一、項目概述
  20KW風(fēng)光儲智能微網(wǎng)實訓(xùn)系統(tǒng)為科研創(chuàng)新理念與實驗、實訓(xùn)型相結(jié)合的集風(fēng)力發(fā)電，光伏發(fā)電、數(shù)據(jù)采集等多元化“風(fēng)、光、混合新能源實驗實訓(xùn)系統(tǒng)”。
20KW風(fēng)光儲智能微網(wǎng)實訓(xùn)系統(tǒng)由風(fēng)力發(fā)電機組、太陽能電池組、追日系統(tǒng)、風(fēng)力及光伏控制系統(tǒng)主控系統(tǒng)組成的微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。
其工作原理是風(fēng)力、光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，并由磷酸鐵鋰電池儲能，DC/AC逆變成交流電，其系統(tǒng)本身作為一個小型的變、送電站、驅(qū)動交流充電樁或其它供電設(shè)備。
20KW風(fēng)光儲智能微網(wǎng)實訓(xùn)系統(tǒng)會根據(jù)既定策略運行，用電低谷時段通過光伏發(fā)電或者風(fēng)力發(fā)電向儲能系統(tǒng)充電，當(dāng)夜晚光伏能量不足或無風(fēng)情況下從電網(wǎng)取電來補充儲能電池的電量差，在電網(wǎng)用電高峰時段再將蓄電池電能經(jīng)變流系統(tǒng)持續(xù)向電網(wǎng)送電，形成峰谷補償效能，系統(tǒng)可以自動運行，也可自定義時段運行或者通過本地計算機制定運行策略，方便管理。
 
     
①　24KWH儲能池及BMS管理系統(tǒng)
②　光伏控制系統(tǒng)
③　風(fēng)力控制系統(tǒng)
④　50kw微網(wǎng)儲能雙向變流器（含STS 、DC/DC變換器）
⑤　配置微網(wǎng)能量管理EMS及監(jiān)控軟件
⑥　配置綜合交流配電的電能質(zhì)量檢測機柜
1.1系統(tǒng)拓撲圖

圖1   系統(tǒng)拓撲圖
1.2  功能特點
?整套系統(tǒng)的各個模塊預(yù)留了CANRS485RS232USBTCPIP通訊接口，可以通過該通訊接口對系統(tǒng)中各個模塊進行監(jiān)控，便于未來項目開發(fā)使用。
?  系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風(fēng)速測量、光照度測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀；
?  系統(tǒng)DC-AC并網(wǎng)同步電源，采用高頻脈沖調(diào)制技術(shù)，具有小體積、高效率及高功率因數(shù)輸出；
?  系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字表和液晶顯示，讓用戶了解當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)；
?  系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流110V/220V/380V純正弦波交流電能；
?  實訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓實訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染；
?  系統(tǒng)增加市電與風(fēng)光互補發(fā)電切換模塊，讓實驗更具操作性；
?  增加分布式供電原理與實驗電路，讓學(xué)生增加對新知識的理解；
?  增設(shè)直流母線單元，方便系統(tǒng)各模塊之間連接及實驗；
?  獨立的后備磷酸鐵鋰儲能電池及BMS充放電管理單元；
二、方案概述
2.1風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的組成
  風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由1臺（套）風(fēng)力并網(wǎng)控制系統(tǒng)、10KW垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組、葉片、風(fēng)機控制系統(tǒng)、塔架等組成。
         
          風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)           風(fēng)力發(fā)電機                發(fā)電機示意圖
2.1.1 發(fā)力發(fā)電控制系統(tǒng)：
分布式風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)、風(fēng)光互補并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)；
2.1.2 特點：
?  ? 風(fēng)力發(fā)電專用并網(wǎng)控制逆變一體機
?  ? 寬范圍風(fēng)力發(fā)電 MPPT 功能，可 30 個點設(shè)定功率曲線
?  ? 完善的保護功能
?  ? 可選 RS232/RS485/GPRS 進行電腦監(jiān)控，其中 GPRS 可同時實現(xiàn) APP 監(jiān)控
2.1.3 技術(shù)參數(shù)：

 
風(fēng)力發(fā)電原理是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再通過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。

 
 
選擇安裝場地
選擇土質(zhì)堅實的平地作為安裝場地，安裝風(fēng)力發(fā)電機的組位置應(yīng)該至少遠離房屋及人員活動場所50米，務(wù)必在選定安裝場地時考慮到風(fēng)葉的光影影響及風(fēng)力發(fā)電機組運行時產(chǎn)生的噪音影響（正常工作時噪音約為65dbA）。同時避免周圍有高大的樹木、建筑物等影響風(fēng)速風(fēng)向的障礙物。
禁止安裝在松軟的沙地、高低不平的場地、有下陷或塌方可能的場地、洼地及其他容易受氣候影響而發(fā)生地質(zhì)變化的場地。同時需要考慮從風(fēng)力發(fā)電機的電機部分到您的儲能蓄電池組的距離，距離越短，所用傳輸電纜越短，因而傳輸過程中的耗能也越少，如果必須得有較長的距離,則盡量選用粗些的標(biāo)準(zhǔn)電纜。
 
