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全球首個(gè)！

百兆瓦級(jí)全飛輪獨(dú)立調(diào)頻示范電站在威海落地。

?圖源｜陽光電源

來源｜太瓦儲(chǔ)能

隨著風(fēng)電、光伏等波動(dòng)性新能源的大量接入，電網(wǎng)對(duì)快速精準(zhǔn)調(diào)頻的需求大幅提升。相較于傳統(tǒng)燃煤機(jī)組，飛輪儲(chǔ)能憑借毫秒級(jí)響應(yīng)、超長(zhǎng)循環(huán)壽命和高安全性，成為電網(wǎng)調(diào)頻應(yīng)用的理想路徑，但如何將飛輪儲(chǔ)能的機(jī)械特性轉(zhuǎn)化為可靠的調(diào)頻能力，對(duì)PCS提出了更高的技術(shù)要求。

近日，全球首個(gè)百兆瓦級(jí)全飛輪獨(dú)立調(diào)頻示范電站——博鼎儲(chǔ)能100MW真空磁懸浮飛輪儲(chǔ)能獨(dú)立調(diào)頻項(xiàng)目一期在威海乳山正式投運(yùn)。陽光電源儲(chǔ)能變流一體機(jī)，為飛輪儲(chǔ)能創(chuàng)新設(shè)計(jì)了多個(gè)軟硬件技術(shù)，在響應(yīng)速度與運(yùn)行可靠性方面實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破，樹立調(diào)頻場(chǎng)景新標(biāo)桿。

在飛輪儲(chǔ)能場(chǎng)景，系統(tǒng)有頻繁啟停、功率波動(dòng)大、直流電壓范圍寬等運(yùn)行特點(diǎn)，陽光電源儲(chǔ)能變流器針對(duì)性地在啟?？刂啤⒐收媳Ｗo(hù)、通信交互關(guān)鍵環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與功能定制，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工況下系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力與長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性。

一體化系統(tǒng)尋優(yōu)：

以簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更快響應(yīng)

電網(wǎng)調(diào)頻場(chǎng)景中，要求PCS多設(shè)備間高度協(xié)同并具備毫秒級(jí)的指令響應(yīng)速度，任何通信延遲都可能影響整體調(diào)節(jié)效果與項(xiàng)目收益。陽光電源PCS通過系統(tǒng)統(tǒng)籌，一體化設(shè)計(jì)，從“軟件“通信架構(gòu)到“硬件“預(yù)充電路等均做了優(yōu)化，確保復(fù)雜工況下高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

靈活通信架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多設(shè)備高效聯(lián)動(dòng)

為滿足飛輪系統(tǒng)與電網(wǎng)調(diào)度、EMS之間的高效交互，陽光電源PCS支持單元級(jí)調(diào)度與整機(jī)一體化調(diào)度雙模式。同時(shí)，通過干接點(diǎn)通信實(shí)現(xiàn)PTI（電力轉(zhuǎn)換接口）與PCS之間的快速聯(lián)動(dòng)，完美適配主流通信架構(gòu)，確保信號(hào)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確傳遞，并具有很好的魯棒性。

提供預(yù)充功能，簡(jiǎn)化系統(tǒng)、初始投資更低

針對(duì)PTI設(shè)備中直流電容的預(yù)充需求，陽光電源PCS在直流側(cè)直接集成預(yù)充電路，無需PTI額外配置預(yù)充模塊，不僅節(jié)約設(shè)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(jí)，

適配飛輪儲(chǔ)能頻繁調(diào)頻需求

飛輪儲(chǔ)能作為機(jī)械性儲(chǔ)能系統(tǒng)，一天的調(diào)頻次數(shù)高達(dá)幾千次。在頻繁啟停工況下，PCS是否能適應(yīng)更寬范圍電壓波動(dòng)，擁有強(qiáng)效散熱和故障恢復(fù)能力，是維持電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力的關(guān)鍵。

寬直流電壓設(shè)計(jì)，啟動(dòng)運(yùn)行更平穩(wěn)

飛輪系統(tǒng)在啟機(jī)過程中，PTI與PCS需進(jìn)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(yùn)行范圍，有效覆蓋模式切換過程中的電壓波動(dòng)，顯著提升飛輪機(jī)組整體運(yùn)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(fù)，優(yōu)先保障安全

當(dāng)飛輪機(jī)組發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)需優(yōu)先向電網(wǎng)饋電以實(shí)現(xiàn)減速停機(jī)。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(fù)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(shù)，穩(wěn)定運(yùn)行更長(zhǎng)久

調(diào)頻場(chǎng)景中，高頻率的功率調(diào)度會(huì)導(dǎo)致PCS內(nèi)部產(chǎn)生快速劇烈的溫度變化，這種高低溫變化會(huì)加速核心器件性能退化，影響使用壽命和穩(wěn)定性。針對(duì)這一挑戰(zhàn)，陽光電源在器件選型、器件性能考核、散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及散熱系統(tǒng)可靠性上都做了深入技術(shù)創(chuàng)新。一方面通過專利相變散熱技術(shù)，能快速響應(yīng)瞬時(shí)熱沖擊，將內(nèi)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(yán)苛的部件級(jí)測(cè)試條件，保障PCS在高頻、高溫工況下能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，滿足調(diào)頻場(chǎng)景的產(chǎn)品壽命要求。

軟件定制，

響應(yīng)新型儲(chǔ)能個(gè)性化需求

在軟件層面，陽光電源積極配合新型儲(chǔ)能系統(tǒng)需求進(jìn)行PCS功能優(yōu)化與迭代，如針對(duì)飛輪系統(tǒng)定制開發(fā)了“故障技術(shù)自清零”等特色功能，充分滿足不同場(chǎng)景下的控制策略需求。

乳山博鼎儲(chǔ)能獨(dú)立調(diào)頻電站項(xiàng)目是全球首個(gè)百兆瓦級(jí)全飛輪獨(dú)立調(diào)頻電站，一期項(xiàng)目已于7月份正式并網(wǎng)；同時(shí)二期也已納入山東省2025新型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目庫。

項(xiàng)目的成功投運(yùn)，驗(yàn)證了陽光電源PCS在飛輪儲(chǔ)能調(diào)頻場(chǎng)景中卓越的穩(wěn)定性與系統(tǒng)響應(yīng)速度，提升了項(xiàng)目整體運(yùn)行效益，為飛輪儲(chǔ)能在電網(wǎng)調(diào)頻領(lǐng)域的大規(guī)模推廣夯實(shí)基礎(chǔ)。

目前，陽光電源全球電力電子設(shè)備累計(jì)出貨已超870GW+，擁有近30年的電力電子經(jīng)驗(yàn)，累計(jì)專利申請(qǐng)超萬個(gè)，始終堅(jiān)持通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新給客戶創(chuàng)造價(jià)值，擁有豐富的電力電子、電化學(xué)、電網(wǎng)支撐的“三電融合”項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，保障PCS設(shè)備在飛輪儲(chǔ)能、全釩液流、鈉電儲(chǔ)能等多種應(yīng)用場(chǎng)景中高效應(yīng)用。

未來，陽光電源將繼續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)，助力新型儲(chǔ)能系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域的研發(fā)與應(yīng)用。

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