光伏储能一体化充电站
设
计
方
案
:
项目名称：
项目编号：
版本：
日期：
…
拟制：
^
审阅：
批准：
目录
1 技术方案概述 (3)
1.1 项目基本情况 (3)
1.2 遵循及参考标准 (4)
1.3 系统拓扑结构 (5)
1.4 系统特点 (6)
2 系统设备介绍 (7)
2.1 250K W并离网型储能变流器 (7)
2.1.1 EAPCS250K型储能变流器特点 (7)
2.1.2 EAPCS250K型并离网逆变器技术参数 (7)
2.1.3 电路原理图 (8)
2.1.4 通讯方式 (9)
2.2 50K_DCDC变换器 (9)
2.2.1 50K_DCDC变换器特点 (9)
2.2.2 50K_DCDC变换器技术参数 (10)
2.3 光智能光伏阵列汇流箱 (11)
2.3.1汇流箱简介 (11)
2.3.2汇流箱参数 (12)
2.4 光伏组件系统 (13)
2.4.1 270Wp光伏组件 (13)
2.5 60KW双向充电桩 (15)
2.5.1 60KW充电柱概述 (15)
2.5.2 充电桩功能与特点 (15)
2.5.3 EVDC-60KW充电桩技术参数 (16)
2.6 消防系统 (17)
2.7 微网能量管理系统 (17)
2.7.1 能量管理 (18)
2.7.2 光电预测 (19)
2.7.3 负荷预测 (19)
2.7.4 储能调度 (20)
2.7.5 购售计划 (20)
2.7.6 管理策略 (20)
2.8 动环监控系统 (22)
2.9 电池系统 (23)
2.9.1 电池组 (23)
2.9.2电池模组与电池架设计 (23)
2.9.3电池系统参数表 (24)
2.10 定制集装箱 (25)
3 设备采购信息介绍 (26)
1 技术方案概述
（1）项目主要包括：1台250kW并离网型储能变流器（PCS），4个50kW的DC/DC模块，（2）长春年平均日照时间为4.8h，光伏系统占地面积200㎡，采用自发自用。
（3）储能系统采用集装箱方案，箱内集成储能变流器、DC/DC变换系统、电池系统、电池管理系统、能量管理系统、交流配电柜、动环监控系统和自动消防系统等设备。
1.2 遵循及参考标准
— GB7251.1-1997 《低压成套开关设备》
— IEC439-1.1992 《低压成套开关设备和控制设备》
— GB/T14048.1-93 《低压开关设备和控制设备》
— GB/T9661-1999 《低压抽出式成套开关设备》
— GB9166-88 《低压成套开关设备基本试验方法》
— IEC255 《继电器》
— GB/T7261-2000 《继电器及装置基本试验方法》
— GB1207-86 《电压互感器》
— GB1208-87 《电流互感器》
— GB13539-92 《低压熔断器》
— GB3983.1-89 《低电压并联电容器》
— IEC129 《交流断路器和接地保护》
— GB/T13423-92 《工业控制用软件评定准则》
— GB/T15532-1995 《计算机软件单元测试》
— GB7450 《电子设备雷击导则》
— GB13926-92 《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》
— GB50171-92 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》— IEC51 《直接动作指标模拟电气测量仪器及其附件》
— GB/T 7676-1998 《直接作用模拟指示电测量仪表及附件》
— GB4942.4-93 《低压电器外壳防护等级》
— IEC446 《绝缘和非绝缘导体的色标》
— IEC73 《指示灯和按钮的色标》
— GB/T14549-1993 《电能质量、公用电网谐波》
— GB/T15543-1995 《三相电压允许不平衡度》
— GB/T3797-1989 《电控设备第二部分：装有电子器件的电控设备》
— NB/T31016-2011 《电池储能功率控制系统技术条件》
— GB/T2423.17-1993 《盐雾试验方法》
1.3系统拓扑结构
图1 光储充微电网系统拓扑
如图1 所示，光储充微电网系统拓扑主要设备说明：
并离网型储能变流器：250KW 变流器的交流侧并联接入380V 的交流母线上，直流侧并联接入4 台50kW 的双向DC/DC 变换器，可以实现能量的双向流动，即电池的充放电。
双向 DC/DC 变换器：4 台 50KWDC/DC 变换器高压侧接入变流器的直流端，低压侧与退役动力电池组连接，每台DC/DC 变换器与1 组电池组连接。
退役动力电池系统：12 节3.6V/100Ah 电芯1P12S 构成1 个电池模块（43.2V/100Ah，标称容量为4.32KWh）,16 个电池模块串联构成1 簇电池（691.2V/100Ah,标称容量为
69.12KWh），电池簇接入双向DC/DC 变换器的低压端。电池系统共含4 簇电池，标称容量为
276.48KWh。
MPPT 模块：MPPT 模块的高压侧并联接入750V 的直流母线上，低压侧侧连接光伏阵列；
光伏阵列分为6 个组串，每组由16 块270Wp 的组件串联，共有96 块光伏组件，光伏阵列的总功率为25.92kWp。
充电桩：系统含3 台60kW 充电桩，充电桩的交流侧并入交流母线，可由光伏、储能和电网供电。
EMS&MGCC：根据上级调度指令完成对储能系统的充放电控制、电池SOC 信息监测等
功能。
1.4系统特点
（1）系统采用三层控制架构，最上层为能量管理系统，中间层为中央控制系统，最下层为设备层。系统集成量转换装置、相关负荷监控和保护装置，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统。
（2）储能系统的能量调度策略根据电网的峰谷平段电价和储能电池的SOC（或组端电压）状态灵活地调整/设置，系统接受能量管理系统EMS的调度，从而进行智能化的充放电控制。
（3）系统具备完善的通讯、监测、管理、控制、预警和保护功能，长时间持续安全运行，可通过上位机对系统运行状态进行检测，具备丰富的数据分析功能。
（4）电池管理系统（BMS）与能量管理系统（EMS）通信，上传电池组的信息，并在EMS
及PCS的配合下，实现对电池组的监控和保护功能。
2 系统设备介绍
2.1 250kW并离网型储能变流器
图2 EAPCS250K并离网型储能变流器
2.1.1E A P C S250K型储能变流器特点
具备并网与离网平滑切换功能。
具备并网恒流和恒功率两种充电模式，两种充电模式可实现在线无缝切换，适合各种应用场合的需求。
具备与多种蓄电池的接口，有与电池BMS通讯功能。
能实时接受上位机的调度，可通过PQ模式或下垂模式调度有功无功，满足并网充放电需求。
功率因数可调范围：-1～1。
通讯方式有RS485，以太网等多种通讯方式，灵活可设。
采用先进的IGBT功率模块，完善的系统保护功能，安全可靠。
宽的直流电压输入范围。
彩色LCD液晶触摸屏显示，保护及运行参数可设置。
安装、操作、维护简便。
2.1.2E A P C S250K型并离网逆变器技术参数
序号类别项目参数
