儲能變流器（PCS）是電化學(xué)儲能系統(tǒng)中的核心組件，它負(fù)責(zé)連接電池系統(tǒng)與電網(wǎng)（或負(fù)荷），實(shí)現(xiàn)電能的高效雙向轉(zhuǎn)換。根據(jù)GB/T34120-2017電化學(xué)儲能系統(tǒng)儲能變流器技術(shù)規(guī)范，PCS通過電力電子變換電路，將交流電與直流電相互轉(zhuǎn)換（整流為交流轉(zhuǎn)直流，逆變則為直流轉(zhuǎn)交流），從而精準(zhǔn)控制儲能元件（如鋰電池、電容等）在充放電過程中的功率。此外，PCS還集成了功率、控制、保護(hù)及監(jiān)控等軟硬件，確保其不僅在并網(wǎng)/離網(wǎng)控制方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，還能滿足特殊場景下電網(wǎng)黑啟動、微網(wǎng)供電等短時(shí)功能需求。其交流輸出可直連大電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)儲能系統(tǒng)的靈活調(diào)度與高效運(yùn)行。

      儲能變流器（PCS）的結(jié)構(gòu)形式主要分為并網(wǎng)型、離網(wǎng)型、跟網(wǎng)型和構(gòu)網(wǎng)型四種。這四種結(jié)構(gòu)各有特點(diǎn)，適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。

1、并網(wǎng)型（Grid-Connected）

 ?    特點(diǎn)?：儲能系統(tǒng)與公共電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，電網(wǎng)主導(dǎo)電壓和頻率，PCS僅作為電源“從機(jī)"，按設(shè)定功率注入電網(wǎng)。

? ?    應(yīng)用?：主要用于峰谷調(diào)節(jié)、削峰填谷及電網(wǎng)頻率/電壓支持。

 ?    ?控制方式?：采用電流源控制（如dq電流閉環(huán)控制），通過鎖相環(huán)（PLL）跟蹤電網(wǎng)相位。

2、構(gòu)網(wǎng)型（Grid-Forming）

 ?    ?特點(diǎn)?：主動構(gòu)建電網(wǎng)電壓和頻率，可獨(dú)立于真實(shí)電網(wǎng)運(yùn)行，具備強(qiáng)抗擾能力和動態(tài)響應(yīng)。

 ?    ?應(yīng)用?：微網(wǎng)主源、多PCS協(xié)同系統(tǒng)（如主構(gòu)網(wǎng)PCS啟動時(shí)先上電）。?

 ?    控制方式?：電壓源控制結(jié)合虛擬同步機(jī)（VSM）或droop控制，無需依賴外部電網(wǎng)相位信息。

3、離網(wǎng)型（Off-Grid）

 ?    ?特點(diǎn)?：脫離電網(wǎng)獨(dú)立供電，PCS主動控制輸出電壓和頻率，承擔(dān)本地電網(wǎng)構(gòu)建角色。

? ?    應(yīng)用?：應(yīng)急備用供電、偏遠(yuǎn)地區(qū)獨(dú)立微網(wǎng)。?

 ?    控制方式?：電壓源控制（V/f控制），需應(yīng)對負(fù)載變化時(shí)的電壓/頻率閉環(huán)調(diào)節(jié)。

4、跟網(wǎng)型（Grid-Following）

? ?    特點(diǎn)?：跟隨已有電網(wǎng)的電壓頻率，依賴構(gòu)網(wǎng)設(shè)備或公共電網(wǎng)提供相位參考。

 ?    ?應(yīng)用?：微網(wǎng)中構(gòu)網(wǎng)PCS啟動后，其他跟網(wǎng)PCS跟隨運(yùn)行；并網(wǎng)調(diào)頻調(diào)壓場景。

? ?    控制方式?：電流環(huán)控制，通過鎖相環(huán)獲取相位信息同步電網(wǎng)。

7、測試設(shè)備

（1）功率分析儀

        功率分析儀提供1500 Vrms和50 Arms的輸入，以及10MHz的測量帶寬，可以方便地進(jìn)行電壓、電流、功率、頻率、諧波等參數(shù)的量測。標(biāo)配有USB、RS232和以太網(wǎng)通信接口，您可以通過這些接口實(shí)現(xiàn)對功率分析儀的遠(yuǎn)程控制，同時(shí)您還可以利用USB外圍設(shè)備接口，直接將量測參數(shù)保存到外部儲存介質(zhì)中。功率分析儀具有0.01％的電壓、電流精度，同時(shí)還具有豐富的波形顯示功能、積分功能。

（2）電網(wǎng)模擬器

        電網(wǎng)模擬器能夠在16-500Hz工作頻率范圍內(nèi)支持高達(dá)100%額定功率的雙向功率輸入輸出，更可以支持容性和感性的無功功率注入，是全功能的四象限電源。整個測試環(huán)境的搭建不需要其他負(fù)載或電源設(shè)備的介入，電網(wǎng)模擬器能夠吸收來自于逆變器的功率，這也使得電網(wǎng)模擬器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控逆變器的工作狀態(tài)，可以通過預(yù)設(shè)的安全限值來確保逆變器處于正常的工作范圍內(nèi)。

（3）回饋式交流電子負(fù)載

        回饋式交流電子負(fù)載是一款高功率因數(shù)高精度可編程的電子負(fù)載。采用全數(shù)字控制，可將輸入的交流能量幾乎100%回饋至電網(wǎng)。通過系統(tǒng)設(shè)置可模擬多種形式的交流負(fù)載特性。系統(tǒng)采用具有中間直流環(huán)節(jié)的AC-DC、DC-AC變換兩級架構(gòu)，分開控制電子負(fù)載的輸入電流、輸出電流，輸入輸出隔離，使用安全可靠。

（4）電池模擬器/大功率直流電源

        高功率密度雙向可編程直流電源，突破傳統(tǒng)技術(shù)壁壘提升功率密度，單機(jī)電源功率高達(dá)50kW@4U，為大功率需求客戶提供小體積解決方案，可廣泛適用于新能源三電、光伏儲能、微電網(wǎng)、實(shí)驗(yàn)室等多種大功率測試測試場景。面對更為復(fù)雜的高功率需求，能實(shí)現(xiàn)多機(jī)并聯(lián)，擴(kuò)展至3MW。并機(jī)擴(kuò)展能力降低了電源系統(tǒng)搭建的復(fù)雜度，可滿足從實(shí)驗(yàn)室測試到工業(yè)級大規(guī)模應(yīng)用的廣泛電源需求。

8、測試方案示意圖

9、注意事項(xiàng)

（1）當(dāng)電壓或者電流超過功率分析儀的輸入范圍時(shí)，可選用高精度傳感器搭配功率分析儀，如電流互感器、高壓分壓器。

（2）為模擬真實(shí)工況，應(yīng)選擇寬范圍源載，即電流值/電壓值覆蓋實(shí)際工作峰值。

（3）多設(shè)備工作時(shí)，電磁干擾會影響測量裝置，需要做好屏蔽（測量裝置單獨(dú)供電）。

（4）設(shè)備做好接地保護(hù)，發(fā)生故障時(shí)及時(shí)斷電。