地基尺寸（地面安裝）
請選擇在無風(fēng)天氣進行風(fēng)力發(fā)電機安裝及接線。

                           立桿尺寸圖                      預(yù)埋基礎(chǔ)圖
 
 
屋頂安裝：
注：屋頂安裝時需要現(xiàn)場勘察并征得甲方后勤部門同意，還要對屋頂結(jié)構(gòu)承重做大致評估。

風(fēng)機、追日支架屋頂基礎(chǔ)圖

風(fēng)機、追日支架基礎(chǔ)效果圖
2.2光伏發(fā)電系統(tǒng)
10KW光伏發(fā)電前端主要由2個5KW追日發(fā)電單元組成、容量相加起來共計10KW?？傻孛姘惭b或屋頂安裝。
10KW光伏儲能發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏子單元、雙軸跟蹤單元、能量存儲單元、電網(wǎng)接入裝置和能量管理系統(tǒng)四大部分構(gòu)成。

系統(tǒng)運行原理
控制原則如下：
?  白天，光伏系統(tǒng)發(fā)電優(yōu)先給實驗室內(nèi)負載供電，當(dāng)光伏發(fā)電功率大于負荷功率時多余電能儲存在蓄電池中，當(dāng)光伏發(fā)電功率小于負荷功率時，儲能電池和光伏發(fā)電一起給負載供電；
?  夜晚，光伏側(cè)直流停機，由儲能電池通過儲能逆變器單獨給負載供電，當(dāng)電池剩余容量（SOC）放到設(shè)定值，系統(tǒng)自動切入電網(wǎng)，由電網(wǎng)給負載供電，根據(jù)需求，電網(wǎng)可以通過儲能逆變器給電池充電，也可以不充電；
?  當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，光儲系統(tǒng)自動切換至離網(wǎng)運行模式，由光伏電池和儲能電池同時向負載供電；
?  電網(wǎng)可以向儲能電池充電，充電功率及充電時間可調(diào)；
2.2.1 光伏組件
光伏發(fā)電系統(tǒng)前端采用40塊260Wp 多晶硅組件，峰值輸出功率10.4KW
?  組件型號：ZM260P-29b  多晶
?  功率（W）：260
?  開路電壓（V）：40.2
?  短路電流（A）：8.81
?  功率點的工作電壓（V）：29.9
?  功率點的工作電流（Ａ）：8.36
?  轉(zhuǎn)化效率：17.12%
?  開路電壓溫度系數(shù)：-0.292%/K
?  短路電流溫度系數(shù)：+0.045%/K
?  功率溫度系統(tǒng)：-0.408%/K
?  系統(tǒng)電壓（V）：1000
?  保險絲額定電流（A）：20
?  組件尺寸：1650×992×40mm
?  重量：19.1kg
?  框架：陽極氧化鋁
?  玻璃：白色鋼化安全玻璃3.2mm
?  電池片封裝：EVA
?  背板：復(fù)合薄膜
?  太陽能電池片：6×10片多晶硅太陽能電池片（156mm×156mm）
?  接線盒
1)   6個旁路二極管
2)   絕緣材料：PPO
3)   防水等級：IP65
2.2.2 雙軸跟蹤系統(tǒng)(跟蹤式支架和固定支架二選其一)
雙軸跟蹤系統(tǒng)是一種能夠保持太陽能電池板隨時正對太陽，使太陽光的光線隨時垂直照射太陽能電池板的動力裝置。

               5KW 支架三維圖                         5KW 支架圖
跟蹤支架的機械結(jié)構(gòu)主要分為三大部分，立柱，橫梁和網(wǎng)架。立柱與橫梁的連接處為x軸減速機，橫梁和網(wǎng)架的連接處為y軸減速機，鋼結(jié)構(gòu)支架全部采用熱鍍鋅噴塑。
跟蹤系統(tǒng)將增加大于35%的太陽輻射接收量，顯著提高太陽能光伏組件的發(fā)電效率。
主控采用西門子S7-1200系列主機，高精度、高穩(wěn)定數(shù)字化控制方案設(shè)計，的天文算法,實時追蹤太陽使光伏方陣時刻保持輸出功率，提高光伏發(fā)電轉(zhuǎn)化效率。風(fēng)速測量裝置在正常天氣情況下保持靜默感知運行，遇到大風(fēng)天氣或風(fēng)速達到一定等級則會自動運行，并通過控制主機使支架系統(tǒng)自動放平減小風(fēng)阻、保護支架系統(tǒng)在暴風(fēng)雨天氣能夠安全運行。
整體支架系統(tǒng)放置在屋頂，經(jīng)電纜輸送至室內(nèi)主控臺，可實現(xiàn)分布式屋頂發(fā)電相關(guān)實訓(xùn)，所發(fā)電能與風(fēng)力發(fā)電相結(jié)合，經(jīng)DC-AC逆變成三相正弦波380V交流電，可供實驗室照明、計算機和制氫系統(tǒng)使用。
所有系統(tǒng)的設(shè)計、安裝與實際工程一樣，可在老師的指導(dǎo)下做為學(xué)生練習(xí)拆卸、組裝實習(xí)樣機來用。