1
直
流
侧额定有功功率250KW
2直流电压工作范围500~800V 3最大直流输入电压850V 4最大直流输入电流525A 5恒流充放电电流范围0~525A 6恒功率充放电功率范围0~250K 7直流电压纹波<1%
2.1.3电路原理图
图3 EAPCS250K并离网型储能变流器电路原理图
2.1.4通讯
方式
储能变流器通过以太网或RS485与上位机通讯，支持MODBUS TCP/RTU和104规约，通讯
方案可详见产品手册。
（1）以太网通讯方案若单台储能变流器通讯，可直接用网线将储能变流器的RJ45端口与上位机的RJ45端口相
连，通过上位机监控系统对储能变流器进行监控。
图4储能变流器与计算机以太网线连接示意图
（2）RS485通讯方
案
在标准的以太网MODBUS TCP通讯的基础上，储能变流器还提供了可选的RS485通讯方案, 它采用的是MODBUS RTU协议，利用RS485/RS232转换器与上位机通讯，通过我司能量管理监控系统对储能变流器进行监控。
图5储能变流器通过RS485/232转换器与计算机的连接示意图
2.2 50k_DCDC变换器
图6 50K_DCDC变换器
2.2.150K_D C D C变换器特
点
采用先进的IGBT功率模块，完善的系统保护功能，安全可靠；
?双向BUCK-BOOST变换；
多种通讯接口（以太网通信，RS485，CAN）；
彩色LCD液晶触摸屏显示；
保护及运行参数可设置；
安装、操作、维护简便；
单个模块宽电压输入范围：低压侧DC300～820V，高压侧DC500V~900V；
单个模块额定功率：50KW
采用系统板与分模块架构，系统板协调控制各个分模块，大大提高系统的可靠性与稳定性。
2.2.250K_D C D C变换器技术参数
表2 50k_DCDC模块关键性能参数列表
序号类别项目参数
1
低压侧额定有功功率50KW
2最大功率55kW
3直流电压工作范围250~700V 4最大直流输入电压700V
5最大直流输入电流137.5A 6恒流充放电电流范围0~137.5A 7恒功率充放电功率范围0~55KW
8
高压侧额定功率50kW
9最大功率55kW
10 直流电压工作范围700V~850V
11 最大直流输入电压850V
12 最大直流输入电流78.6A
13
工作模式恒流、恒功率,恒压放电功能具备
14 恒流, 恒压、浮充功能模式具备
15 效率欧洲效率98.5%
16 最高效率99%
17
保护过/欠压保护功能具备
18 过流保护功能具备
19 过载保护功能具备
20 过温保护功能具备
21 冷却系统故障保护具备
22 防雷保护功能具备
23 软启保护具备
24 EPO保护具备
25 高压侧短路保护具备
26
环境防护等级IP20（户内）
27 冷却方式风冷，可调速
28 允许环境温度-25℃-+50℃(超过50
度降额使用)
29 允许相对湿度0-95%，无冷凝
30 海拔高度6000米（>3000米需
降额使用）
31 通讯通讯接口CAN，RS485
机械参数
尺寸（宽×高×深）440×220×600mm
净重50Kg
2.3 光智能光伏阵列汇流箱
图7 智能光伏阵列汇流箱
2.3.1汇流箱简
介
为了减少光伏组件与逆变器之间连接线，方便维护，提高可靠性，在大型光伏电站并网发电系统中，一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置——光伏阵列汇流箱。EAPVCB系列光伏阵列汇流箱是为了满足高效能、高可靠性而特别设计的，可与本公司的光伏逆变器产品相配套组成完整的光伏发电系统解决方案。使用光伏阵列汇流箱，用户可以根据逆变器输入的直流电压范围，把一定数量的规格相同的光伏组件串联组成一个光伏组件串列，再将若干个串列接入光伏阵列汇流箱进行汇流，通过防雷器与断路器后输出，方便了后级逆变器的接入，提高了系统的安全性，缩短了系统安装时间。
本公司EAPVCB系列光伏阵列汇流箱在提供汇流防雷功能的同时，它还监测了光伏电池板运行状态，各个串列电流、汇流后总电压、防雷器状态、直流断路器状态、温度采集，并装置标配有RS485总线接口，可以把测量和采集到的数据上传到监控系统。
本公司光伏阵列汇流箱具有以下特点：
防水等级为IP65，满足室外安装的使用要求；
宽直流电压输入范围（最大接入开路电压可达1000V）；
采用高精度霍尔电流传感器；
每路采用光伏专用熔断器，耐压DC1000V；
采用光伏专用高压防雷器，正负回路都能得到保护；
对输入阵列进行电流监控，本机 LED 显示及通过 RS485 方式输出电流值；
对汇流后电压进行监控，本机 LED 显示及通过 RS485 方式输出电压值；
实时监测防雷器及直流断路器状态；
具有RS485 总线接口，可将数据上传至上位机监控系统；
具有RS485 总线掉线检测及报警功能；
实时故障诊断及报警功能。
2.3.2汇流箱参数
型号EAPVCB-6SD
最大光伏阵列电压1000Vdc
最大光伏阵列并联输入路数 6
每路熔丝额定电流15A(可选)
输出端子大小PG29
防护等级IP65
环境温度-25～+60℃
环境湿度0～99％
宽x高x深404*136.5*365mm
重量8.5kg
防雷等级C级
2.4 光伏组件系统
2.4.1270W p光伏组件
本项目光伏系统采用多晶硅光伏组件，型号为GCL-P6/60 ，峰值功率为270Wp （Vmpp=31.2V，Impp=8.65A），尺寸为1600 mm(长)×992 mm(宽)×35 mm(厚)，具体参数及外观如下。
图8 多晶硅组件GCL-P6/60参数
图9 多晶硅组件GCL-P6/60实物图
2.5 60KW 双向充电桩
2.5.1 60KW 充电柱概述
2.5.2 充电桩功能与特点
图10 60KW 充电柱外观
图11 充电桩功能特点
智能监控：充电桩智能控制器对充电桩具备测量、控制与保护功能，如运行状态检测、故 障状态检测以及充放电过程的联动控制等。
智能计量：配置智能双向电能表，可将计量信息通过RS485分别上传给充电智能控制器和 网络运营平台。
扫码充电：使用易电桩手机客户端扫描充电二维码或关注“易电桩”微信公众号，进行充电。 保护功能：保护功能齐全，具有输入和输出过欠压保护，短路保护，过流保护，漏电保护， 接地检测，过温保护功能。
功率可调：充电功率可调整，满足家庭或工作场所不同车辆的使用要求。
防护等级：
IP54
2.5.3 EVDC-60KW充电桩技术参数
2.6 消防系统
图12 无管网七氟丙烷自动灭火系统储能集装箱系统采用七氟丙烷自动灭火系统，七氟丙烷是无色、无味、无污染气体，且不
导电、不含水，不会对用电设备造成伤害，灭火效率高、速度快。该系统无管网、轻便、可移动，因而安装灵活方便能够就近放置于储能元件柜需重点保护单元附近。
2.7 微网能量管理系统
图13 中央监控系统主界面（数据采集&智能管理）
智能微电网能量管理系统是一套由预测模块和调度模块组成的能量管理软件，其主要目的是根据负荷需求、天气因素、市场信息以及电网运行状态等，在满足运行条件以及储能等物理设备的电气特性等约束条件下，协调微电网系统内部分布式电源和负荷等模块的运行状态，优化微电源功率出力，以最经济的运行成本向用户提供满足质量的电能。智能微电网能量管理系统具有预测微电源出力、优化储能充放电、管理可控负荷、维持系统稳定、实现系统经济运行
