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儲能變流器PCS與虛擬同步機VSG介紹

PCS介紹: 儲能變流器(PCS)也是一種DC/AC三相逆變器,與風電變流器、光伏逆變器的拓撲都是一樣的,但PCS對能量可充可放,同一廠家的這幾類產品,同一功率等級的話硬體差別很小,軟體雖有差別,但繼承性也很強,所以同一功率等級的PCS與光伏逆變器的成本應很接近。 傳統的PCS在併網時的控制方式簡稱PQ模式,是電流源型的,即其電路模型等效為一個電流源並聯在電網上;在離網時的控制方式簡稱VF模式,是電壓源型的,即其電路模型等效為一個電壓源並聯在電網上。風電變流器、光伏逆變器都是併網執行的,都是PQ模式。 因為PQ與VF模式的不同,傳統PCS在並離網切換的時候軟體裡需要進行更改,所以很難做到無縫切換。

虛擬同步機技術介紹: 虛擬同步(VSG)技術是最近三年國內外的逆變器領域研究熱點,意思是讓逆變器模擬同步發電機的出力特性,自動地響應電網的頻率和電壓的變化,以提高電網供電可靠性。 虛擬同步技術是一種軟體技術,與硬體無關,是對傳統PCS功能的改進。它既可以在電流源型的PCS上實現,也可以在電壓源型的PCS上實現,前者是在傳統的電流源型PCS基礎上,稍作軟體改動實現的(改動量約10%);後者是在軟體上重新設計實現的(改動量約50%)。前者本質還是PQ控制模式,只能併網執行,不能離網執行,可稱為電流源VSG模式;後者類似於VF模式,可稱為電壓源VSG模式,既能併網執行,也能離網多臺並聯執行。 相比傳統PCS的VF模式,電壓源VSG模式的主要優勢是並離網切換時不需要進行控制環路切換,都是執行在同一個控制下,過渡平滑,可以實現無縫切換。 傳統PCS的VF模式和電壓源VSG模式都支援離網下的多臺並聯,在處理環流和諧振風險上,沒有哪一種具有天然優勢。 目前國內各個廠家對虛擬同步機的概念稱呼不太統一,不主動說清楚是電流源VSG模式,還是電壓源VSG模式,有的稱為具備虛擬同步機功能的PCS,有的直接叫電壓源型虛擬同步機,所以要問清楚是否支援多臺並聯條件下的併網轉離網無縫切換,和切換為離網之後的並聯執行,才能確定是哪一種技術型別。