1、支架整體采用國標(biāo)鋼材，經(jīng)酸洗后作鍍鋅、噴漆防銹處理，抗能力可達15級以上。
2、電動推桿是一種將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橥茥U的直線往復(fù)運動的電力驅(qū)動裝置?？捎糜诟鞣N簡單或復(fù)雜的工藝流程中做為執(zhí)行機械使用，以實現(xiàn)遠距離控制、集中控制或自動控制。
3、回轉(zhuǎn)式減速器，采用回轉(zhuǎn)支承（俗稱轉(zhuǎn)盤）作為減速器從動件，可實現(xiàn)無限制的圓周回轉(zhuǎn)和減速，可以承受較大的軸向力、徑向力和傾覆力；
2  輸出轉(zhuǎn)矩：65 kN.m
2  傾覆力矩：38.7  kN.m
2  軸向靜載荷：338  kN.m
2  徑向靜載荷：135  kN.m
2  減速比：61:1
4、新的模塊化SIMATIC S7-1200控制器是我們新推出產(chǎn)品的核心，可實現(xiàn)簡單卻高度精確的自動化任務(wù)。系統(tǒng)有五種不同模塊，分別為 CPU 1211C、CPU 1212C 、 CPU 1214C、CPU1215C和CPU1217C。具有快速啟動、精確監(jiān)控和等級的可用性。
2.2.3 固定式支架(跟蹤式支架和固定支架二選其一)
系統(tǒng)支架設(shè)計容量為10KW，采用標(biāo)準(zhǔn)工程件，鍍鋅方鋼，鍍鋅C型鋼，結(jié)構(gòu)美觀，強度高，由40塊260Wp太陽能光伏組件，成40度斜面，固定于C型鋼架上，

1)      斜面式，標(biāo)準(zhǔn)工程用C型鍍鋅鋼
2)      支架材料：工程用鍍鋅方鋼，含標(biāo)準(zhǔn)件，接地孔等所需的全部部件，含支架基建底座。
3)      方陣點地面積：安裝于樓頂或地面點地約 40平方米
4)      支架底部基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，多只尺寸40*40*30CM的水泥基礎(chǔ)與支架進行固定以增強支架牢固性及抗風(fēng)能力
2.2.4  10KW并網(wǎng)逆變器
并網(wǎng)逆變器參數(shù)如下：

 
產(chǎn)品特點
1）技術(shù)，全面滿足電網(wǎng)或負荷的接入與控制要求
2 具有并網(wǎng)充放電、獨立逆變功能，適合各種應(yīng)用場合
2 具有并網(wǎng)和離網(wǎng)并聯(lián)功能，良好的擴容性
2 可與多種蓄電池接口，具有多種充放電工作模式
2 可以實時接受系統(tǒng)調(diào)度指令和BMS指令，通訊方式有RS485、CAN、以太網(wǎng)
2 無功功率可調(diào)，功率因數(shù)范圍超前0.9至滯后0.9
2 直流電壓范圍，支持低壓48V蓄電池輸入
2 110%額定輸出功率可實現(xiàn)長時間運行
2）高效節(jié)能，更集成，更好的客戶體驗
2 正面維護，可靠墻安裝，安裝維護更方便，降低維護成本
2 防護等級為IP21，具有防滴水功能，具備防凝露功能
2 高效PWM調(diào)制算法，降低開關(guān)損耗
3）更多優(yōu)點
2 雙電源冗余供電方案提升系統(tǒng)可靠性
2 完善的保護及故障告警系統(tǒng)，更加安全可靠
2 采用動態(tài)圖形液晶界面，提供友好的操作體驗
2 -25℃~+55℃可連續(xù)滿功率運行
2 適應(yīng)高海拔惡劣環(huán)境，可長期連續(xù)、可靠運行
2 支持離網(wǎng)主動運行功能
2 適合共直流母線系統(tǒng)和共交流母線系統(tǒng)
工作邏輯架構(gòu)

 
2.2.5  光伏磷酸鐵鋰電池及BMS儲能管理系統(tǒng)
采用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池，磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，難以分解，即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質(zhì)，具有良好的安全性。

磷酸鋰電池介紹
磷酸鐵鋰電池，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池，磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，難以分解，即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質(zhì)，因此擁有良好的安全性。
1．安全性
材料/電芯級6重安全裝置，開關(guān)盒系統(tǒng)級雙重保護回路，確保系統(tǒng)安全性；從電芯到系統(tǒng)具有安全性認證：UL1642、UN38.3、UL1973、VDE、JET。