等功能。
能量管理系统能在智能微电网并网和离网模式下运行，能实行24小时长期预测调度、短
期预测调度和实时经济调度，既能满足电网上级部门的调度需求，又能降低柴油机启停频率、减少备用储能容量，还能使系统经济性运行。能量管理系统对智能微电网实行经济调度，不仅
保证用户供电可靠性，还提高了系统的经济性。
能量管理系统特点：
数据采集、数据分析及故障录波。
储能系统智能管理，充放电控制。
储能变流器并离网平滑切换。
系统故障告警及保护管理。
2.7.1能量管理
能量管理就是对微网系统进行预测和调度，显示微网系统各部分的预测调度值，微网一天
的费用曲线以及统计微网的经济效益和显示微电源的实时功率值。
如上图所示，对于能量管理主界面左上角图，显示了光伏、负载和风力的24小时预测值，
以及根据预测值优化得出的储能出力和购电计划；对于右上角的图，显示了系统当天的运行费用，可以让操作人员直观地了解当天哪些时段微网产生的费用多，哪些时段微网产生的费用少，从而更经济地分配生产；对于左下角图，显示能量管理系统实时功率指令，可以让操作人员了解能量管理系统实时的运行情况；对于右下角图，统计了微电网实时产生的环境经济效益。2.7.2光电预测
光电预测就是对光伏系统的功率值进行预测，显示光伏系统24小时长期预测值，5分钟预测值和光伏实时功率值和光伏系统的一些环境信息。可以让操作人员了解光伏系统当天的功率出力；5分钟短期预测值相对24小时预测具有更高的预测精度。
2.7.3负荷预测
负荷预测就是对负荷系统的功率值进行预测，显示负荷系统24小时长期预测值，5分钟预测值和负荷系统实时值和负荷系统的一些运行信息和组成。
2.7.4储能调度
储能调度就是储能系统根据微电源的预测值，来进行经济性调度，从而得出的调度值，显示储能系统24小时长期调度，5分钟调度值和储能系统的实时功率和储能系统的一些运行信息和状态信息。
2.7.5购售计划
购售计划就是微电网根据微电源的预测值，来进行经济性调度，从而得出的与电网交互的功率值，显示与电网系统交互的24小时长期调度，5分钟调度值和实时功率，统计微电网每天与电网交互的功率值。可以让操作人员了解储能系统当天及下一时段的预计购电情况及实时的购电情况：
2.7.6管理策略
管理策略就是根据电网的运行状态和运行信息，从而判断出微电网的优化目标。根据微电
光伏储能一体化充电站 设 计 方 案 : 项目名称： 项目编号： 版本： 日期： … 拟制： ^ 审阅： 批准：
目录 1 技术方案概述 (3) 1.1 项目基本情况 (3) 1.2 遵循及参考标准 (4) 1.3 系统拓扑结构 (5) 1.4 系统特点 (6) 2 系统设备介绍 (7) 2.1 250K W并离网型储能变流器 (7) 2.1.1 EAPCS250K型储能变流器特点 (7) 2.1.2 EAPCS250K型并离网逆变器技术参数 (7) 2.1.3 电路原理图 (8) 2.1.4 通讯方式 (9) 2.2 50K_DCDC变换器 (9) 2.2.1 50K_DCDC变换器特点 (9) 2.2.2 50K_DCDC变换器技术参数 (10) 2.3 光智能光伏阵列汇流箱 (11) 2.3.1汇流箱简介 (11) 2.3.2汇流箱参数 (12) 2.4 光伏组件系统 (13) 2.4.1 270Wp光伏组件 (13) 2.5 60KW双向充电桩 (15) 2.5.1 60KW充电柱概述 (15) 2.5.2 充电桩功能与特点 (15) 2.5.3 EVDC-60KW充电桩技术参数 (16) 2.6 消防系统 (17) 2.7 微网能量管理系统 (17) 2.7.1 能量管理 (18) 2.7.2 光电预测 (19) 2.7.3 负荷预测 (19) 2.7.4 储能调度 (20) 2.7.5 购售计划 (20) 2.7.6 管理策略 (20) 2.8 动环监控系统 (22) 2.9 电池系统 (23) 2.9.1 电池组 (23) 2.9.2电池模组与电池架设计 (23) 2.9.3电池系统参数表 (24) 2.10 定制集装箱 (25) 3 设备采购信息介绍 (26)
储能电站总体技术方案 2011-12-20
目录 1.概述 (3) 2.设计标准 (4) 3.储能电站（配合光伏并网发电）方案 (6) 3.1系统架构 (6) 3.2光伏发电子系统 (7) 3.3储能子系统 (7) 3.3.1储能电池组 (8) 3.3.2 电池管理系统(BMS) (9) 3.4并网控制子系统 (12) 3.5储能电站联合控制调度子系统 (14) 4.储能电站（系统）整体发展前景 (16)
1.概述 大容量电池储能系统在电力系统中的应用已有20多年的历史，早期主要用于孤立电网的调频、热备用、调压和备份等。电池储能系统在新能源并网中的应用，国外也已开展了一定的研究。上世纪90年代末德国在Herne 1MW的光伏电站和Bocholt 2MW的风电场分别配置了容量为1.2MWh的电池储能系统，提供削峰、不中断供电和改善电能质量功能。从2003年开始，日本在Hokkaido 30.6MW 风电场安装了6MW /6MWh 的全钒液流电池（VRB）储能系统，用于平抑输出功率波动。2009年英国EDF电网将600kW/200kWh锂离子电池储能系统配置在东部一个11KV配电网STATCOM中，用于潮流和电压控制，有功和无功控制。 总体来说，储能电站（系统）在电网中的应用目的主要考虑“负荷调节、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等几大功能应用。比如：削峰填谷，改善电网运行曲线，通俗一点解释，储能电站就像一个储电银行，可以把用电低谷期富余的电储存起来，在用电高峰的时候再拿出来用，这样就减少了电能的浪费；此外储能电站还能减少线损，增加线路和设备使用寿命；优化系统电源布局，改善电能质量。而储能电站的绿色优势则主要体现在：科学安全，建设周期短；绿色环保，促进环境友好；集约用地，减少资源消耗等方面。
