2014年6月23日,由国家能源局指导,中关村储能产业技术联盟(CNESA)与杜塞尔多夫展览(上海)有限公司共同主办的储能行业第三届年度高峰论坛——“储能国际峰会2014”在北京国家会议中心隆重开幕。阳光电源股份有限公司产品线总监余勇先生在会上发表主题演讲,以下为演讲内容。
余勇:
阳光电源成立于1997年,主要从事太阳能、风能、以及储能等可再生能源研发生产销售及服务。目前我们已经在全球安装了8GW的光伏逆变器,包括大功率和小功率的微网逆变器。同时我们也是光伏逆变器国家标准的制订单位。我们三大主要业务是光伏发电,风力发电和储能业务,同时也向客户提供整个光伏系统的解决方案。
PCS作为蓄电池、交流负荷以及交流电网的转换环节,其主要模式包括:1.功率模式,作为职能部件接受系统的调度;2.调频调压模式,即按照电网的实际情况,决定功率的输出;3.孤岛模式,在脱离大网的情况下,自主主网或自动同步重新并网。随着储能系统功率等级不断扩大,以及电压等级的不断提高,我们将推出模块化的PCS系统结构,作为下一步的发展方向。另外,我们针对多台逆变器集中并网特点,改善逆变器在分布式并网的介入性能。这主要基于:1. 多逆变器的变网过程中,容易引起电网系统的谐振;2.电压对负荷敏感会造成全局性的系统谐振。随着电力电子设备在电网末端的集中使用,并网的谐振问题日益严重。通过研究我们发现,逆变器本身的控制问题、载波不同步、电网电压的背景噪声都会造成谐振。
我们的方案是采用电容、电压反馈的方式,通过一阶微分控制,在谐振波峰处产生一个环节抵消谐振。增加一阶微分控制后,谐振得到明显改善。据此我们得到如下结论:在微网中,由于并联逆变器各自的控制信号、载波不同步,此时逆变器可能会发生谐振、且高、低频都可能产生谐振峰。同时控制算法对微网逆变器的谐振影响较大,不同控制算法、不同控制参数均会导致不同谐振特性。由于负荷存在多样性,导致电压波形控制产生明显变化,现有的电压控制方法不再适用。
随着电网容量不断扩大,PCS的并联技术成为焦点。我们采用了虚拟电流的方式,即相当于在PCS输出端增加虚拟电流,通过调整输出电流达到目的。由于虚拟同步发电机有很好的故障恢复能力,我们希望通过对虚拟同步技术的研究,利用电源电子装置的一些特性,使PCS设备能实现虚拟同步发电机的特性。
通过推演我们发现,在单台或者多台情况下,可以通过对功率的均分和下垂,实现自主调频。所谓虚拟同步,是在一次调频的基础上,通过增加虚拟惯性环节,达到明显改善系统动态性能的母体。通过测试我们看到,单台VSG并网实验中,虚拟同步发电机带有惯量的下垂方式,对动态负荷和冲击性负荷的响应非常快。我们采取上述VSG的控制方式,解决了微电网和大电网的无缝切换,并实现了柴油发电机组、小水电等一些小功率分布式发电电源的并联运行。
谢谢大家。
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