摘要：本文介紹了匯川技術(shù)IES100系列雙向儲(chǔ)能變流器在海拔4200米的青海玉樹州曲麻萊光伏電站上的成功應(yīng)用，該項(xiàng)目是世界上規(guī)模最大，海拔最高的光伏離網(wǎng)電站；

一、引言：

位于青海位于青海省玉樹藏族自治州的世界最大離網(wǎng)型光伏電站在2013年12月11號(hào)成功運(yùn)行，項(xiàng)目總投資2.3625億元，采用匯川IES100T500雙向儲(chǔ)能變流器作為電站核心的儲(chǔ)能發(fā)電設(shè)備，不帶任何其他電源，儲(chǔ)能總?cè)萘繛槊啃r(shí)25.7兆瓦。在連續(xù)陰雨天等極端情況下，光伏電站所帶全部負(fù)荷依靠電池可供電24小時(shí)，50%的居民日常用電靠儲(chǔ)能電池運(yùn)行72小時(shí)，重要負(fù)荷依靠儲(chǔ)能電池供電達(dá)一周時(shí)間。

二、微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)容介紹：

離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于偏僻高海拔高寒山區(qū)、無電區(qū)、海島、通訊基站和路燈等應(yīng)用場所。

離網(wǎng)光伏電站采用全光伏儲(chǔ)能發(fā)電模式，不帶任何其它電源。使用儲(chǔ)能變流器建立一個(gè)離網(wǎng)的微型電網(wǎng)，利用光伏陣列在有光照的情況下發(fā)出的電能，優(yōu)先供給負(fù)載，剩余的電能給儲(chǔ)能蓄電池組充電；在無光照時(shí)，通過儲(chǔ)能變流器將蓄電池組逆變成交流電，給交流負(fù)載供電。

一個(gè)大型的離網(wǎng)光伏電站一般包括儲(chǔ)能變流器、儲(chǔ)能蓄電池（包括電池管理系統(tǒng)）、光伏陣列、光伏逆變器、能量管理系統(tǒng)、以及相關(guān)的電力配電設(shè)施。

三、匯川純離網(wǎng)方案：

匯川純離網(wǎng)方案示意圖

1、工作原理：

在無電地區(qū)（孤島系統(tǒng)）中，通過IES100雙向儲(chǔ)能變流器合理分配，雙向儲(chǔ)能變流器分別作為微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的電壓源（V/f源模式）和電流源（P/Q模式），在吸收電網(wǎng)波動(dòng)的同時(shí)為電網(wǎng)提供穩(wěn)定的電壓和頻率，調(diào)節(jié)發(fā)電和用電間的平衡來實(shí)現(xiàn)純離網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2、技術(shù)難點(diǎn)：

困擾大容量離網(wǎng)電站的難題是V/f源的擴(kuò)容問題，匯川光伏研發(fā)團(tuán)隊(duì)針對這一難題攻克了V/f源的多機(jī)并聯(lián)擴(kuò)容技術(shù)，技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位，使得10MW級(jí)大容量離網(wǎng)電站的實(shí)現(xiàn)成為了現(xiàn)實(shí)。

三、青海玉樹州曲麻萊離網(wǎng)光伏電站系統(tǒng)介紹：

1、系統(tǒng)方案介紹：

青海省玉樹州曲麻萊縣7.024MW離網(wǎng)電站項(xiàng)目采用IES100T500儲(chǔ)能變流器作為儲(chǔ)能用變流設(shè)備，用14臺(tái)IES100T500儲(chǔ)能變流器作為儲(chǔ)能的核心設(shè)備。鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)5MWh、鉛酸蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)20.7MWh。

其中3MW的V/f源主站由6臺(tái)并機(jī)完成，4MW的P/Q源儲(chǔ)能站由8臺(tái)儲(chǔ)能變流器獨(dú)立工作在P/Q模式承擔(dān)20MWh的鉛酸電池儲(chǔ)能。7.024MW的光伏陣列提供為整個(gè)離網(wǎng)電站提供太陽能清潔能源，系統(tǒng)如下圖所示：