太阳能光伏发电是实现我国能源和电力可持续发展战略的重要组成之一。由于光伏输出功率具有很强的波动性、随机性，光伏电力的不稳定性严重制约了光伏电力的接入和输送。储能技术可以实现削峰填谷、负荷跟踪、调频调压、电能质量治理等功能。光伏储能系统还可以在光伏电站遇到弃光限制发电时将多余电能存入储能电池内，光伏发电量低于限幅值或晚上用电高峰时通过储能逆变器将电池内电能送入电网，储能系统参与电网削峰填谷，储能系统还可利用峰谷电价差创造更大的经济效益，提高系统自身的调节能力;作为解决大规模可再生能源发电接入电网的一种有效支撑技术。 储能系统的主要模式有配置在电源直流侧的储能系统、配置在电源交流侧的储能系统和配置在负荷侧储能系统等。 1、配置在电源直流侧的储能系统 配置在电源直流侧的储能系统主要可安装在诸如光伏发电的直流系统中，这种设计可将蓄电池组合光伏发电阵列在逆变器直流段进行配接调控，如图1。该系统中的光伏发电系统和蓄电池储能系统共享一个逆变器，但是由于蓄电池的充放电特性和光伏发电阵列的输出特性差异较大，原系统中的光伏并网逆变器中的最大功率跟踪系统(MPPT)是专门为了配合光伏输出特性设计的，无法同时满足储能蓄电池的输出特性曲线。因此，此类系统需要对原系统逆变器进行改造或重新设计制造，不仅需要使逆变器能满足光伏阵列的逆变要求，还需要增加对蓄电池组的充放电控制器，和蓄电池能量管理等功能。一般而言，该系统是单向输出的，也就是说该系统中的蓄电池是完全依靠光伏发电充电的，电网的电力是不能给蓄电池充电的。 图1、配置在电源直流侧的储能系统 该系统光伏发电阵列发出的电力在逆变器前端就与蓄电池进行了自动直流平衡，这种模式的主要特点是系统效率高，电站发电出力可由光伏电站内部调度，可以达到无缝连接，输出电能质量好，输出波动非常小等，可大大提高光伏发电输出的平滑、稳定性和可调控性能，缺点是使用的逆变器需要特殊设计，不适用于对现有已经安装好的大部分光伏电站进行升级改造。另一个缺点是，该储能系统中的蓄电池组只能接受本发电单元的电力为其充电，而其他临近的光伏发电单元或电站的多余电力无法为其充电。也就是说这种方案缺乏大电站内部电力调配的功能。 2、配置在电源交流侧的储能系统 配置在电源交流侧的储能系统也可以称之为配置在交流侧的储能系统，单元型交流侧的储能的模式如图2所示，它采用单独的充放电控制器和逆变器来给蓄电池充电或者逆变，这种方案实际上就是给现有光伏发电系统外挂一个储能装置，可在目前任何一种光伏电站甚至风力发电站或其他发电站进行升级安装，形成站内储能系统，也可以根据电网需要建设成为完全独立运行的储能电站，
储能技术对并网光伏电站的作用分析 发表时间：2018-04-19T16:22:21.923Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：钟东长[导读] 摘要：近年来，储能技术对并网光伏电站的作用得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。 （佛山综合能源有限公司广东佛山 528000） 摘要：近年来，储能技术对并网光伏电站的作用得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了太阳能电池储能设备，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就光伏发电系统中储能技术的改进策略展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。 关键词：储能技术；并网光伏电站；作用；分析 1 储能技术光伏并网发电系统对电网的影响 目前，由于光伏发电系统规模相对于电网规模较小，同时也由于储能系统成本较高，光伏系统并网发电时通常不采用储能系统，这使得光伏系统对电网带来了一些不良的影响，并且，随着光伏发电系统规模的不断扩大以及光伏电源在系统中所占比例的不断增加，这些影响变得不可忽视。通过对光伏发电的特性分析可知，光伏发电系统对电网的影响主要是由于光伏电源的不稳定性造成的，从电网安全、稳定、经济运行的角度分析，不加储能的光伏并网发电系统对电网造成的影响主要有以下几点。 1.1对线路潮流的影响 未接入光伏并网发电系统的时候，电网支路潮流一般是单向流动的，并且对于配电网来说随着距变电站的距离增加有功潮流单调减少。然而，当光伏电源接入电网后，从根本上改变了系统潮流的模式且潮流变得无法预测。这种潮流的改变使得电压调整很难维持，甚至导致配电网的电压调整设备(如阶跃电压调整器、有载调压变压器、开关电容器组)出现异常响应，同时，也可能造成支路潮流越限、节点电压越限、变压器容量越限等从而影响系统的供电可靠性，此外，这种潮流的随机性也不利于制定发电厂发电计划。 1.2对系统保护的影响 当光照良好，光伏并网电站输出功率较大时，短路电流将会增大，可能会导致过流保护配合失误，而且过大的短路电流还会影响熔断器的正常工作。此外，对于配电网来说，未接入光伏发电系统之前支路潮流一般是单向的，其保护不具有方向性，而接入光伏发电系统以后，该配电网变成了多源网络，网络潮流的流向具有不确定性。因此，必须要求增设具有方向性的保护装置。 1.3对电网经济性运行的影响 由于光伏电源的自身输出不稳定性，当光伏发电系统并网运行后，系统必须增加相应容量的旋转备用，以保证系统的调峰、调频能力，也就是说，光伏并网发电系统向电网供电，降低了机组利用小时数，牺牲了电网的经济性运行。并且，在分析电网的节能环保效果时，应当考虑这部分旋转备用的耗能和排放。 1.4对电能质量的影响 受云层遮挡的影响，光伏电源的发出功率可能在短时间内从100%降到30%以下，或由30%以下增至100%，对于大型光伏并网系统来说，会引起电压的波动与闪变或频率波动。此外，由于光伏发电系统所发出的电能为直流电，必须经过逆变装置接入电网，这一过程必将产生谐波，对电网造成影响。 1.5对运行调度的影响 光伏电源的输出功率直接受天气变化影响而不可控制，因此，光伏电源的可调度性也受到制约，当某个系统中光伏电源所占到一定比例后，电网运行商应认真考虑如何安全可靠地进行电力调度。另外，光伏电价与常规电价也存在着差异，如何在满足各种安全约束的条件下对电网进行经济性调度也将成为一个值得关注的问题。 2储能系统在光伏发电系统中的作用 通过对光伏发电的特性分析可知，光伏发电系统对电网的影响主要是由于光伏电源的不稳定性造成的，从电网安全、稳定、经济运行的角度分析，不加储能的光伏并网发电系统将对线路潮流、系统保护、电网经济运行、电能质量和运行调度等方面产生不利影响。光伏电站并网，尤其是大规模光伏电站并网隋思安网带来的影响是不可忽视的。目前解决光伏电站对电网影响的途径是提高电网灵活性或为并网光伏电站配置储能装置。 储能系统在光伏电站中的作用主要体现在以下几个方面：1）保证系统稳定。光伏电站系统中，光伏输出功率曲线与负荷曲线存在较大差异，而且均有不可预料的波动特性，通过储能系统的能量存储和缓冲使得系统即使在负荷迅速波动的情况下仍然能够运行在一个稳定的输出水平。2）能量备用。储能系统可以在光伏发电不能正常运行的情况下起备用和过渡作用，如在夜间或者阴雨天电池方阵不能发电时，这时储能系统就起备用和过渡作用，其储能容量的多少取决于负荷的需求。3）提高电力品质和可靠性。储能系统还可防止负载上的电压尖峰、电压下跌和其他外界干扰所引起的电网波动对系统造成大的影响，采用足够多的储能系统可以保证电力输出的品质与可靠性。 3 储能在光伏系统中的应用 光伏系统发电受自然条件影响，具有间歇性、随机性、周期性等特点，采用储能技术可以保证光伏系统平滑并网，提高电能品质，使得光伏系统更友好并网。同时储能技术还可以解决目前光伏系统并网中遇到的限电等问题。 3.1平滑光伏系统输出，解决弃光问题 通过在光伏系统中配置一定容量的储能，可有效抑制光伏系统的波动问题，平滑光伏系统输出，改善并网特性，如图1所示。限电问题一直是我国西部大型电站的痛点，电网建设速度赶不上新能源发展的速度，地方消纳不足，导致大量的弃光弃风现象。据统计仅甘肃省2015年上半年的弃光率接近30%，给投资者造成了巨大的经济损失。储能系统可在限电期间将光伏多余电力储存起来，在光伏电力不足时将电力释放出来，减少弃光，有效解决光伏限发问题，保证系统投资收益，如图2。
