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5，2。儲能單元5,2。1。儲能單元的選擇要滿足應(yīng)用的需求。滿足其功能定位的實(shí)現(xiàn)、但電池的性能和技術(shù)成熟度影響電池的成組方式,電池組電壓。容量 能量、進(jìn)而影響功率變換系統(tǒng)的選擇和儲能單元的選擇，另一方面。功率變換系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)影響電池的成組方式及其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和儲能單元的選擇,劃分,所以規(guī)定儲能單元應(yīng)根據(jù)電站容量，接入電壓等級。應(yīng)用需求 功率變換系統(tǒng)性能和電池的特性和要求及設(shè)備短路電流耐受能力設(shè)計(jì).5 2。3。直流側(cè)電壓需滿足電池組充，放電的最高，最低電壓范圍 并考慮一定的裕度、直流側(cè)最大輸出電壓應(yīng)不小于公式.1.的要求,直流側(cè)最小輸出電壓應(yīng)不大于公式、2。的要求.式中、ns。電池組等效串聯(lián)電池單體數(shù)量，Kumax.Kumin,功率變換系統(tǒng)輸出電壓裕度系數(shù)。Kumax一般取1,00、1 15.Kumin一般取0。85，0，90，Ucmax 單體電池最大充電電壓.V Ucmin,單體電池最小放電電壓、V，目前的實(shí)際工程中,考慮設(shè)備的耐壓水平 一般鋰離子電池系統(tǒng)直流側(cè)電壓不高于900V，全釩液流電池系統(tǒng)直流側(cè)電壓不高于600V。結(jié)合設(shè)備的生產(chǎn)發(fā)展水平、綜合考慮直流側(cè)電壓不宜高于1kV.5。2，4.電池組的成組方式及其連接拓?fù)鋺?yīng)與功率變換系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相匹配,功率變換系統(tǒng)常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1 圖7所示，1、一級變換拓?fù)湫?一級變換拓?fù)湫?僅含AC DC環(huán)節(jié)的單級式功率變換系統(tǒng).如圖1所示.電池經(jīng)過串并聯(lián)后直接連接AC，DC的直流側(cè),此種功率變換系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單 能耗相對較低 但儲能單元容量選擇缺乏靈活性,適用于獨(dú)立分布式儲能并網(wǎng)、圖1,僅含AC,DC環(huán)節(jié)的功率變換系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),為了擴(kuò)容方便，僅含AC、DC環(huán)節(jié)的功率變換系統(tǒng)可擴(kuò)展為僅含AC DC環(huán)節(jié)共交流側(cè)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、如圖2所示,采用模塊化連接 配置更加靈活、當(dāng)個(gè)別電池組或AC.DC環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時(shí) 儲能系統(tǒng)仍可工作 但導(dǎo)致電力電子器件增多,控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜、圖2，僅含AC DC環(huán)節(jié)共交流側(cè)的功率變換系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).2,兩級變換拓?fù)湫?、兩級變換拓?fù)湫?含AC、DC和DC、DC環(huán)節(jié)的雙極式功率變換系統(tǒng)。如圖3所示、雙向DC,DC環(huán)節(jié)主要是進(jìn)行升 降壓變換。提供穩(wěn)定的直流電壓、此種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的功率變換系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)、由于DC.DC環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)直流電壓的升降。使容量配置更加靈活 適用于配合間歇性.波動(dòng)性較強(qiáng)的分布式電源接入。抑制其直接并網(wǎng)可能帶來的電壓波動(dòng).但由于DC.DC環(huán)節(jié)的存在 使得功率變換系統(tǒng)效率降低、圖3、含AC，DC和DC DC環(huán)節(jié)的功率變換系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為了擴(kuò)容方便 雙極式功率變換系統(tǒng)可擴(kuò)展為含AC.DC和DC、DC環(huán)節(jié)的共直流側(cè)或共交流側(cè)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),如圖4和圖5所示.