曲麻萊離網(wǎng)光伏電站系統(tǒng)圖

2、在主/從站中IES100系列雙向儲(chǔ)能變流器的應(yīng)用

匯川技術(shù)儲(chǔ)能變流器IES100T500專為微電網(wǎng)設(shè)計(jì)主要特征如下：

a.最大支持8臺(tái)500KW雙向儲(chǔ)能變流器并聯(lián)，采用無主從控制，任何一臺(tái)故障不會(huì)影響其他工作。滿足系統(tǒng)冗余和擴(kuò)容的要求。

b.在VF并機(jī)模式下，任意一臺(tái)機(jī)器支持VF模式和PQ模式在線無縫切換。

c.支持交流電網(wǎng)軟啟動(dòng)，避免升壓變啟動(dòng)時(shí)大的沖擊電流。

d.支持能量雙向流動(dòng)。用戶不僅可以掛常規(guī)負(fù)載，也可以掛風(fēng)能變流器，光伏逆變器等發(fā)電設(shè)備。

e.不平衡負(fù)載能力，單相可帶滿載。

f.選配black-start單元，可以從直流側(cè)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)黑啟動(dòng)。

3、P/Q源儲(chǔ)能站用儲(chǔ)能變流器

1)系統(tǒng)配備4MW儲(chǔ)能電站，采用8臺(tái)IES100T500，工作于功率P/Q控制模式，滿足系統(tǒng)能量調(diào)度要求：

1)完善的電池管理，具備儲(chǔ)能電池三段式充電功能。

2)滿功率有功調(diào)節(jié),滿功率無功補(bǔ)償。

3)支持匯川智能功率控制C-Power。

4)選配PLC客戶可定義不同時(shí)段功率和工作模式：峰谷電價(jià)時(shí)，支持在谷電價(jià)時(shí)儲(chǔ)能，高電價(jià)時(shí)放電的運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)對負(fù)荷的“削峰填谷”

5)冗余的RS485通訊功能，BMS通訊接口

6)可以多臺(tái)并聯(lián)，共用電池

傳統(tǒng)的充電器可以實(shí)現(xiàn)電池的充電管理。匯川C-Power智能功率控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量管理的變革，將儲(chǔ)能變流器控制為恒功率源，功率大小可以由用戶上位機(jī)設(shè)置或者內(nèi)部PLC設(shè)置。當(dāng)電池容量可以滿足系統(tǒng)需求時(shí)，變流器工作在恒功率狀態(tài)；電池充滿時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)退出恒功率模式，轉(zhuǎn)入浮充模式。

五、IES100雙向儲(chǔ)能變流器介紹

1、原理介紹：

儲(chǔ)能變流系統(tǒng)是一個(gè)將蓄電池儲(chǔ)存的直流電轉(zhuǎn)換為交流電給電網(wǎng)供電或者將電網(wǎng)交流電轉(zhuǎn)換直流電給蓄電池儲(chǔ)能，調(diào)節(jié)電網(wǎng)能量的的變流系統(tǒng)。這一系統(tǒng)包括電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、直流配電柜、儲(chǔ)能變流器、交流配電柜，通常電站還配有升壓變壓器和輔助供電設(shè)備。

2、優(yōu)勢特點(diǎn)：

五、結(jié)束語

過去曲麻萊縣僅靠一座二級(jí)水電站供電，電力不足，電壓不穩(wěn)，群眾生活、企業(yè)生產(chǎn)多有不便。國家“金太陽”工程項(xiàng)目，在玉樹藏族自治州曲麻萊縣建設(shè)世界最大規(guī)模離網(wǎng)光伏電站—7.203MWp分布式離網(wǎng)光伏電站。此電站可全部解決曲麻萊縣城常住戶3866戶、11429人以及自來水廠、肉聯(lián)廠、鹿廠、磚廠、寺院等用電大戶無電、缺電問題。