10月31日讯：

储能的进阶之路——储能系统

储能系统

储能系统主要分为集中式、集散式、分布式、智能组串式和高压级联。分类方式是由电池簇、PCS、BMS、EMS等关键部分通过不同集成方式区分

集中式

  作为行业中第一代主流集成路线，集中式储能系统直流侧为普通电池仓，交流侧包含功率变压集装箱，其主要由PCS和变压器组成。两个集装箱通过直流电缆相连。由于低成本和低技术门槛的优势，迅速占领储能市场，主要面向源网侧的大型储能电站。然而集中式储能系统，因直流侧电池存在一定电性能差异，个别电池的充放不完全，带来严重的环流问题（各电池簇电压被强制平衡，当内阻较小的电池簇电量充满或放光后，其他电池簇必须停止充放，造成电池簇间充不满、放不尽，造成电池容量损失和温度升高，加速电池衰减，降低电池系统可用容量）。从运维角度来看，预制电池仓单体占地面积大，灵活性差，不支持新旧电池混用，补电困难，后期运维管理难度增加

图1：集中式储能系统示意图

集散式

为解决这个问题，第二代集成路线集散式采用优化器（DC/DC）搭配电池簇再接入直流母线，再通过PCS接入电网。虽然解决直流侧的环流问题，但是设备成本增加，同时储能系统循环效率下降，并网调试时间增加

图2：集散式储能系统示意图

分布式

在前两代集成路线基础上，决定改变直流侧构成，采用电池簇+PCS+BMS+温控消防系统来做成一体化的小机柜，每个小机柜由独立的BMS和PCS控制，储放深度可以做到100%。高度集成的小机柜的方式既灵活，又能快速扩容，同时系统效率高于前两代集成路线

图3：分布式储能系统示意图

智能组串式

新一代集成路线之一，基于分布式储能系统架构，每簇单联PCS，再采用能量优化器，对插箱进行能量管理，优化系统容量；电池簇搭配智能控制器，消除簇级之间并联失配。

图4：插箱级优化示意图

图5：电池簇级优化示意图

高压级联式

新一代集成路线之一，高压级联的储能方案通过电力电子设计，实现无需经过变压器即可达到6-35kv 并网电压。优势在于无电芯并联，易于更换；系统效率高，电芯容量利用充分。技术方面，一方面， 高压级联方案每一相都是 35kv，电磁环境恶劣，对 BMS 控制提出更高要求。另一方面，高压级联方案为交流侧并联，选择多个 H 桥连接，ABC 三相交流电，每一相都有多个 H 桥串联， 可靠性降低，为了提升可靠性，必须进行冗余设计，如果某个 H 桥故障，可以切换到旁路电路。因此，高压级联技术对系统布局和组装的要求较高，在业主端的认证周期较长。运营方面，35kv 储能系统中直流侧和交流侧放在同一位置，运行维护的难度加大，需要专业运维人员

图6：高压级联示意图

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