2  內(nèi)置可靠的安全閥，當(dāng)過充電或溫度急劇上升時，伴隨者副反應(yīng)發(fā)生，單體內(nèi)壓增加到一定值，安全閥自動開啟泄氣，防止電池鼓脹或爆炸 ；
2  隔膜采用耐高溫陶瓷涂布技術(shù)，防止由枝晶或電池遭沖擊時造成的內(nèi)部短路，高溫時切斷鋰離子傳輸通道。
2  內(nèi)置正極保險絲（即正極通過熔絲與外殼相連），當(dāng)電池短路或過充電等意外時，內(nèi)置正極保險絲熔斷，起保護作用；
2  負有過充電的保護裝置OSD，過充電等濫用情況下，單體內(nèi)部氣壓上升，誘發(fā)OSD變形，充電電流迂回至殼體回路，促使正極保險絲熔斷，切斷充電回路；
2  正極性鋁質(zhì)方形外殼，具有良好的導(dǎo)熱散熱性能，又能阻止表面腐蝕，在長期使用時避免電解質(zhì)的泄漏；
2  殼體內(nèi)置放針刺保護層（NSD），當(dāng)外殼被尖銳硬物刺穿時，NSD層提前與殼體形成回路，降低電芯短路風(fēng)險。
2  回路斷路器可避免電池組因外部短路造成的損害。
2．優(yōu)異的電化學(xué)性能
循環(huán)壽命長、耐受性強，良好的高低溫性能；
2  圓形電芯設(shè)計，的電解液量和電解液保持率（相比較軟包電池），確保單體電芯在25℃下，@0.5C1C、DOD99%、 EOL80%循環(huán)次數(shù)高于4000次，同款產(chǎn)品已大批量應(yīng)用在電動車領(lǐng)域，其性能也獲得多家車企的驗證，該產(chǎn)品儲能領(lǐng)域應(yīng)用，建議放電倍率在0.5C以下，預(yù)期其循環(huán)壽命遠高于6000次。

3．剩余容量無瞬間跌落特性
EOL低于50%，放電性能仍能預(yù)測；
圓形電芯設(shè)計的電解液保持率，電池生命周期內(nèi)不存在電解液的干涸（與軟包電池相比），即使容量衰減到50%，剩余容量不會出現(xiàn)“瞬間跌落”現(xiàn)象。意味著更長的資產(chǎn)利用率和更高的投資回報率。

4．系統(tǒng)適用性強
圓形鋁殼電芯、標(biāo)準(zhǔn)化模組、通用型機架設(shè)計，便于規(guī)?；a(chǎn)組裝，靈活的系統(tǒng)組合，可滿足各種定制化需要；
2  寬廣的系統(tǒng)電壓范圍，通過不同的串聯(lián)組合可提供不同電壓等級的電池系統(tǒng)。
2  寬廣的系統(tǒng)容量范圍，通用型機架式并聯(lián)組合可提供容量多樣式電池系統(tǒng)。可以有幾十千瓦到幾兆的范圍供選擇。
5．系統(tǒng)易于安裝、維護
系統(tǒng)部件模塊化設(shè)計，標(biāo)準(zhǔn)機架安裝，全部接線端子前端設(shè)計，易于安裝維護。
參數(shù)如下：

 
磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)的BMS系統(tǒng)分三級管理，分別為托盤BMS(Tray BMS)、機柜BMS (Rack BMS)、系統(tǒng)BMS(System BMS),每級BMS主要功能如下：
a)   Tray BMS (TBMS，托盤級，控制20個單體電芯，內(nèi)置在模組內(nèi)) : 監(jiān)測單體電芯的電壓、溫度和單個托盤的總電壓， 并通過CAN協(xié)議向上級BMS實時傳遞以上信息，能夠控制單體電芯的電壓均衡性。
b)   Rack BMS (RBMS，機架級，控制10個或多個TBMS，內(nèi)置在開關(guān)盒內(nèi))： 檢測整組電池的總電壓、總電流，并通過CAN協(xié)議向上級BMS實時傳遞以上信息。 能夠顯示電池充放電時容量、健康狀態(tài)，對功率的預(yù)測、內(nèi)阻的計算。控制繼電開關(guān)和盤級單元電壓的均衡性。              
c)   System BMS (SBMS,系統(tǒng)級，最多控制48個RBMS)： 收集下級RBMS信息，能夠?qū)崟r對電池剩余容量、健康狀況進行預(yù)估，功率的預(yù)測、內(nèi)阻的計算。通過RS-485或Modbus-TCP/IP 的方式與上位和外部系統(tǒng)進行通信。
d)   每級BMS實現(xiàn)功能如下

