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前 言
電化學儲能作為平衡能源供需、提升電網穩(wěn)定性的關鍵技術，其接入電網的應用日益廣泛。在實際運行中，并離網無縫切換是保障電化學儲能系統(tǒng)可靠運行、提高供電質量的重要環(huán)節(jié)。合理的系統(tǒng)配置對于實現(xiàn)無縫切換以及確保儲能系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行起著決定性作用。
一、并離網無縫切換方法
1.采用先進的儲能變流器（PCS）控制策略：儲能變流器是實現(xiàn)并離網無縫切換的關鍵設備。在并網模式下，儲能變流器以PQ模式運行，依靠大電網提供電壓和頻率的支撐，直接控制入網電流；而在離網模式下，則以VF模式運行，為其他分布式電源提供電壓和頻率基準。通過先進的控制算法，如虛擬同步機控制、下垂控制等，儲能變流器能夠實現(xiàn)兩種模式之間的平滑切換，確保切換過程中不產生電壓和頻率的沖擊。
2.配置微電網靜態(tài)切換開關（STS）：STS能夠在電網故障或需要切換時，快速將儲能系統(tǒng)從并網模式切換到離網模式，或者相反，從而實現(xiàn)無縫過渡。其切換時間通常小于10ms，最快可以達到4ms，能夠有效避免因切換時間過長導致的負載斷電或設備損壞等問題。
多電源管理能力：STS不僅可以實現(xiàn)儲能系統(tǒng)與電網之間的切換，還可以在多個電源之間進行靈活切換，如柴油發(fā)電機、光伏電源等。這對于提高微電網的供電可靠性和靈活性具有重要意義。在并離網切換過程中，STS能夠根據(jù)預設的切換邏輯和電源狀態(tài)，自動選擇最優(yōu)的電源組合，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
旁路開關配置：為了避免STS本身損壞后的斷電風險，可以在STS裝置中增加旁路開關。當STS出現(xiàn)故障時，旁路開關能夠自動投入，維持系統(tǒng)的正常供電。此外，STS裝置還可以將與PCS接入、負載供電、電網接入和油機接入的配電開關全部集成，定制成STS裝置柜，實現(xiàn)對整個微電網電源的集中管理和控制。
二、功率配置要求
1.根據(jù)應用場景確定功率等級：電化學儲能系統(tǒng)的功率承受能力需要根據(jù)具體的應用場景和系統(tǒng)規(guī)模來確定。對于小型工商業(yè)儲能系統(tǒng)，功率通常在250kW以下，主要用于滿足企業(yè)內部的削峰填谷和應急備用電源需求；家庭戶用儲能系統(tǒng)功率在10kW以下，主要用于家庭用電的備用和部分時段的電力供應。而對于中大型儲能電站，功率通常大于10MW，如大型風力發(fā)電場、光伏發(fā)電站的配套儲能設施，用于平滑新能源的輸出功率波動、提高電網的穩(wěn)定性和可靠性。
2.考慮系統(tǒng)冗余和過載能力：在確定儲能系統(tǒng)的功率承受能力時，還需要考慮一定的系統(tǒng)冗余和過載能力。冗余設計可以提高系統(tǒng)的可靠性和可用性，當部分組件出現(xiàn)故障或維護時，系統(tǒng)仍能正常運行。過載能力則用于應對突發(fā)情況下的高功率需求，如電網故障時的緊急功率支撐或負載突然增加時的功率補償。一般來說，儲能系統(tǒng)的過載能力應滿足系統(tǒng)短時過載要求，通常為額定功率的1.2倍至1.5倍，持續(xù)時間根據(jù)具體應用場景和系統(tǒng)設計而定。
三、選配隔離變壓器及作用
1.隔離變壓器的作用：隔離變壓器的主要作用是將儲能系統(tǒng)與電網進行電氣隔離，防止高低壓之間的相互干擾和影響，提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。在一些應用場景中，如儲能電站通過10(6)kV電壓等級接入電網時，通常需要配置隔離變壓器，以確保儲能系統(tǒng)的輸出電壓與電網電壓匹配，并提供電氣隔離保護。
2.是否需要配置：是否需要配置隔離變壓器需要根據(jù)具體的接入要求和應用場景來確定。對于一些小型的儲能系統(tǒng)，如家庭戶用儲能系統(tǒng)，可能不需要配置隔離變壓器；而對于中大型儲能電站或需要接入較高電壓等級電網的儲能系統(tǒng)，通常需要配置隔離變壓器。
