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全球首個!
百兆瓦級全飛輪獨立調頻示范電站在威海落地。
?圖源|陽光電源
來源|太瓦儲能
隨著風電、光伏等波動性新能源的大量接入,電網(wǎng)對快速精準調頻的需求大幅提升。相較于傳統(tǒng)燃煤機組,飛輪儲能憑借毫秒級響應、超長循環(huán)壽命和高安全性,成為電網(wǎng)調頻應用的理想路徑,但如何將飛輪儲能的機械特性轉化為可靠的調頻能力,對PCS提出了更高的技術要求。
近日,全球首個百兆瓦級全飛輪獨立調頻示范電站——博鼎儲能100MW真空磁懸浮飛輪儲能獨立調頻項目一期在威海乳山正式投運。陽光電源儲能變流一體機,為飛輪儲能創(chuàng)新設計了多個軟硬件技術,在響應速度與運行可靠性方面實現(xiàn)關鍵技術突破,樹立調頻場景新標桿。
在飛輪儲能場景,系統(tǒng)有頻繁啟停、功率波動大、直流電壓范圍寬等運行特點,陽光電源儲能變流器針對性地在啟停控制、故障保護、通信交互關鍵環(huán)節(jié)實現(xiàn)多項創(chuàng)新設計與功能定制,實現(xiàn)復雜工況下系統(tǒng)的快速響應能力與長期運行可靠性。
一體化系統(tǒng)尋優(yōu):
以簡約設計實現(xiàn)更快響應
電網(wǎng)調頻場景中,要求PCS多設備間高度協(xié)同并具備毫秒級的指令響應速度,任何通信延遲都可能影響整體調節(jié)效果與項目收益。陽光電源PCS通過系統(tǒng)統(tǒng)籌,一體化設計,從“軟件“通信架構到“硬件“預充電路等均做了優(yōu)化,確保復雜工況下高效、穩(wěn)定運行。
靈活通信架構,實現(xiàn)多設備高效聯(lián)動
為滿足飛輪系統(tǒng)與電網(wǎng)調度、EMS之間的高效交互,陽光電源PCS支持單元級調度與整機一體化調度雙模式。同時,通過干接點通信實現(xiàn)PTI(電力轉換接口)與PCS之間的快速聯(lián)動,完美適配主流通信架構,確保信號實時準確傳遞,并具有很好的魯棒性。
提供預充功能,簡化系統(tǒng)、初始投資更低
針對PTI設備中直流電容的預充需求,陽光電源PCS在直流側直接集成預充電路,無需PTI額外配置預充模塊,不僅節(jié)約設備成本,也提高了系統(tǒng)集成度與可靠性。
系統(tǒng)穩(wěn)定性升級,
適配飛輪儲能頻繁調頻需求
飛輪儲能作為機械性儲能系統(tǒng),一天的調頻次數(shù)高達幾千次。在頻繁啟停工況下,PCS是否能適應更寬范圍電壓波動,擁有強效散熱和故障恢復能力,是維持電網(wǎng)調節(jié)能力的關鍵。
寬直流電壓設計,啟動運行更平穩(wěn)
飛輪系統(tǒng)在啟機過程中,PTI與PCS需進行模式切換,切換期間的“真空期”容易引發(fā)直流母線電壓失穩(wěn)。陽光電源PCS憑借寬直流電壓運行范圍,有效覆蓋模式切換過程中的電壓波動,顯著提升飛輪機組整體運行穩(wěn)定性,確保系統(tǒng)平滑過渡、持續(xù)可靠。
極速故障自恢復,優(yōu)先保障安全
當飛輪機組發(fā)生故障時,系統(tǒng)需優(yōu)先向電網(wǎng)饋電以實現(xiàn)減速停機。陽光電源PCS依托專利控制軟件算法,可提供故障快速自檢和自恢復能力,有效保障飛輪在故障工況下的可靠減速與系統(tǒng)安全。
專利相變散熱技術,穩(wěn)定運行更長久
調頻場景中,高頻率的功率調度會導致PCS內部產生快速劇烈的溫度變化,這種高低溫變化會加速核心器件性能退化,影響使用壽命和穩(wěn)定性。針對這一挑戰(zhàn),陽光電源在器件選型、器件性能考核、散熱結構設計以及散熱系統(tǒng)可靠性上都做了深入技術創(chuàng)新。一方面通過專利相變散熱技術,能快速響應瞬時熱沖擊,將內部溫度穩(wěn)定在合理區(qū)間,另一方面在器件單體、散熱材料單體上,采用更嚴苛的部件級測試條件,保障PCS在高頻、高溫工況下能夠長期穩(wěn)定運行,滿足調頻場景的產品壽命要求。
軟件定制,
響應新型儲能個性化需求
在軟件層面,陽光電源積極配合新型儲能系統(tǒng)需求進行PCS功能優(yōu)化與迭代,如針對飛輪系統(tǒng)定制開發(fā)了“故障技術自清零”等特色功能,充分滿足不同場景下的控制策略需求。
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乳山博鼎儲能獨立調頻電站項目是全球首個百兆瓦級全飛輪獨立調頻電站,一期項目已于7月份正式并網(wǎng);同時二期也已納入山東省2025新型儲能示范項目庫。
項目的成功投運,驗證了陽光電源PCS在飛輪儲能調頻場景中卓越的穩(wěn)定性與系統(tǒng)響應速度,提升了項目整體運行效益,為飛輪儲能在電網(wǎng)調頻領域的大規(guī)模推廣夯實基礎。
目前,陽光電源全球電力電子設備累計出貨已超870GW+,擁有近30年的電力電子經(jīng)驗,累計專利申請超萬個,始終堅持通過技術創(chuàng)新、產品創(chuàng)新給客戶創(chuàng)造價值,擁有豐富的電力電子、電化學、電網(wǎng)支撐的“三電融合”項目經(jīng)驗,保障PCS設備在飛輪儲能、全釩液流、鈉電儲能等多種應用場景中高效應用。
未來,陽光電源將繼續(xù)以技術創(chuàng)新為驅動,助力新型儲能系統(tǒng)關鍵設備領域的研發(fā)與應用。
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