储能技术在太阳能发电系统中的应用研究赵元宝 发表时间：2019-08-26T13:05:38.083Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：赵元宝 [导读] 摘要：在经济的高速发展中，能源问题备受关注，面临短缺的问题。因此，为了实现对这一问题的缓解与解决，需要积极进行新能源的开发工作，尤其是将重点放在可再生能源的开发领域 （南瑞集团（国网电力科学研究院）有限公司江苏南京 211106） 摘要：在经济的高速发展中，能源问题备受关注，面临短缺的问题。因此，为了实现对这一问题的缓解与解决，需要积极进行新能源的开发工作，尤其是将重点放在可再生能源的开发领域。太阳能光伏的选择和应用在这一问题的应对方面极具价值。太阳能光伏在发生能量转化的过程中，很容易出现能量损失现象，因此，要重视储能系统的选择，降低能量损耗量。在储能系统的应用和支持下，能够保障能量供应的连续性。本文全面分析了太阳能光伏与储能系统，介绍了储能技术在光伏发电系统中的应用，探讨了复合储能型光伏并网系统。关键词：太阳能光伏；储能系统；并网 1 引言 随着全球范围内的能源危机和环保问题逐渐加剧，化石能源已不再适合作为人类发展进程的主要资源，清洁能源的开发利用成为各个国家关注的重点。其中，太阳能光伏发电凭借清洁、广泛等优良特点，近年来发展迅速，研究与应用成果显著，在电力系统中的渗透率不断增加。然而，不同于传统发电形式，光伏发电易受光照强度等自然因素影响，出力具间歇性和波动性，大规模光伏发电并网对电网产生的不利影响不可忽略。储能技术是电力系统中一种新兴的电能存储技术，可以有效地实现电力系统需求侧管理、消除昼夜间峰谷差、平滑负荷，提高电力设备的利用率，降低供电成本，对于加强系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动具有良好作用。在新能源技术快速发展的大背景下，如果能在光伏发电系统中配置适当的储能方式并采用适当的控制方法，可以有效解决光伏发电出力的随机性等问题，减少对电网造成的波动和冲击，提高电力系统运行的稳定性。因此，研究储能技术在光伏系统中的应用具有极大实际价值。 2 光伏发电与储能系统介绍 所谓光伏发电，简单讲即利用半导体界面的光生伏特效应，将太阳能转化为电能，供给电路负载。简单的光伏发电系统主要由太阳能电池板、控制器和逆变器三大部分组成。与传统化石燃料燃烧发电相比，光伏发电的优点主要体现在：①来源无枯竭且质量高；②能源清洁无污染；③不受地缘限制；④可就地发电供电，不需额外架设输电线路和消耗燃料；⑤建设周期较短。光伏发电系统主要可分为三类：独立式、分布式和并网式。分布式光伏发电，即在用户现场或者用电现场直接配置规模较小的光伏发电系统，用以满足特定用户的需求，或者支持现有电网设施的经济运行，亦或同时满足这两方面的需求。考虑我国人口分布不均很以及地理因素、光照条件等，分布式光伏发电在我国可以说极具发展前景。 储能技术可以说是解决光伏发电供电不平衡不稳定这一问题的最直接有效的方法。其优势在于：一是储能系统可以作为供能的缓冲，起到“削峰填谷”的作用。即使在光伏发电系统出现剧烈波动时也能稳定供电；二是可以储存电能。在光伏系统不能正常供电时起到应急作用，同时也可在光照较强输出功率较大时，向太阳能电池充电；三是保护系统。当电路发生故障或者用户用电发生危险时，系统会自动断电，储能系统可以将断电后光伏系统产生的电能收集起来，从而保护整个系统和电路。 3 储能技术在光伏发电系统中的应用 储能技术主要是借助外来的介质实现多余能量储存，进而在需要的时候释放能量。常见的电储能技术有压缩空气储能、化学电池储能、蓄水储能、超级电容储能和飞轮储能、超导磁场储能等。超级电容储能和飞轮储能、超导磁场储能是目前解决成本和地域限制的新型储能方式，本文主要讲述这三类储能技术在光伏发电系统中的应用。 3.1超级电容储能在光伏发电系统中的应用 超级电容储能利用双电层充放电原理来工作，其电解液中的阴、阳离子在电场的作用下分别向正、负电极移动，最终在电极表面形成双电层，通过高度可逆的化学吸附、脱附和氧化还原反应来存储能量。作为新兴的储能材料，超级电容具有功率密度高、充放电效率高、无污染等优点。 近年来，对超级电容储能技术进行大量研究开发，并取得显著的成果。有人利用超级电容容量大、可无限次循环充放电的特点，将超级电容器与功率器件组合成的功率变换电路接入光伏发电阵列与负载之间，通过补偿光伏电池输出电压来改变光伏阵列输出特性，从而控制光伏发电系统完成最大功率点跟踪。设计了超级电容器的充电控制器和放电控制器，对系统的总体结构和控制系统进行设计，搭建超级电容器储能的独立光伏发电系统的小功率实验平台，并通过仿真和实验结果验证了方案的可行性以及良好的可靠性和稳定性。 3.2飞轮储能在光伏发电系统中的应用 飞轮储能系统是一种新型的储能元件，是机械能和电能的交换装置，具有充电、放电和能量保持三种工作模式。可以采取多种充电模式，放电时通过飞轮的带动发电机发电，并通过电力电子装置的转换成可利用的电能，保持阶段保持飞轮的额定转速转动，既不充电也不放电。其经济性较强，满足绿色和高效的需求，安全性和可靠性显著、功率容量十分巨大，具有发展前景良好，拥有巨大的市场潜力。因此，飞轮储能系统受到行业内很大的关注。有人提出了一种基于模糊控制的光伏飞轮储能系统有功平滑控制策略，将模糊控制应用于平抑有功功率，有效地提高了功率的平滑输出、较大程度地减小了光伏发电的功率波动、提高了电能质量、降低了对电网的冲击。 3.3超导磁场储能在光伏发电系统中的应用 超导磁场储能是将超导体放在一定的磁场当中，对超导体进行降温，一直到超导体的临界的温度以下，然后把磁场撤掉，超导体内部将在临界温度下因磁场磁力影响下出现感应电流。目前为了利用超导体在临界温度下产生持续性的电能，进而获取长时间储存电能的效果， 是现在技术和实际应用上亟待解决的问题。光伏发电系统和超导储能系统通过交流母线相连为本地负荷供电。有学者就利用光伏出力与本地负荷需求的差值作为SMES 控制器的功率控制信号策略，建立了超导储能系统模型，并对其在光伏发电系统的中的运行控制方式进行研究，很好地解决光伏发电功率易受环境影响、不可调节、难于满足负荷需求的问题，对由负荷变化引起的母线电压波动和故障引起的母线电压跌落具有良好的补偿作用。 4 复合储能型光伏并网系统 现在，简单的光伏系统具有输出功率不稳定的特点，负荷储能型光伏并网系统是储能技术在光伏并网当中的应用具有一定的代表性，
光伏储能电站的三种模式 众所周知太阳能光伏发电一直是实现我国能源和电力可持续发展战略的重要组成部分。 但光伏输出功率具有很强的波动性、随机性，光伏电力的不稳定性严重制约了光伏电力的接入和输送。 而光伏储能技术可以实现削峰填谷、负荷跟踪、调频调压、电能质量治理等功能。 光伏储能系统还可以在光伏电站遇到弃光限制发电时将多余电能存入储能电池内。光伏发电量低于限幅值或晚上用电高峰时通过储能逆变器将电池内电能送入电网，储能系统参与电网削峰填谷。 储能系统还可利用峰谷电价差创造更大的经济效益，提高系统自身的调节能力，作为解决大规模可再生能源发电接入电网的一种有效支撑技术。 1、配置在电源直流侧的储能系统