圖4 含AC DC和DC,DC環(huán)節(jié)共直流側(cè)的功率變換系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖5。含AC、DC和DC。DC環(huán)節(jié)共交流側(cè)的功率變換系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),3。H橋鏈?zhǔn)酵負(fù)湫?，H橋鏈?zhǔn)焦β首儞Q系統(tǒng)、如圖6和圖7所示.采用多個(gè)功率模塊串聯(lián)的方法來實(shí)現(xiàn)高壓輸出、需要實(shí)現(xiàn)高壓時(shí) 只需簡單增加功率模塊數(shù)即可，避免電池的過多串聯(lián)，每個(gè)功率模塊的結(jié)構(gòu)相同。容易進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)和封裝。每個(gè)功率模塊都是分離的直流電源。之間彼此獨(dú)立 對一個(gè)單元的控制不會(huì)影響其他單元。圖6 H橋鏈?zhǔn)焦β首儞Q系統(tǒng),Y型接法 一級變換拓?fù)?兩級變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的功率變換系統(tǒng)一般適用于儲能單元容量不大于1MW的場合 當(dāng)儲能單元能量較高時(shí)，為避免多電池組的并聯(lián)。可采用兩級變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、H橋鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)的功率變換系統(tǒng)一般適用于儲能單元容量大于1MW的場合，對于35kV及以下電壓等級且不考慮三相不平衡的調(diào)節(jié)、H橋鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)可采用Y型接法.對于更高電壓等級或低電壓等級需考慮三相不平衡調(diào)節(jié),H橋鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)可采用角型接法,具體工程設(shè)計(jì)可根據(jù)工程實(shí)際情況，儲能單元的容量，能量、電池類型和生產(chǎn)制造水平、對功率變換系統(tǒng)的性能要求綜合考慮功率變換系統(tǒng)的拓?fù)?，圖7，H橋鏈?zhǔn)焦β首儞Q系統(tǒng)、角型接法，電池組接于功率變換系統(tǒng)的直流側(cè),電池組的容量,能量應(yīng)滿足公式 3。公式,4、的要求,式中，Ur。電池單體.或模塊。電壓、V、C.電池單體、或模塊,容量 Ah。np，電池組等效并聯(lián)電池單體 或模塊，數(shù)量、ns、電池組等效串聯(lián)電池單體,或模塊.數(shù)量、Kcd，容量折算系數(shù) 1.h，KD 電池充 放。電深度、KkP、容量裕度 一般取1,00 1 15.具體工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)電池的特性和生產(chǎn)制造水平等來確定。KkE。能量裕度。一般取1,00，1。15。具體工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)電池的特性和生產(chǎn)制造水平等來確定 P、儲能單元容量要求.W、E,儲能單元能量要求 Wh、對于電池并聯(lián),存在由于并聯(lián)支路間性能，電壓，內(nèi)阻、能量等、的差異導(dǎo)致環(huán)流的存在，影響系統(tǒng)的安全，可靠運(yùn)行,所以設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免電池的并聯(lián)、采用合適的PCS拓?fù)?、控制電池并?lián)個(gè)數(shù)、一般不大于2，5，2 5 儲能單元設(shè)計(jì)時(shí)為使電池組各回路能夠可靠、獨(dú)立的投運(yùn)和退出,能夠配合電池管理系統(tǒng)保證電池的安全,可靠運(yùn)行，各回路可考慮設(shè)置可控接觸器 直流斷路器等開斷、保護(hù)設(shè)備,5，2.6、電池的性能影響電池裕度的選擇?；陔姵氐男阅?，應(yīng)適當(dāng)考慮裕度.電池的壽命特性。壽命的倍率特性,溫度特性.充放電深度特性等 充放電特性,充放電的倍率特性.充放電深度特性.充放電的對稱性，功率特性，能量特性等。等影響電池性能的發(fā)揮。電池工作在不同的工作區(qū)間.性能差異很大,所以,在進(jìn)行電池裕度的選擇時(shí)，應(yīng)充分考慮影響電池性能發(fā)揮的因素.另外，目前電化學(xué)電池價(jià)格昂貴,是決定電化學(xué)儲能電站投資的主導(dǎo)因素 所以電池裕度配置極大地影響了電化學(xué)儲能電站的造價(jià)。為了控制投資 電池裕度配置還應(yīng)充分考慮經(jīng)濟(jì)性