 
2.2.6 匯流箱
在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，為了減少太陽能光伏電池陣列與逆變器之間的連線，用戶可以將一定數(shù)量、規(guī)格相同的光伏電池串聯(lián)起來，組成一個個光伏串列，然后再將若干個光伏串列并聯(lián)接入PVS 系列光伏匯流箱，在光伏匯流箱內(nèi)匯流后，通過光伏專用直流斷路器輸出，與光伏逆變器配套使用從而構(gòu)成完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
光伏陣列的正極和負極的每一路中均安裝一直流熔絲，然后通過匯流母排并聯(lián)，正極直流熔絲均通過用以檢測電流的電流傳感器與所述匯流母排并聯(lián)；電流傳感器用以檢測電流并實現(xiàn)通訊的檢測板連接。
光伏匯流箱電流檢測單元采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，將若干個電流檢測元件的檢測信號，集中傳輸至微控制器，微控制器再將信號傳送至上位機。通過智能測控模塊的地址，快速定位，具有系統(tǒng)維護簡單快捷，運行更加經(jīng)濟和現(xiàn)場維護方便的特點。

 該匯流箱具有以下特點：
壁掛式安裝，箱體采用冷軋鋼板彎制而成，冷軋鋼板厚度 1.5mm。箱體結(jié)構(gòu)密封、防塵、防潮，有足夠的強度和剛度，表面噴漆及密封材料耐腐蝕、抗氧化。防護等級 IP65，滿足室外安裝使用要求；
匯流箱箱體設(shè)有光伏陣列電纜進線孔，可同時接入 8 路電池串列（8正8負） ，直流輸出出線孔（4正4負） ，以及接地線引出電纜孔，電纜引出孔加裝膠墊；
2  冷軋鋼板，防護等級IP65，滿足室外安裝的要求，可直接掛在電池支架上；
2  可同時接入8路光伏組串，每路光伏組串的開路電壓可達DC1000V；
2  每路光伏組串輸入回路的正負極都配置高壓直流熔絲，其耐壓值可達DC1000V，額定電流為15A；
2  直流匯流輸出的正極對地、負極對地、正負極之間配有光伏專用防雷器；
2  直流匯流的輸出端配有可分斷的直流斷路器；
2  防雷器失效報警；
2  直流拉弧檢測及切斷輸出功能。
2.3 50KW 儲能雙向變流裝置
    
儲能逆變器采用了的數(shù)字控制技術(shù)，優(yōu)化了控制性能并且提高了系統(tǒng)的可靠性，適合于不同電池充放電需要，并且在結(jié)構(gòu)上進行模塊化設(shè)計，方便安裝與維護。
2.3.1 其主要性能特點如下：
?  可以接受電網(wǎng)調(diào)度，通訊方式有RS485、CAN、以太網(wǎng)等
?  并網(wǎng)模式、離網(wǎng)模式、混合模式等多種工作模式
?  多種并網(wǎng)充放電方式，包括直流側(cè)充放電模式和交流側(cè)充放電模式
?  具有低電壓穿越和無功補償功能
?  具有自主調(diào)頻調(diào)壓和受控調(diào)頻調(diào)壓功能
?  離網(wǎng)獨立逆變功能，可由儲能逆變器建立微網(wǎng)系統(tǒng)，保證重要負載供電
?  可以多臺逆變器獨立逆變并聯(lián)
?  離網(wǎng)帶三相不平衡負荷能力強
?  110%額定輸出功率可實現(xiàn)長時間運行
?  采用了交直流雙路輸入電源冗余供電模式，確?？刂齐娫吹母呖煽啃?br style="padding: 0px; margin: 0px;">?  防護等級為IP21，具有防滴水功能，具備防凝露功能
?  產(chǎn)品壽命長：采用膜電容設(shè)計，壽命達到30年
技術(shù)參數(shù)：

 
2.3.2 基本功能
2.3.2.1 蓄電池充放電控制
? 儲能逆變器能夠?qū)π铍姵剡M行充電和放電。充電功率和放電功率可由操作者選擇。充放電指令的各種模式由上位機修改。
 
