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T_QGCML 230-2021 光伏发电储能系统的多功能自 动切换装置及自动切换方法 贯标培训资料 ICS 27.100 CCS F23 团 体 标 准 T/QGCML 2302021 光伏 发 电 储 能系 统 的多功 能 自 动 切 换 装 置 及自 动 切 换 方法 Multi-functional automatic switching device and automatic switching method of photovoltaic energy storage system 2021 - 12 - 21 发 布 2022 - 01 - 05 实 施 全国城 市 工 业 品 贸 易中心 联 合 会 发 布 1 T/QGCML 230 2021 目 次 前言 . II 1 范 围 . 1 2 规 范 性 引 用 文件 . 1 3 术 语 和 定 义 . 1 4 构 成 与 工 作 原理 . 1 5 环 境 要 求 . 2 6 功 能 要 求 . 2 7 自 动 切 换 方 法 . 3 1 T/QGCML 230 2021 光 伏 发 电 储 能系 统 的多 功 能自 动 切 换 装 置 及自 动 切 换 方 法 1 范 围 本文 件 规 定 了 光 伏 发 电 储 能系 统 的 多 功 能 自 动 切 换 装置 及 自 动 切 换 方 法 的 术 语 和 定 义 、 构 成与工 作 原 理 、 一 般 要 求 、 功 能 要 求、 自 动 切 换 方 法。 本文 件 适 用 于 光 伏 发 电 储 能系 统 的 多 功 能 自 动 切 换 装置 及 自 动 切 换 方 法 的 应 用。 2 规 范 性 引 用 文件 下列 文 件 中 的 内 容 通 过 文 中的 规 范 性 引 用 而 构 成 本 文件 必 不 可 少 的 条 款 。 其中 ， 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 仅 该 日 期 对 应 的 版 本 适 用 于本 文 件 ； 不 注 日 期 的 引 用文 件 ， 其 最 新 版 本 （ 包 括所 有 的 修 改 单 ） 适用于 本 文件。 GB/T 34120-2017 电 化 学 储 能 系 统 储 能 变 流 器 技 术 规 范 3 术语 和 定 义 GB/T 34120-2017界 定 的以 及下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本文 件 。 3.1 光伏 发 电 储 能 系 统 photovoltaic power generation energy storage system 是一 种 利 用 太 阳 电 池 半 导 体材 料 的 光 伏 效 应 ， 将 太阳 光 辐 射 能 直 接 转 换 为 电 能 的一 种 新 型 发电 系 统 。 3.2 多功 能 自 动 切 换 装置 multi-function automatic switching device 是由 多 个 装 置 模 块 组 成 的 用于 光 伏 发 电 储 能 系 统 内 实现 多 种 工 作 状 态 自 动 切 换 的 装 置 系 统 。 4 构成 与 工 作 原理 1. 构成 本装 置 由光 伏 发 电 系 统 、 充放 电 控制 系 统 、 储 能 系 统 、 交 流逆 变 系 统 、自 动 切 换 装 置、 用 户 负载 、 市 电 网 等 组 成。 2. 装置 工 作 原 理 光伏 发 电 系 统 经 充 电 控 制 器 ， 接 入 自 动 切 换 装 置 并 连 接 逆 变 器 和 储 能 系 统 ， 逆 变 器 将 光 伏 发电 系 统 所 发 直 流 电 能 或 储 能系 统 储 存 的 直流 电 能 ， 通 过 逆 变 器 逆 变 后 向 负 载 供 电 ， 或向 市 电 网 售 卖 多 余 电 能； 市 电 网 连 接 于 负 载 ， 用 于在 光伏 系 统 发 电 量 不 足 时 为 负载 进 行 供 电 ， 或 通 过 逆 变 器逆 向 为 储 能 系 统 充 电 。 当 市 电 网 停 电 时 ， 自 动 切 换 装 置 输 出 控 制 信 号 ， 使 独立 运 行 切 换 开 关 处 于 关 断模 式 ， 整 个 系 统 运 行在 离 网独 立 状 态 ， 保 证 用 户 负 载 在 电 网 停 电 状 态 时 的 正 常用 电 。 工 作 原 理 如 图 1。 T/QGCML 230 2021 图 1 多功 能 自 动 切 换 装 置 工 作 原理 图 5 环 境 要求 装 置 运 行 的 环 境 要 求 如 下 运行 环 境 温 度 -20℃ ～ 65℃ ； 运行 环 境 湿 度 0-100； 最高 工 作 海 拔 ≤4000m 。 6 功能 要 求 1. 