配置在电源直流侧的储能系统主要可安装在诸如光伏发电的直流系统中，这种设计可将蓄电池组合光伏发电阵列在逆变器直流段进行配接调控。 ▲配置在电源直流侧的储能系统 该系统中的光伏发电系统和蓄电池储能系统共享一个逆变器，但是由于蓄电池的充放电特性和光伏发电阵列的输出特性差异较大，原系统中的光伏并网逆变器中的最大功率跟踪系统(MPPT)是专门为了配合光伏输出特性设计的，无法同时满足储能蓄电池的输出特性曲线。 因此，此类系统需要对原系统逆变器进行改造或重新设计制造，不仅需要使逆变器能满足光伏阵列的逆变要求，还需要增加对蓄电池组的充放电控制器，和蓄电池能量管理等功能。 一般而言，该系统是单向输出的，也就是说该系统中的蓄电池是完全依靠光伏发电充电的，电网的电力是不能给蓄电池充电的。
该系统光伏发电阵列发出的电力在逆变器前端就与蓄电池进行了自动直流平衡，这种模式的主要特点是系统效率高，电站发电出力可由光伏电站内部调度，可以达到无缝连接，输出电能质量好，输出波动非常小等，可大大提高光伏发电输出的平滑、稳定性和可调控性能，缺点是使用的逆变器需要特殊设计，不适用于对现有已经安装好的大部分光伏电站进行升级改造。另一个缺点是，该储能系统中的蓄电池组只能接受本发电单元的电力为其充电，而其他临近的光伏发电单元或电站的多余电力无法为其充电。也就是说这种方案缺乏大电站内部电力调配的功能。 2、配置在电源交流侧的储能系统 配置在电源交流侧的储能系统也可以称之为配置在交流侧的储能系统，单元型交流侧的储能模式如图所示。
“光伏+储能”—分布式光伏未来的发展趋势 近日，古瑞瓦特与泰国EA及泰国电网公司签署了关于部署分布式储能充电网络的合作备忘录，古瑞瓦特作为中国最大的户用储能系统解决方案供应商，将为这一次合作提供非常可靠的产品和技术支撑，此次在储能领域具有国际影响力的三强合作，充分说明了古瑞瓦特在储能领域的技术实力。 中国储能市场的现状 储能技术是构建能源互联网，促进能源新业态发展的核心基础，未来三大新兴产业——新能源并网、智能电网、电动汽车的发展瓶颈都指向储能技术，市场潜力巨大。 储能目前正在走向商业应用的初期过渡阶段。储能产业将直接改善能源供给在时间与空间上的布均，亦能改善能源结构，与政府的电力体制改革脚步密不可分，作为国家鼓励发展的产业，今年三月，中国国家能源局下发了《关于促进储能技术与产业发展的指导意见（征求意见稿）》公文，给储能行业的发展指明了方向；同年四月，在苏州举行的第七届中国国际储能大会上获悉，储能扶持政策细则将陆续出台，产业发展有望进入快车道。 “光伏+储能” 光伏平价时代必将到来，光伏储能势不可挡 一直以来，国家高度鼓励并支持分布式光伏的发展，分布式光伏按照2013年发布的《国家发展改革委关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》，电价补贴标准为每千瓦时0.42元（含税）执行。分布式光伏补贴标准维持近4年不变，且不纳入配额制范围，企业及个人能及时获得补贴。 这期间，一至三类资源区新建光伏电站的标杆上网电价分别由2013年政策规定的每千瓦时0.90元、0.95元、0.90元，调整至2016年执行的每千瓦0.80元、0.88元、0.98元，最终下调至现在的每千瓦时0.65元、0.75元、0.85元。 随着标杆上网电价的连续下调，分布式却连续4年保持补贴电价不变，可以预料，分布式光伏并网的补贴下调，是一种趋势和必然，最终目的是实现光伏的平价上网，而补贴的下调最直接影响的就是度电成本加大，收益下降，光伏储能的出现就是要最大化光伏系统的收益。 “光伏+储能”的优势在哪里呢？
电储能技术在大型地面电站的应用 近几十年来，储能技术的研究发展一直受到各国能源、交通、 电力、电信等部门和行业的高度重视。储能技术已被视为电力系统运行过程中“采一发一输一配一用一储"六大环节的重要组成部分，电力系统引入储能技术后，可以有效的实现需求侧管理，不仅能更有效的降低用电成本，还可以促进可再生能源更好的应用，也可作为提高系统稳定性，有效调峰、调频、补偿负荷波动的有效手段。首先，需要了解储能技术分类和相关特点。 一、储能技术的分类及特点
二、世界各主要国家储能技术应用及发展情况： 1、世界主要国家运行储能装机排名（主要还是抽蓄储能）。 表一：年全球累计运行储能装机国家
2、主要储能技术在世界各个国家的应用情况。 2015 （电化学储能中国马上会跃居世界第一） 3、不同储能方式综合数据对比（能量和功率密度、环境效益）:
4、不同储能方式综合成本分析（功率等级和成本）。
总体来说，目前国际及中国研究发展主要还是集中于超级电容和电池（锂电池、液流电池）上，稳步发展一部分抽蓄。材料领域的突破才是关键。 四、电储能技术的关键设备 1、蓄电池的前世今生。
2、中国能源科技“十三五”规划对储能电池的重点发展方向: 1）、集中攻关类：新型高效电池储能技术研究（研究水系锂电池、凝胶锂电池、固态锂电池以及锂硫电池技术的电极材料及规模制备技术，新型钠、硫体系储能系统的关键技术，低电阻、高可靠性铅炭电池电极板的制备工艺技术； 2）、示范试验类：掌握低成本长寿命储能锂离子电池关键技术，建成20MW/10MWh钛酸锂电池储能示范系统，并投入示范运行，储能系统循环寿命达到10000次，成本低于3000元/kWho 3）、公关试验类：MW级以上大容量钠硫电池储能装置示范验证; 4）、应用推广类全机液流电池储能产业化技术研究目标：实施百兆瓦以上级全国产化材料全机液流电池储能装置示范应用工程；建造300MW/年液流电池产业化基地，实现规模化生产。 五、中国电储能技术及产业发展发展情况
储能技术现状与未来发展方向 上一篇文章交谷太阳能小编和大家分享了光伏发电的未来发展趋势，今天和大家探讨一下太阳能储能技术的发展方向。众所周知，太阳能发电是个好东西，但是受到光照和发电成本的影响，一直没有成为主力能源。那么，这其中最大的一块成本就是储能，尤其是离网系统，大型电站如果解决了储能的成本，对于整个光伏行业来说将是不可估量的巨变。 可再生能源发电和电动汽车的快速发展，给储能产业带来了新的发展机遇。未来能源的焦点在能效、可再生能源、储能和可插入电动汽车。智能电网是新能源经济的实施者。智能电网被定义为广义的优化能源链的解决方案，是未来可支撑能源的基础。 储能技术是智能电网的重要环节，是智能电网关键支撑技术之一 大量可再生能源应用(包括分布式电源和集中式电源)，特别是风力发电和太阳能光伏发电都具有随机性、间歇性和波动性，大规模接入将给电网调峰、运行控制和供电质量等带来巨大挑战。储能技术能够有效提升电网接纳清洁能源的能力，解决大规模清洁能源接入带来的电网安全稳定问题。 储能技术的应用有利于优化系统的能量管理，提高系统效率和设备利用率。 储能技术发展是保障清洁能源大规模发展和电网安全经济运行的关键。储能技术可以在电力系统中增加电能存储环节，使得电力实时平衡的“刚性”电力系统变得更加“柔性”，特别是平抑大规模清洁能源发电接入电网带来的波动性，提高电网运行的安全性、经济性、灵活性。储能技术一般分为热储能和电储能，未来应用于全球能源互联网的主要是电储能。 电储能技术主要分为物理储能、电化学储能和电磁储能等三大类。 物理储能 抽水蓄能是目前最为成熟的储能技术，储能成本较低，已经实现大规模应用。目前世界上抽水蓄能机组总装机容量超过1亿千瓦，日本、美国和中国的装机规模处于前三位。全球水电资源丰富，通过合理利用地形，可以建设较大容量的抽水蓄能机组，更好地保障电网供电安全。 压缩空气储能是利用电力系统低谷时的剩余电量，带动空气压缩机，将空气压入大容量储气室，即将电能转化成可存储的压缩空气势能，当系统发电容量不足时，将压缩空气与油或天然气混合燃烧，推动燃气轮机做功发电，满足系统调峰需要。压缩空气储能具有容量大、使用寿命长、经济性好等优点，但发电时需要消耗化石能源，产生污染和碳排放。 电化学储能 电化学储能是目前最前沿的储能技术。近年来，钠硫电池、液流电池和锂离子电池储能等电化学储能技术发展较快，发展潜力巨大，应用前景广阔，有望率