? 充電模式包括恒流充電、恒壓充電、恒功率充電（DC） 、恒功率充電（AC）等。
? 放電模式包括恒流放電、恒壓放電、恒功率放電（DC） 、恒功率放電（AC）等。
2.3.2.2 無功功率控制
?  儲能逆變器能夠?qū)β室驍?shù)和無功比例進行控制。功率因數(shù)和無功比例的控制應(yīng)該通過注入無功功率來實現(xiàn)。
?  功率因數(shù)設(shè)置的范圍為0.9（超前）--0.9（滯后） ，無功比例設(shè)置為額定功率的30%。 
?  逆變器在執(zhí)行充電和放電功能時都能夠?qū)崿F(xiàn)該功能。由上位機和觸摸屏進行無功功率設(shè)置。
2.3.2.3 離網(wǎng)系統(tǒng)獨立逆變控制
儲能逆變器在離網(wǎng)系統(tǒng)中具有獨立逆變功能，能夠穩(wěn)定輸出電壓和頻率，為各種負載供電。獨立逆變包括主動模式和被動模式。
主動模式：
儲能逆變器在獨立逆變運行狀態(tài)時，發(fā)生可恢復(fù)的故障后逆變器故障停機，當(dāng)故障恢復(fù)后無需進行人為操作，逆變器能自動啟動獨立逆變，恢復(fù)原來的運行狀態(tài)。
被動模式：
逆變器在獨立逆變運行狀態(tài)時，發(fā)生故障后逆變器故障停機，當(dāng)故障恢復(fù)后需要人為重新設(shè)置啟動指令，逆變器才能啟動獨立逆變。
2.3.3 工作狀態(tài)
該儲能逆變器有“初始停機”、“停機”、“待機”、“運行”、“緊急停機”、“故障”等幾種狀態(tài)。
初始停機
初始停機模式是指閉合逆變器的蓄電池端斷路器，通過蓄電池對控制電路供電，并檢測蓄電池電壓是否滿足正常工作電壓。
此模式下系統(tǒng)進行自檢，當(dāng)自檢通過后逆變器從初始停機模式轉(zhuǎn)入停機模式。
停機
逆變器在沒有經(jīng)過任何指令操作或調(diào)度時，系統(tǒng)處于停機狀態(tài)。
在停機模式下逆變器接受觸摸屏及上位機的指令操作和調(diào)度，當(dāng)滿足運行的工作條件時逆變器從停機轉(zhuǎn)入運行模式。
在運行后，如果接收到停機指令后，逆變器從運行轉(zhuǎn)為停機狀態(tài)。
待機
在停機或運行模式下，逆變器接受觸摸屏及上位機的待機指令操作和調(diào)度，可以轉(zhuǎn)為待機狀態(tài)。待機狀態(tài)時逆變器交流和直流主接觸器閉合，系統(tǒng)處于熱備用狀態(tài)，當(dāng)觸摸屏或上位機進行指令操作和調(diào)度時，逆變器可以快速的進入相應(yīng)的狀態(tài)。
運行
運行模式包括并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式，并網(wǎng)模式分為充電、放電。離網(wǎng)模式包括主動離網(wǎng)和被動離網(wǎng)。
在并網(wǎng)模式下，逆變器能夠進行電能質(zhì)量調(diào)節(jié)以及無功功率控制。在離網(wǎng)模式下，逆變器能向負載提供穩(wěn)定的電壓和頻率輸出。
故障
當(dāng)儲能系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，逆變器會停止工作，將交直流側(cè)的接觸器立即斷開使機器的主電路與電池、電網(wǎng)或負載脫離。
系統(tǒng)此時持續(xù)監(jiān)測故障是否消除，如果故障未消除，則保持故障狀態(tài)；如果故障消除，默認30秒以后進入停機狀態(tài)，重新接受指令及調(diào)度。
緊急停機
“緊急停機”模式是指在故障或危急時，按下緊急停機按鈕來使儲能逆變器停止運行。
需要再次開機時，緊急停機按鈕必須松開鎖緊狀態(tài)，才能重新啟動儲能逆變器。
關(guān)機
若儲能逆變器處于正常的“運行”模式，用戶需要使機器停止運行進行日常的維護或檢修操作，便可通過上位機發(fā)出停機指令來使儲能逆變器停止工作。并斷開交直流側(cè)的接觸器和斷路器，確保內(nèi)部已斷電。
狀態(tài)切換
當(dāng)逆變器開機進入初始停機時，控制系統(tǒng)將完成自檢，以驗證控制和傳感器系統(tǒng)的完整性。
監(jiān)控和保護功能正常啟動，逆變器進入停機狀態(tài)。停機狀態(tài)時，儲能逆變器IGBT脈沖，斷開交直流接觸器。待機狀態(tài)時，儲能逆變器IGBT脈沖，但閉合交直流接觸器，逆變器處于熱備用狀態(tài)。
儲能逆變器可以在不同模式中轉(zhuǎn)換，需要滿足的轉(zhuǎn)換條件如圖5-1所示。

