根據國際可再生能源機構的宏偉藍圖,到2030年,光伏裝機容量預計將突破5200GW,而至2050年,這一數字更是將躍升至驚人的14000GW,可再生能源占比將超過90%,光伏無疑將成為這場能源革命中的絕對主角。
中國作為全球光伏產業的領頭羊,其《2030年前碳達峰行動方案》的出臺,更是為新能源產業的發展注入了強勁動力,明確提出到2025年新型儲能裝機容量要達到30GW以上的目標。
光儲系統的技術革新與趨勢
隨著裝機規模的持續攀升,光儲系統不僅要在量上實現飛躍,更需在質上實現突破。高頻、高密、高壓成為當前光儲系統技術革新的關鍵詞。第三代半導體的崛起,結合數字化技術的深度融合,極大地提升了電力電子變換器的功率密度,降低了轉換過程中的能量損耗,使得光儲系統的效率與性能邁上了新的臺階。特別是2000V高壓逆變系統的成功并網與穩定運行,不僅驗證了高壓技術的可行性,也為未來更大規模、更高效率的光伏發電應用奠定了堅實基礎。
高品質電能質量
光儲系統的快速發展也帶來了新的挑戰——高品質電能質量的需求日益凸顯。隨著光儲技術與其他高精尖行業的深度融合,如電動汽車充電站、數據中心、精密制造等領域,這些行業對電能質量的要求極為苛刻,任何微小的波動或畸變都可能對設備造成損害,影響生產效率和數據安全性。因此,如何確保光儲系統輸出的電能質量,成為行業亟待解決的關鍵問題。
測試電源
測試電源作為光儲電性能測試系統的核心設備,其性能與可靠性直接關乎到整個測試系統的準確性與有效性。面對光儲系統高頻、高波形質量、高壓化的發展趨勢,測試電源也必須緊跟步伐,實現技術上的同步升級。
測試電源需要具備以下幾點:
1.高頻化:隨著光儲系統中電力電子器件工作頻率的不斷提升,測試電源也需具備更高的響應速度和頻率范圍,以準確模擬和測試高頻工況下的系統性能。
2.高波形質量:波形質量是衡量電能質量的重要指標之一。測試電源應能夠生成高精度、低畸變的波形,以滿足對電能質量高要求的測試需求。
3.高壓化:隨著高壓逆變技術的廣泛應用,測試電源同樣需要支持更高的電壓等級,確保在高壓環境下也能進行穩定可靠的測試。
4.智能化與自動化:結合先進的數字化技術,測試電源應具備智能化的控制與自動化測試能力,能夠自動完成復雜的測試流程,提高測試效率和準確性。
交流側測試標準
一、諧波和波形畸變
諧波和波形畸變是電能質量中的常見問題,它們不僅會增加設備損耗、縮短使用壽命,還可能引發電網諧振等嚴重問題。因此,在光儲系統的測試中,必須嚴格檢測和控制諧波和波形畸變的水平,確保系統輸出的電能質量符合相關標準。
科威爾NB/T 32004-2018標準規定,當逆變器運行時,注入電網的電流諧波總畸變率限值為5%,各次諧波電流含有率限值如下表。
二、三相不平衡
三相不平衡是電網中常見的故障之一,它會導致電壓波動、電流增大、設備過熱等問題。在光儲系統的測試中,應重點關注三相電流的平衡度,確保系統在各種工況下都能保持穩定的三相平衡狀態。
三、低電壓穿越與高電壓穿越
低電壓穿越(LVRT)和高電壓穿越(HVRT)能力是衡量光儲系統電網適應性的重要指標。在電網電壓異常波動時,系統應具備快速響應和恢復的能力,以保證電網的穩定運行和用戶的供電安全。因此,在測試過程中,必須對這些能力進行嚴格的驗證和評估。
低電壓穿越
高電壓穿越
光儲系統的快速發展對電能質量提出了更高要求,而測試電源作為光儲電性能測試系統的核心設備,其高頻、高波形質量、高壓化的升級是必然趨勢。未來,隨著技術的不斷進步和標準的不斷完善,我們有理由相信光儲系統將在提升電能質量、保障電網穩定方面發揮更加重要的作用,為全球能源轉型和可持續發展貢獻更大力量。
審核編輯 黃宇
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