收稿日期：2019-05-16 作者简介：刘小兰（1979—），女，广东珠海人，大学本科，工程师，主要从事电力电源系统高频开关电源，通信电源，UPS 逆变电源等产品的设 计开发工作。 浅析光伏储能应急电源系统的研制 刘小兰 （珠海泰坦科技股份有限公司， 广东珠海519015）摘要：文章介绍了一款光伏储能应急电源系统设计方案，描述了该系统中的光伏储能电源基本组成及工 作原理（逆变器、充电器、光伏充电器、蓄电池采集控制器、主控监测控制器），研究了光伏储能电源中的整流充电控制及其系统的应急操作。 关键词：光伏储能电源；应急电源系统；稳定性中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2019）07-0065-03 DOI ：10.14165/https://www.doczj.com/doc/0d18107629.html,ki.hunansci.2019.07.016 Brief Analysis on the Development of Photovoltaic Energy Storage Emergency Power System LIU Xiao-lan （China Titans Energy Technology Group Co.，Ltd.，Zhuhai，Guangdong 519015，China ） Abstract ：This paper briefly introduces the composition of a photovoltaic energy storage emergency power system.Describ-ing the basic composition and working principle of a photovoltaic energy storage power supply in the systerm (such as，invert-er，charger，photovoltaic charger，battery acquisition controller，battery monitoring master controller).Rectifier charging con-trol in photovoltaic energy storage power supply and emergency operation of the system are studied.Keywords ：photovoltaic energy storage power supply；Emergency power system；Stability 光伏储能应急电源系统，是通过光伏电池板将太阳能转换成直流电，再通过逆变器将直流电转换成交流电，系统主要由光伏储能电源、储能监控单元等组成。光伏储能电源是属于一种后备式用电源，它的主要原理是实现能量的储存与转换，其中，电池属于储能单元，光伏储能电源主要有两种工作模式，即充电模式和逆变模式。当市电正常时，电网直接给负载供电，同时，也会给电池充电即充电模式；但市电出现故障时，通过储能电池放电经逆变器逆变给负载提供不间断交流供电，即逆变模式。此外，光伏储能应急电源系统的研制，可增加可再生能源的比例，优化系统电源结构，且没有任何污染，减轻环保压力。 1光伏储能应急电源系统的基本结构框图和工作 原理 光伏储能应急电源系统，主要由逆变器、光伏充电器、充电器、蓄电池采集控制器、主控监测控制器、显示器等组成。光伏充电，由光伏电池阵列，光伏充电器组成。蓄电池采集控制器，包含蓄电池组及单体电池电压、内阻、温度、电流采样等电路。主控监测控制器的控制系统是DSP ，通过AD 模块及外围采样电路等，对光伏储能电源系统的实时运行信息、报警信息进行全面监视，实现对光伏储能系统的全方面掌控。光伏储能应急电源系统的基本结构框图，如图1所示。
光伏并网储能技术与经济效益分析 电池储能系统在电力系统中的应用已有20多年的历史,早期主要用于孤立电网的调频、热备用、调压和备份等。 储能电站(系统)在电网中的应用目的主要考虑“负荷调节、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等几大功能应用。 通俗一点解释,储能电站就像一个蓄水池,可以把用电低谷期富余的水储存起来,在用电高峰的时候再拿出来用,这样就减少了电能的浪费;此外储能电站还能减少线损,增加线路和设备使用寿命。 2017年光伏标杆上网价出台,光伏上网电价一二三类资源区电价定在0.6、0.7、0.8千瓦时,分布式是分成两档,二三类资源区电价为0.4元千瓦时,一类资源区0.35元千瓦时,随着储能蓄电池价格大幅下调,储能系统设备多样化,根据用电情况,合理利用储能系统,提高经济效益。 已经安装光伏的地方也可以加装并联储能系统。并网储能光伏发电系统,能够存储能多余的发电量,提高自发自用比例,适用于光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价价格贵、光伏发电和用电不在同一时段等应用场所。 在南方一套5KW光伏发电系统,每年发电约6000度,每年会停电120小时左右,约损失300度电。自用电电价是0.75元/度,大部分在晚上,光伏发电余量上网,除去税电价约0.35元/度,两者每度电有0.4元的价差。用户每年用电约7000度,如果没有安装光伏发电,每年需要缴付5250元的电费;安装光伏后,国家补贴0.42元/度,白天光伏用电很少,大部分都是余量上网卖给电网,晚上用电还是需要缴付电费;安装光伏储能系统后,在停电期间也可以正常发电,每年6000度全部自发自用,可节省电费4500元,我们来对比一下两种方案客户的收益: 电价一致的地区,见下表 在实行阶梯电价地区，安装储能后收益就更大。如这个用户所在地区，年用量在 2000 度以下电价是 0.65 元/度，年用量在 2000-4000 度以下电价是 0.8 元/ 度，年用量在 4000 度以下电价是 1 元/度，两种方案客户的收益对比，见下表阶梯电价地区用户安装光伏储能后，自己用电不用缴纳电费，电网公司每年还要他用户支付 1770 元，和不装储能相比，电价一致的地区每年可以增加 2230 元收入，阶梯电价譬如上海地区每年可以增加 2630 元收入。交大光谷 JD1000/JD2000/JD3000 户用并网储能控制器，采用新一代的全数字控制技术，效率高，保护措施齐全，安全性高，兼容现有的并网系统，太阳能发电既可以提