工作模式轉(zhuǎn)換圖

有 STS 模塊的 PWS1-50K/100K/150K 雙向儲能變流器拓撲圖
2.3.4  工作模式
2.3.4.1 模式介紹
儲能逆變器運行模式可分為并網(wǎng)模式與離網(wǎng)模式。
并網(wǎng)模式
在并網(wǎng)模式下，逆變器可實現(xiàn)充電和放電功能。
?  充電包括恒流充電、恒壓充電、恒功率充電（DC） 、恒功率充電（AC）等。
?  放電包括恒流放電、限壓放電、恒功率放電（DC） 、恒功率放電（AC）等。
另外，在并網(wǎng)模式下，還具有功率因數(shù)和無功調(diào)節(jié)、低電壓穿越、主動孤島等功能，用戶可
以根據(jù)需要進行設(shè)置。
離網(wǎng)模式
該模式可通過上位機或逆變器的觸摸屏來設(shè)定。當(dāng)逆變器設(shè)定為此模式時，逆變器向負載提
供壓恒頻的交流電源。
離網(wǎng)模式包括主動模式和被動模式
主動模式：
逆變器在獨立逆變運行狀態(tài)時，發(fā)生可恢復(fù)的故障后逆變器故障停機，當(dāng)故障恢復(fù)后無需進行人為操作，逆變器能自動啟動獨立逆變，恢復(fù)原來的運行狀態(tài)。
被動模式：
是指逆變器在獨立逆變運行狀態(tài)時，發(fā)生故障后逆變器故障停機，當(dāng)故障恢復(fù)后需要人為重新設(shè)定啟動指令，逆變器才能啟動獨立逆變。
2.3.4.2  模式轉(zhuǎn)換
儲能逆變器在并網(wǎng)模式下，充電和放電功能狀態(tài)之間的切換可直接進行，不需要進入待機狀態(tài)。
儲能逆變器必須是在沒有電網(wǎng)的情況下，獨立逆變才可以運行。
2.3.5   逆變器功能
2.3.5.1   低電壓穿越
《電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》中規(guī)定：大中型電站應(yīng)具備一定的低電壓穿越（Low Voltage Ride Through，縮寫為LVRT）能力。
具體的低電壓穿越要求為：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生不同類型故障或擾動引起電站并網(wǎng)點的電壓跌落時，在一定的電壓跌落范圍和時間間隔內(nèi)，電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行。此外，還應(yīng)滿足下述要求。
有功功率恢復(fù)
對電力系統(tǒng)故障期間沒有脫網(wǎng)的發(fā)電站，其有功功率在故障清除后應(yīng)快速恢復(fù)，自故障清除時刻開始，以至少30％額定功率/秒的功率變化率恢復(fù)至故障前的值。
動態(tài)無功支撐能力
在低電壓穿越過程中電站還應(yīng)根據(jù)需要向電力系統(tǒng)注入無功電流。 對于通過220kV （或330kV）發(fā)電匯集系統(tǒng)升壓至 500kV（或 750kV）電壓等級接入電網(wǎng)的發(fā)電站群中的發(fā)電站，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障引起電壓跌落時，發(fā)電站應(yīng)能向電網(wǎng)注入符合要求的動態(tài)無功電流。
零電壓穿越能力：
當(dāng)發(fā)電站并網(wǎng)點電壓跌至0時，發(fā)電站應(yīng)能不脫網(wǎng)連續(xù)運行0.15s。

圖7-1 大中型電站的低電壓耐受能力要求
2.3.5.2   溫度降額功能
當(dāng)環(huán)境溫度低于50℃時，逆變器可長期運行于1.1倍過載工況；當(dāng)環(huán)境溫度達到55℃時，逆變器仍可保證額定功率輸出；當(dāng)環(huán)境溫度高于65℃，逆變器進入保護模式。

圖7-2 逆變器溫度降額功能
 

 
2.3.5.3   保護功能
儲能逆變器具有完善的保護功能，當(dāng)輸入電壓或者電網(wǎng)出現(xiàn)異常情況時，均可以有效動作，保護儲能逆變器的安全運行，直到異常情況消失后，再繼續(xù)并網(wǎng)發(fā)電。保護項包含：
y  直流過/欠壓保護
當(dāng)儲能電池的直流電壓超出允許電壓范圍時，儲能逆變器會停止工作，同時發(fā)出警示信號，并且在觸摸屏上顯示故障類型。
儲能逆變器能夠迅速檢測到異常電壓并做出反應(yīng)。
y  電網(wǎng)過/欠壓保護
當(dāng)儲能逆變器檢測到電網(wǎng)電壓超出允許電壓范圍時，儲能逆變器會停止工作，同時發(fā)出警示信號，并且在觸摸屏上顯示故障類型。
儲能逆變器能夠迅速檢測到異常電壓并做出反應(yīng)。
y  電網(wǎng)過/欠頻保護
當(dāng)儲能逆變器檢測到電網(wǎng)頻率波動超出允許范圍時，儲能逆變器會停止工作，同時發(fā)出警示信號。并且在觸摸屏上顯示出故障類型。
儲能逆變器能夠迅速檢測到異常頻率并做出反應(yīng)。
y  孤島保護
當(dāng)儲能逆變器檢測到電網(wǎng)電壓為0或電網(wǎng)頻率超出允許范圍時，儲能逆變器會停止工作，同時發(fā)出警示信號，并且在觸摸屏上顯示故障類型。
儲能逆變器能夠迅速檢測到異常電壓并做出反應(yīng)。
 
