寬禁帶高電壓功率半導體GAN模塊
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產品描述
微電網儲能系統采用10kW雙向變流器變流器，配備48V/50Ah鉛酸電池單元5節，系統電池側直流電壓為400V，電池組的標稱容量為12kWh。
超級電容組采用7F110V電容組2個并聯，通過雙向DC-DC變流器掛在直流母線上，DC-DC控制超級電容的充放電管理。超級電容組可在10kw最大功率輸出條件下，瞬間放電10S。
系統構架如下：
控制策略如下：
1、峰&平時段：光伏滿功率發電，優先供給負載使用，分為以下2個模式：
?、佟∪艄夥β蚀笥谪撦d功率，則給電池充電，若電池飽和(達到預設飽和電量，可設置)則可通過PCS進行逆變放電到交流側，若交流側不允許輸電或者斷電情況下，則對光伏變流器進行功率限制，使其達到功率平衡。
?、凇∪艄夥β市∮谪撦d功率，則電池先放電，若電池放光(達到預設警戒電量，可設置)，則先考慮切除二級負荷(可斷電的負荷)，依舊不滿足剩余負荷要求，再通過PCS從交流測取電，使其達到功率平衡。
?、邸∪艚涣鳒y斷電、電池沒電、光伏功率不夠，二級負載已經切除等條件均具備，則提前發出告警信息，系統切掉一切負荷進行保護。
2、谷時段，谷時段光伏基本沒有輸出，需要滿足負載用電，分為以下2個模式：
?、佟〗涣鳒y電網有電。PCS通過交流側取電，逆變給負載供電，同時給電池充電，直至充至飽和狀態，然后進行浮充，保持電池的飽和狀態。
?、凇〗涣鳒y電網沒電，則由電池供電給負載，若電池放光(達到預設警戒電量，可設置)，則先考慮切除二級負荷(可斷電的負荷)，依舊不滿足剩余負荷要求，則提前發出告警信息，系統切掉一切負荷進行保護。
系統組成：
1、光伏板
系統由20塊250w多晶硅光伏組件板和20塊250w單晶硅光伏組件板組成，分為2組，每組10串2并，組成10kw系統。
2、光伏并網逆變器
3、雙向DC-DC變換器(開放式)
雙向DC-DC變流器，是將磷酸鐵鋰電池組和超級電容組的直流電進行升/降壓，使其接入到400V直流母線上，可實現能量的雙向流動，完成儲能系統的充放電，同時可接受中央控制器的調度和監測。
4、儲能DC-AC雙向變流器(PCS)
儲能DC-AC雙向變流器(PCS)可控制蓄電池的充電和放電過程，進行交直流的變換，在無電網情況下可以直接為交流負荷供電。PCS 由 DC/AC 雙向變流器、控制單元等構成。PCS 控制器通過通訊接收后臺控制指令，根據功率指令的符號及大小控制變流器對電池進行充電或放電，實現對電網有功功率及無功功率的調節。 PCS 控制器通過 CAN 接口與 BMS 通訊，獲取電池組狀態信息，可實現對電池的保護性充放電，確保電池運行安全。
5、研旭BMS概述
研旭系列鋰電池管理系統主要應用于以鋰電池作為動力系統的電動車、電動船、電動儀器設備上，對鋰電池組內單體電芯電壓、電池組總壓、電芯溫度、電池組充放電電流等參數進行實時監測，并提供相應的電芯均衡管理、充放電保護控制、加熱制冷管理及故障信息告警?？赏ㄟ^RS485接口連接至HIM設備對系統運行參數進行監控和配置并可以對鋰電池系統的關鍵運行參數及保護告警信息進行實時顯示。
6、微電網中央控制器
微電網中央控制器，通過對微電網系統進行高速數據采集，收集全網電氣參數， 對全網運行狀態進行采集和監視， 并在此基礎上進行邏輯運算，得出控制策略對微電網進行實施調節控制，實現微電網電源、儲能、負荷的實時動態調節功能，保證微電網安全、穩定運行。
7、微電網能量管理系統ems
微電網能源管理系統是微網系統的神經中樞和能量管理中心，系統利用物聯網技術構建傳感測控網絡，對智能微網各種類設備運行、環境狀態及人員管理進行綜合的信息感知，監控BMS和PCS的運行信息，集成微網系統發電和儲能監控、供電監控、計費管理等功能。同時接收電網調度中心下發的調度指令，并根據當前電池組和微網逆變器的運行信息合理的分配調度指令。
微電網儲能系統特點：
1 正常狀態下的功率運行跟蹤
實現微電網正常運行狀態下的功率跟蹤， 實現電池的充放電管理及指定的微電網與主網的功率交換。
2 孤島運行方式下的標準源
微電網由并網轉為孤島運行方式下，支撐系統能夠提供參考電壓和頻率，實現各電源間的功率平衡分配，保證孤島系統的穩定運行，提供抗短時沖擊能力，平滑供電，儲能，消峰填谷。支持不間斷并網到孤網模式轉換。
3 同期并網
微電網由孤網轉為并網時，支撐單元跟蹤主網電壓與頻率，帶動微電網系統無縫并入主電網。
4 可根據當地負載對逆變器進行相應的時隙控制，直流軟起功能，保證儲能裝置的穩定運行，恒功率放電和恒流、恒壓充電策略。
5 可以工作在并網逆變運行模式，亦可工作在儲能充電工作模式，能夠根據微電網控制系統的指令輸出有功和無功功率。
6 當公共電網恢復正常時且接到孤網轉并網指令后，自身完成由孤網運行模式向并網運行模式的轉換，轉換過程造成的脫網時間≤20ms;當公共電網掉電或者異常時，自動切換至孤網運行模式，完成由并網運行模式向孤網運行模式的轉換，該模式轉換時間≤20ms。
7 工作模式可以通過有線通信、面板操作等方式設定正常運行模式，切換時間不大于20ms。
8 能夠與電池管理系統協同工作完成對電池的充放電管理功能。
9 具有大尺寸液晶屏幕，可以通過面板上的按鍵，查詢顯示微電網智能穩定控制器工作情況、設定工作狀態等。
10 具有RS485、CAN 以及以太網通訊接口。
11 具有完善的保護功能：電壓保護、電流保護、電池保護、通訊故障保護等。
12 具有告警功能：出現故障時，能通過指示燈、接點信號、通訊方式輸出告警信號。
微電網儲能系統試驗例程和項目
1)儲能恒壓充電放電實驗
2)儲能蓄電池自動放電實驗
3)儲能蓄電池自動充電實驗
4)直流電壓手動控制儲能蓄電池充電特性測試實驗
5)直流電壓手動控制儲能蓄電池不同倍率下的放電實驗
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