光伏储能技术解析 大容量电池储能系统在电力系统中的应用已有20多年的历史，早期主要用于孤立电网的调频、热备用、调压和备份等。电池储能系统在新能源并网中的应用，国外也已开展了一定的研究。上世纪90年代末德国在Herne1MW的光伏电站和Bocholt 2MW的风电场分别配置了容量为1.2MWh的电池储能系统，提供削峰、不中断供电和改善电能质量功能。从2003年开始，日本在Hokkaido 30.6MW风电场安装了6MW /6MWh的全钒液流电池(VRB)储能系统，用于平抑输出功率波动。2014年8月18日，国家风光储输示范工程220千伏智能变电站成功启动。作为国家电网公司建设坚强智能电网的首批试点项目，国家风光储输示范土程是目前国内最大的并网太阳能光伏电站、国内陆上单机容量最大的风电场、世界上规模最大的化学储能电站，智能化运行水平最高、运行方式最为多样的新能源示范工程。 储能电站(系统)在电网中的应用目的主要考虑“负荷调节、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等几大功能应用。比如：削峰填谷，改善电网运行曲线，通俗一点解释，储能电站就像一个蓄水池，可以把用电低谷期富余的水储存起来，在用电高峰的时候再拿出来用，这样就减少了电能的浪费;此外储能电站还能减少线损，增加线路和设备使用寿命。 国内从2014年开始，大规模开始发展能源互联网和储能系统，本文主要简单介绍储能系统。 图1 二.离网储能系统 离网光伏发电系统又称为独立光伏发电系统，主要由PV组件，DC/DC充电控制器、离网逆变器以及负载组成。 图2
离网系统由以下部分组成： 电池组件、光伏充放电控制器、蓄电池组、离网逆变器、交/直流负载。 光伏充放电控制器，主要作用就是控制蓄电池的充、放电，并保护蓄电池过度充、放电。离网逆变器，离网逆变器的作用是把直流电能转化成交流电能，并提供给负载使用的装置。 我们常见的离网储能系统就是太阳能路灯。光伏组件、一个香烟盒大小的控制器、一盏几十瓦LED灯、一组或者几组蓄电池。就可以提供夜间照明了。 再大一点的离网储能系统就是“户用系统”了，作者2006年刚刚入行时，国内的光伏产业正处于萌芽阶段，国家为了解决青海、西藏西北地区的牧民用电问题，实施了几次“光明工程”，就是一家一户发一套光伏“户用系统”。 (当时150Wp多晶硅还买到20块一瓦)一套户用系统大约300W,2块电池板、一台控制逆变器一体机、12V100AH的电池2-4块。可以在晚上看液晶电池、LED灯照明、也可以用一些小的电动机(藏民搅拌酥油、奶的机器) 更大一点的离网电站，作者参与过多个。其中比较经典的是北京慧能阳光“青海玉树宗达寺”100KW 离网太阳能电站。这个寺庙有200多个喇嘛，每天用电100度，这个电站的建设解决了这些喇嘛的用电问题。 图-3 三.并网储能系统
沈阳市城市建设职业技术学院光伏储能供电系统 初设方案 二〇一四年十二月十七日
一工程概况 1.1 概述 沈阳市城市建设职业技术学院光伏储能供电系统项目将在该学院公用建筑上安装光伏发电系统，光伏组件总装机容量为25kW。年平均发电量约4.1万kWh，光伏系统建设期为四个月，运行期25年。辽宁太阳能研究应用有限公司负责光伏电站的设计及施工安装，项目建成后将有效缓解该校的电力负荷压力。 该系统由六大部分构成，包括：太阳能电池阵列、储能逆变器、光伏并网逆变器、BMS管理系统、蓄电池、交流负载。系统采用光伏于储能系统混合供电，市电正常情况下由光伏并网系统和市电为负载供电，市电断电时由储能系统和光伏并网系统联合供电。 二设计方案 设计的供电系统结构如图1所示，包括功率回路和监控回路两部分。功率回路中，储能逆变器首先从电网吸收电能把蓄电池充满，然后进入待机状态。电网有电情况下，光伏组件通过逆变器向负载供电，多余电量可输送给电网或通过防逆流控制器限制发电。电网停电情况下，光伏并网系统、储能逆变系统、负载组成一个微电网。储能逆变器首先启动，建立母线电压和频率，随后并网逆变器投入，联合为负载供电。大电网的检测与系统工作状态的投切转换由智能配电柜完成。 监控回路部分集成了对分布式能源的控制技术，包括对分布式电
源与储能系统之间的协调控制，电力电子设备的智能控制，分布式电源和负载组成的微网与主网之间的协调控制，基于先进通信技术的控制策略，应用新型供用电保护策略等。通过这些关键技术达到降低电力系统能耗，提高电力系统可靠性和灵活性。 图1 光伏储能供电系统结构图 储能系统用于实现电池与网间能量双向交换，可工作在蓄充模式和蓄电池能量回馈网模式。如图2所示AC/DC 模块采用三相高频SPWM 整流（逆变）电路，主功率回路由三相逆变桥、驱动电路、直流电容、电抗器、控制电路等组成。装置交流输入设置有软启动电路，装置启动前，首先通过软启动电阻对直流侧充电，当电压建立后再闭合主接触器，随后装置并网运行。 AC/DC模块可四象限运行，当电池充电时，将网侧交流电整流成直流电给蓄电池充电，当电池放电时，则将直流电逆变成交流回馈到电网。
1.光伏方案： 技术路线与可行性分析： 光伏并网/独立运行子系统，采用建筑屋顶固定倾斜角度光伏电池阵列，可按100-500kW容量等级配备、组合变流器，380V/三相并网运行，升压至10kV/20kV，兼顾独立运行。与常规按最大能力出力的光伏系统相区别，该系统可接受调度命令，也就是说在特殊情况下能够丢弃日照发电能力满足整体有功调度要求，在新能源发电变流器利用率普遍较低背景下可以复用逆变器，接受系统指令产生无功甚至谐波电流，满足局部补偿要求并提高供电质量与安全性。 目前国内外大规模光电场技术以及屋顶光伏发电技术相对成熟，电池板产能充足采购渠道顺畅，变流器以及控制技术比较完善。 相关参数： 总装机容量：1MW 电池板类型：单晶硅 电池板阵列安装方式：固定倾斜角安装 估算占地面积（建筑屋顶或地面）：12000平方米 变流器及电池板阵列组合单元容量：100kW/250kW/500kW，可选 并网规范：380V对称三相并网运行，升压至10kV/20kV 变流器设备占地面积、空间高度、重量概算：20平方米、3米、12吨 课题主要研究内容及预期达到的目标： 研究目标：设计并实现以多种可再生能源为主要输入能源的互补优化多能源发电系统中以太阳能为主要能量来源的发电系统，该系统以能量存储环节为辅助，采用新型变流技术实现额定功率范围内的稳定电压、频率和波形输出、电源并网、本地负荷分配、运行管理以及与电网的连接运行。该系统可以并网运行，也可以适应作为孤立用电点的独立发电和电能供给。考虑建立额定总容量为1000kW左右示范系统，具备容量扩展性。在光伏发电间歇或未满功率运行期间，通过系统级调控指令利用其低利用率的变流器（逆变器）产生本地电网所需无功电流或谐波电流，作为并联补偿使用，在特殊情况下可以进行有功出力调整，必要时可以丢弃光伏能量不予满发。该系统在可再生能源的利用率、系统变换效率、设备利用率、供电质量、可靠性以及投资规模等方面都应比传统单一新能源系统