當(dāng)儲能逆變器處于防孤島效應(yīng)保護的狀態(tài)時，儲能逆變器內(nèi)部的高電壓仍然存在，若進行檢修和維護操作，務(wù)必進行關(guān)斷空開，放電處理。確認安全后方可操作。
y  交流過流保護
當(dāng)儲能電池的功率超過儲能逆變器允許的直流功率時，儲能逆變器將會限流工作在允許的交流功率處，當(dāng)檢測到交流電流大于1.2倍額定電流時，儲能逆變器會停止工作?；謴?fù)正常后，儲能逆變器應(yīng)能正常工作。
y  交流漏電流保護
儲能逆變器具有接地保護功能，接地線纜安置了漏電流傳感器，當(dāng)檢測到漏電流超過2A時，機器立即停機。當(dāng)電流小于1.5A時，保護可消除。并通過觸摸屏顯示出故障。
y  模塊過溫保護
儲能逆變器的IGBT  模塊使用了高精度的溫度傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測模塊溫度，當(dāng)溫度出現(xiàn)過高情況時，DSP  將發(fā)出指令，使儲能逆變器停止運行，以保護設(shè)備的穩(wěn)定運行。
y  環(huán)境過溫保護
儲能逆變器內(nèi)部使用了高精度溫度傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測機器內(nèi)部的溫度，當(dāng)溫度出現(xiàn)過高情況時，DSP  將發(fā)出指令，使儲能逆變器停止運行或者降額輸出，以保護設(shè)備的穩(wěn)定運行。
y  直流過流保護
當(dāng)儲能逆變器檢測到直流電流大于1.2倍額定電流時，儲能逆變器會停止工作，同時發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型?；謴?fù)正常后，儲能逆變器應(yīng)能正常工作。
y  相位異常
當(dāng)儲能逆變器在初始停機、停機、故障狀態(tài)下進行自檢時發(fā)現(xiàn)所接電網(wǎng)三相電壓相位有錯時，儲能逆變器會發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型?；謴?fù)正常后，儲能逆變器應(yīng)重新上電自檢通過才能正常工作。
y  交流電壓不平衡
當(dāng)儲能逆變器檢測到三相交流電壓之差超出允許范圍時，儲能逆變器會停止工作，同時發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型。
儲能逆變器能夠迅速檢測到異常電壓并做出反應(yīng)。
y  變壓器過溫
儲能逆變器的變壓器使用了高精度的溫度傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測模塊溫度，當(dāng)溫度出現(xiàn)過高情況時，DSP  將發(fā)出指令，使儲能逆變器停止運行，以保護設(shè)備的穩(wěn)定運行。
y  模塊故障
儲能逆變器的IGBT模塊具有自保護功能，當(dāng)模塊自身檢測到模塊有過流現(xiàn)象時能快速的給DSP  發(fā)送故障信息，DSP  將發(fā)出指令，使儲能逆變器停止運行，同時發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型。
y  風(fēng)扇故障
儲能逆變器的風(fēng)扇具有自動檢測功能，當(dāng)檢測到風(fēng)扇不轉(zhuǎn)時能快速的給DSP  發(fā)送故障信息，DSP  將發(fā)出指令，使儲能逆變器停止運行，同時發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型。
y  交直流主接觸器故障
當(dāng)儲能逆變器運行狀態(tài)為待機、并網(wǎng)或離網(wǎng)運行時，檢測到交直流主接觸器狀態(tài)為斷開時，儲能逆變器會停止工作，同時發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型。
y  AD采樣故障
當(dāng)儲能逆變器在自檢時，檢測到采樣通道零偏值超出允許范圍時，儲能逆變器會發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型。
y  極性反接故障
當(dāng)儲能逆變器檢測到直流電壓為負值時，儲能逆變器會發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型。
 
2.4  交流配電柜
     
系統(tǒng)供電電源：
- 動力電源供電3相 380 V AC, 50Hz N, PE；三相五線制；
- 照明系統(tǒng)  220 V, 50 Hz, N, PE；
- 控制電壓 220 V, 50 Hz, N, PE；
- 動力系統(tǒng)接口：8組，預(yù)留2組
- 控制系統(tǒng)接口：8組，預(yù)留2組
實現(xiàn)如下功能：
電流保護；
預(yù)留微元接入接口，具有拓展能力。
 
2.5 7KW立式交流充電樁

產(chǎn)品特點：
1、外形時尚簡約，體積小巧，防水設(shè)計，可適用于多種環(huán)境安裝，安裝便捷；
2、操作簡單：刷卡直接啟動充電/手機掃描二維碼啟動充電；
3、充電方式：自動充電、定量、定時、定價充電多方式；
4、運營管理：本地自結(jié)算運營；
5、后臺接口：CAN接口、GPRS/3G/4G無線接口；
6、支付方式：手機APP支付、刷卡支付、微信/支付寶支付等；
7、標(biāo)準(zhǔn)：符合新國標(biāo)。
應(yīng)用范圍：
7KW立式交流充電樁適用于私人別墅、住宅小區(qū)、商業(yè)寫字樓、新能源汽車4S店、車間調(diào)試區(qū)、城市綜合體等停車場或城市公共充電站(私家車、小容量乘用車)等可以較長時間慢速充電的場合。
技術(shù)參數(shù)