為什么在儲能變流器PCS應用中碳化硅SiC模塊全面革掉IGBT模塊的命！
儲能變流器（Power Conversion System）英文簡(jiǎn)稱(chēng)PCS，可控制蓄電池的充電和放電過(guò)程，進(jìn)行交直流的變換，在無(wú)電網(wǎng)情況下可以直接為交流負荷供電。 儲能變流器PCS由DC/AC 雙向變流器、控制單元等構成。 根據功率指令的符號及大小控制變流器對電池進(jìn)行充電或放電，實(shí)現對電網(wǎng)有功功率及無(wú)功功率的調節。PCS儲能變流器，全稱(chēng)Power Conversion System，是儲能系統中的關(guān)鍵設備，用于實(shí)現儲能電池與電網(wǎng)之間的能量轉換和雙向流動(dòng)。它能夠將直流電轉換為交流電或將交流電轉換為直流電，以滿(mǎn)足電網(wǎng)對儲能系統的充放電需求。PCS儲能變流器在儲能系統中扮演著(zhù)“橋梁”的角色，連接著(zhù)儲能電池和電網(wǎng)，確保儲能系統的高效、穩定運行。
PCS儲能變流器的應用場(chǎng)景
1.能量時(shí)移：在用戶(hù)側儲能系統中，PCS儲能變流器可以用于能量時(shí)移，將白天時(shí)段內光伏多余的發(fā)電量?jì)Υ嫫饋?lái)，在晚上或者陰雨天氣無(wú)光伏發(fā)電量的時(shí)段內再通過(guò)PCS釋放出來(lái)，可以實(shí)現光伏發(fā)電的最大化自發(fā)自用。
2.峰谷套利：在用戶(hù)側儲能系統中，尤其是執行分時(shí)電價(jià)的工商業(yè)園區，PCS儲能變流器可用于進(jìn)行峰谷套利，通過(guò)在電價(jià)低廉的時(shí)間段進(jìn)行充電，在電價(jià)高昂的時(shí)間段進(jìn)行放電，實(shí)現低充高放進(jìn)行套利，達到節省園區整體用電成本的目的。
3.動(dòng)態(tài)擴容：在電力容量受限的場(chǎng)景，類(lèi)似電動(dòng)汽車(chē)充電站場(chǎng)景，通過(guò)PCS儲能變流器配置儲能電池來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴容，充電高峰時(shí)候，PCS儲能變流器進(jìn)行放電，提供額外的功率支持；充電低峰時(shí)，PCS儲能變流器進(jìn)行充電，儲存低價(jià)的電能進(jìn)行備用，既能實(shí)現峰谷套利，又能給充電場(chǎng)站進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴容。
4. 微電網(wǎng)系統：在微電網(wǎng)系統中，PCS儲能變流器能夠實(shí)現分布式電源與儲能系統的協(xié)調控制，提高微電網(wǎng)的穩定性和供電質(zhì)量。通過(guò)PCS儲能變流器的精確功率控制和智能能量管理，可以實(shí)現微電網(wǎng)系統中電源和負荷的平衡和優(yōu)化調度。
5. 電力系統調頻調峰：在電力系統中，PCS儲能變流器可以用于調頻調峰，提高電網(wǎng)的穩定性和可靠性。當電網(wǎng)負荷高峰時(shí)，PCS儲能變流器可以釋放儲能電池中的能量，為電網(wǎng)提供額外的功率支持；當電網(wǎng)負荷低谷時(shí)，PCS儲能變流器則可以吸收電網(wǎng)中的多余能量，為儲能電池充電，以備后用。
PCS儲能變流器的發(fā)展趨勢
目前在大型儲能電站中普遍采用集中式PCS,一臺大功率PCS同時(shí)控制多簇并聯(lián)的電池，電池簇間的不均衡問(wèn)題得不到有效的處理；而組串式PCS，一臺中小功率的PCS只控制一簇電池，實(shí)現一簇一管理，有效規避電池簇間的木桶效應，提升系統壽命，提高全壽命周期放電容量，組串式PCS規?；瘧泌厔菀岩?jiàn)雛形，在工商業(yè)儲能一體柜中組串式PCS已成為行業(yè)主流方案，未來(lái)在大型儲能電站中也將實(shí)現大規?；瘧?。
隨著(zhù)新能源和智能電網(wǎng)的快速發(fā)展以及儲能技術(shù)的不斷進(jìn)步，PCS儲能變流器將面臨更大的發(fā)展機遇和挑戰。未來(lái)，PCS儲能變流器將朝著(zhù)更高效、更智能、更靈活的方向發(fā)展。
IGBT模塊在十幾 kHz開(kāi)關(guān)頻率中就會(huì )表現出嚴重的局限性，由于IGBT模塊尾電流導致?lián)p耗較大。使用 SiC-MOSFET模塊，開(kāi)關(guān)頻率增加，從而減小了濾波器體積。SiC 模塊允許在數十和數百 kHz 的頻率下運行，開(kāi)關(guān)損耗相對較低，從而顯著(zhù)減少了濾波器和散熱熱系統的體積。這些技術(shù)進(jìn)步使變流器總體積大幅度減少，效率提高，從而能夠在較低溫度下運行并可能延長(cháng)組件的使用壽命。
為了滿(mǎn)足PCS儲能變流器更高效的需求，使用基本公司碳化硅SiC模塊全面取代IGBT模塊，可以提升系統效率1%，有效提升客戶(hù)在PCS生命周期里的收益。SiC模塊全面取代IGBT模塊，從而將PCS儲能變流器開(kāi)關(guān)損耗降低高達 70% 至 80%，在儲能變流器PCS應用中碳化硅SiC模塊全面革掉IGBT模塊的命！
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