光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)原理及實(shí)現(xiàn)架構(gòu)介紹-Leo Huang

光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)原理及實(shí)現(xiàn)架構(gòu)介紹3.系統(tǒng)及原理介紹4.愿景分析?法國電價(jià)在今年已經(jīng)上漲了11倍，一度電約7.73人民幣；?德國基準(zhǔn)電價(jià)比去年上漲了10倍，達(dá)到了800歐元/兆瓦時(shí)的新高；?英國電力運(yùn)營商為了緊急填補(bǔ)電力缺口，以一度電7.9元的天價(jià)，?歐洲電價(jià)由2元/度漲到3-5元/度，用戶側(cè)光儲(chǔ)投資回收期6-7年縮短到3年，未來電價(jià)難回到2元/度以下，民眾采購光儲(chǔ)系統(tǒng)意識(shí)已《國家電網(wǎng)有限公司關(guān)于2022年年儲(chǔ)能電化學(xué)儲(chǔ)能熱儲(chǔ)能電化學(xué)儲(chǔ)能熱儲(chǔ)能化學(xué)儲(chǔ)能物理儲(chǔ)能化學(xué)儲(chǔ)能物理儲(chǔ)能抽水儲(chǔ)能鋰離子電池熔融鹽儲(chǔ)能電解水制氫抽水儲(chǔ)能鋰離子電池熔融鹽儲(chǔ)能電解水制氫超導(dǎo)儲(chǔ)能壓縮空氣儲(chǔ)能鉛酸電池儲(chǔ)冷壓縮空氣儲(chǔ)能鉛酸電池儲(chǔ)冷合成天然氣超級(jí)電容儲(chǔ)能飛輪儲(chǔ)能鈉硫電池飛輪儲(chǔ)能鈉硫電池液流電池液流電池計(jì)，截至2021年底，全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模209.4G蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模占比首次低于90%，比去年同期下降4.1個(gè)百分點(diǎn)；新型儲(chǔ)能的?光伏系統(tǒng)包括光伏組件、光伏功率優(yōu)化器、光伏逆變器光伏組件?目前常用的光伏組件主要分為兩種：單晶組件和多晶組件。單晶組件將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率更高，也更節(jié)省空間，持久耐用，且設(shè)計(jì)美觀，是住宅及小型商用屋頂安裝的理想解決方案。多晶組件生產(chǎn)過程便捷，是更經(jīng)濟(jì)、普遍的選擇。該組件有多種規(guī)格及顏色，適用于民用和大型項(xiàng)目，以及離網(wǎng)和并網(wǎng)系統(tǒng)。?功率優(yōu)化器是一種直流輸入、直流輸出的組件級(jí)別電力電子設(shè)備。每一至兩塊光伏組件連接一個(gè)具有最大功率點(diǎn)跟蹤功能的功率優(yōu)化器，優(yōu)化器可根據(jù)串聯(lián)電路需要，將低電流轉(zhuǎn)化為高電流，最后將各功率優(yōu)化器的輸出端串聯(lián)并接入?yún)R流箱或逆變器，可實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤，MPPT（MaximumPowerPointTracking）控制器能夠?qū)崟r(shí)偵測太陽能板的發(fā)電電壓，并追蹤最高電壓電流值(VI)，使系統(tǒng)以最大功率輸出對(duì)蓄電池充電。應(yīng)用于太陽能光伏系統(tǒng)中，協(xié)調(diào)太陽能電池板、蓄電池、負(fù)載的工作，是光伏系統(tǒng)的大腦。由于光照、溫度具有不確定性，故需要MPPT控制來追蹤系統(tǒng)當(dāng)前的最大功率狀態(tài)，以達(dá)到最佳效能。下圖中，光伏電池工作在25℃,光照分別是1000W/m2MPPTDC-DCAMPOutputC&VsensingAMPInputC&VsensingCurrentCurrentMPPTDC-DCAMPOutputC&VsensingAMPInputC&VsensingCurrentCurrentPV+Vout+InputPowerProtectionPV-Vout-PV-Vout-LogicVoltageADCWiredLogicVoltageADCWiredInterfaceTemperatureSelf-Diagnostics/MonitoringTouchScreenHMITouchScreenHMIZigbeeWirelessInterfacePWMADC采樣電壓電流ADC采樣電壓電流ADC采樣電壓電流信號(hào)信號(hào)?儲(chǔ)能技術(shù)被廣泛應(yīng)用于提升電網(wǎng)輸出與負(fù)荷匹配度，降低電網(wǎng)輸出波動(dòng)，減少電能損耗，以提升能源利用效率。?儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS）、儲(chǔ)能變流器（PCS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）、和其他電氣設(shè)備組成限制，進(jìn)而影響儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量及功率控制能PCS，又稱雙向儲(chǔ)能逆變器，其作用是把電池的直流電逆變成交流電，輸送給電網(wǎng)或者其他交流負(fù)荷使用；把電網(wǎng)的交流電整流為直流電，給電池充電，PCS是儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)或微網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電能雙向流動(dòng)的核心部件。PCS由功率、控制、保護(hù)、監(jiān)控等軟硬件組成，其主要功能包括平抑功率、信息交互、保護(hù)等，PCS決定了輸出電能質(zhì)量和動(dòng)態(tài)特性，也很大程度影響了電池使用壽命。前級(jí)采用BUCK-BOOST雙向變換器設(shè)?STM32G474——多達(dá)5個(gè)400萬次/秒12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），有硬件過采樣功能，可實(shí)現(xiàn)16位分辨率——多達(dá)7個(gè)1500萬次/秒12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）——多達(dá)7個(gè)比較器，傳播延遲為16.7ns?庫侖計(jì)數(shù)器在點(diǎn)火開關(guān)處于打開和關(guān)閉狀態(tài)時(shí)都支持電池組過電流檢測。完全同步?16位電壓測量，在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)，在[1.7–4.7]V范圍內(nèi)的最大誤差為±2?具有再生緩沖區(qū)的2.66Mbps隔離串行通信，支持雙訪問環(huán)。鏈中第一個(gè)和第15?在正常和靜音平衡模式下，每個(gè)電池的無源內(nèi)環(huán)喚醒測量。手動(dòng)/定時(shí)平衡，同時(shí)在多個(gè)通道上?完全精簡的電池測量路徑，帶有ADC交換功能，可增強(qiáng)安全性和簡化?提供自動(dòng)故障驗(yàn)證的智能診斷程序。通過SPI全