试，并取得了相关报告，相关技术和产品已经在国内多个项目应用，涉及电网、火力发电和用户侧等行业。

由于时间关系，今天我的汇报就到这里。欢迎大家与我们一起探讨关于大容量级联型储能系统技术，推动其快速发展和应用。谢谢大家！