本期介绍PCS储能变流器，PCS是连接储能电池系统和电网/负荷的双向电流可控转换装置。担任储能系统中的执行角色，核心功能是控制储能电池的充电和放电过程。
功能
1）PCS能将电池系统输出的直流电转换为可输送至电网和其他负荷的交流电，完成放电；同时可以把电网的交流电整流成直流电，给电池充电。
2）PCS能对充放电的电压、电压、频率、功率等进行快速精确的控制，从而实现恒功率恒流充放电以及平滑波动性电源输出，在保障电池安全的同时提高电能传输效率和电能质量。
储能变流系统控制电能转换
PCS功率柜
构成
PCS由DC/AC双向变流器、控制单元等构成。PCS控制器通过通讯接收后台控制指令，根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电。PCS控制器通过CAN接口与BMS通讯，获取电池组状态信息；可实现对电池的保护性充放电，确保电池运行安全。
工作模式
PCS有离网和并网两种工作模式。
1）并网模式下按照上层调度下发的功率指令实现蓄电池组和电网之间的双向能量转换；如在电网负荷低谷期给蓄电池组充电，在电网负荷高峰期回馈电网。
2）离网/孤网模式，在满足设定要求的情况下，与主电网脱开，给本地的部分负荷提供满足电网电能质量要求的交流电能。
储能变流器接线方式
储能变流器控制结构
功能
通过对电池充放电过程的控制，PCS能实现平抑功率、并/离网运行、信息交互、保护等功能。
PCS不仅可以快速有效地实现平抑分布式发电系统随机电能或潮流的波动，提高电网对大规模可再生能源发电（风能、光伏）的接纳能力，且可以接受调度指令，吸纳或补充电网的峰谷电能，及提供无功功率，以提高电网的供电质量和经济效益。
在电网故障或停电时，其还具备独立组网供电功能，以提高负载的供电安全性。
PCS主要功能
应用
产品形态适应源/网/荷侧多种场景。将PCS按照应用场景分类，可分为户用、工商业、集中式与储能电站四类，功率不断增大。
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家庭户用：与户用光伏配合使用，作为电量搬移、电费管理、应急电源等。安装于室内，对安规、EMC、噪声等要求较高。
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工商业：与分布式光伏结合，自发自用余电上网；或削峰填谷利用峰谷价差获利；部分用户也用其扩容。
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集中式：多采用大功率IGBT模块或并联 设计，同功率下体积可做到最小，交换效率较高。使用功率器件较少，系统可靠性得到保证，单机功率可到MW级。
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储能电站：与大功率集中式PCS类似， 采用IGBT模块设计，一般N 个交流器安装到集装箱内部， 需变压器升压接入电网。
PCS应用场景与产品形态
关键点
快速精确控制、减少损耗是关键
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PCS的关键在于快速精准地实现充放电控制，提升系统效率并减少系统损耗：作为电池储能系统的吞吐设备，PCS的效率将直接影响储能系统的效率。
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PCS聚焦于IGBT模块、拓扑结构创新设计与软件控制算法，技术门槛较高：储能逆变器种类众多，性能特点各异，设计选择合理的拓扑结构与软件控制算法对提高系统效率和降低成本有着重要意义。
代表企业
阳光电源、固德威、科华数据、上能电气、盛弘电气、索英电气等，关于各企业详细信息之前已为大家介绍过，→储能变流器核心企业盘点介绍
本文参考资料：华西证券新能源IT系列：储能IT、网络等
储能产业交流群
2021年全球电化学储能装机规模21.1 GW。其中，锂离子电池93.9%；铅蓄电池2.2%；钠基电池2.0%；液流电池1.2%；超级电容器0.2%；其它0.5%。到2025年，预计电化学储能增量将达到12GW/年，累计装机约40GW。在储能产业链中，各种电化学储能技术、新材料、先进制造设备、储能配套设施等都迎来了爆发式增长的机会。为促进储能产业行业交流，艾邦特建有“储能产业交流群”，欢迎业内人员加入。
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原文始发于微信公众号（艾邦储能与充电）：储能变流器：储能系统中的执行官！
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