总 体 要 求 装置 功 能 如 下 所 示 能 够 利 用 储 能 电 池 的 容 量 稳 定 光 伏 发 电 系 统 对 逆 变 器的 供 电 运 行 ， 减 少 光 伏 发电 电 压 变 化 对 电 网 的 冲 击 ， 稳 定 电 网 电 压 ； 能 够 利 用 储 能 电 池 的 存 储 容量 ， 推 迟 用 户 接 入 电 网 时间 ， 缓 和 电 网 压 力 ； 多用 户 使 用 该 装 置 时 ， 能 使不 同 用 户 的 并 网 发 电 时 间 和 接 入 电 网 用 电 的 时 间 有 时 间 差 ， 避免 光伏 并 网 发 电 系 统 浪 涌 式 的接 入 与 退 出 ， 减 少 对 电 网的 冲 击 ； 能 够 增 加 用 户 的 自 发 自 用 电 量 ， 减 少 余 电 上 网 ； 能 够 利 用 储 能 电 池 装 置 ， 在 电 网 发 生 故 障 时 能 独 立 运行 ， 解 决 该 光 伏 发 电 系 统 覆 盖 范 围 内的 应 急 供 电 或 正 常 供 电 。 2 3 T/QGCML 230 2021 6.2 装置 中 各 模 块 功 能 要 求 本 装 置 中包 含 储 能 供 电 控 制模 块 、 市 电 供 电 控制 模 块 、 市 电 充 电 控 制 模 块 、 光伏 供 电 控 制模 块 、 光伏 售 电 控 制 模 块 。 各 个 模 块 功 能 要 求 如 下 储 能 供 电 控 制 模 块 可以 根据 系 统 管 理 策 略 的 不 同 要 求 ， 在 光 伏 发 电 电 能不 足或 停 止 工 作 后 、 负 载 用 电 高 峰 时 段 、 市 电 网 临 时 停 电 等 情 景 时 ， 储 能系 统 供 电 控 制 模 块 自 动 切 换 为 供 电 （用 电 ） 模 式 ， 输 出 电 能 为 负 载 供 电 ； 市 电 供 电 控 制 模 块 可以 根据 系 统 管 理 策 略 的 不 同 要 求 ， 在 光 伏 发 电 电 能不 足或 停 止 工 作 后 、 储 能 系 统 无 电 能 提 供 或 处 于待 充 电 状 态 、 储 能 系 统 需要 利 用 谷 电 充 电 等 情 景 时 ， 市 电 供 电 控 制模 块 自 动 切 换 为 供 电 状 态为 系 统 负 载 供 电 或 为 储 能系 统 充 电 ； 光伏 供 电 控 制 模 块 可 以 根据 系 统 管 理 策 略 的 不 同 要求 ， 在 储 能 系 统 容 量 不 足、 用 户 负 载 需 求量 不 大 或 多 向 电 网 售 电 等情 景 时 ， 光 伏 供 电 控 制 模 块 自 动 切 换 工 作 型 式； 光伏 售 电 控 制 模 块 可 以 根据 系 统 管 理 策 略 的 不 同 要求 ， 在 储 能 系 统 容 量 充 足、 用 户 负 载 需 求 满 足 的 情 景 时 、 光 伏 售 电 控 制 模 块 自 动 切 换 将 发 电电 能 全 部 用 于 向 电 网 售 电 ； 市 电 充 电 控 制 模 块 可 以 根据 系 统 管 理 策 略 的 不 同 要求 ， 在 光 伏 发 电 系 统 停 止工 作 、 储 能系 统 容 量 用 尽 或 需 要 有 一 定 的 备 用 容 量 、 系 统 需 要 利 用谷 电 充 电 等 情 景 时 ， 市 电 充 电 控 制 模 块 自 动 切 换 为 储 能 系 统 进 行 充 电 。 7 自 动 切 换 方 法 1.光伏 发 电储 能 系 统 需根 据 用 户 的 不同 需 求 和 模式 实 现 自 动 切 换 。 从 供 电 和 用 电 角 度 分 别 有下列 两 种管 理 模 式 a 光伏 储 能 系 统 供 电 管 理 模 式 ,模 式 下 的 三 种 工 作 型式 如下 1 光伏 电 能 首 先 为 储 能 系 统 充 电 ， 其 次 用 于 供 给 负 载 ，剩 余 电 力 反 馈 给 电 网； 2 光伏 电 能 首 先 为 负 载 供 电 ，其 次 用 于 储 能 系 统 充 电 ，剩 余 电 力 反 馈 给 电 网； 3 光伏 电 能 首 先 为 负 载 供 电 ，其 次 先 向 电 网 馈 电 ， 剩 余 电 力 用 于 为 储 能 系 统 充 电 。 b 光伏 储 能 系 统 负 载 用 电 管 理模 式 ， 模 式 下 的 四 种 工 作型 式 如 下 1 有光 伏 供 电 时 ， 优 先 由 光 伏供 电 ，光 伏 供 电 不足 时 由市 电 补 充 ， 市 电 不可 用 时 ， 则 由 储 能系 统 供 电 ； 2 有光 伏 供 电 时 ， 优 先 由 光 伏供 电 ，光 伏 供 电 不足 时 由 储 能 系 统 供 电 ， 若 储 能 系 统 不可用 时 ， 则 由 市 电 供 电 ； 3 没有 光 伏 供 电 时 ， 优 先 由 储 能 系 统 供 电 ， 若 储 能 系 统 不 可 用 时 ， 则 由 市 电 供 电 ； 4 没有 光 伏 供 电 时 ， 优 先 由 市 电 供 电 ， 当 市 电 不 可 用 时 ， 则 由 储 能 系 统 供 电 。 2. 光伏 储 能 系 统 的 能 量 管 理 可分 为 自 用 优 先 、 储 能 优 先、 削 峰 填 谷 和 离 网 应 急 等模 式 a 自用 优 先 模 式 ， 此 模 式 下 可分 为 五 种 工 作 状 态 1 光伏 电 能 较 为 充 足 ， 储 能 系 统 剩 余 容 量 小 于 100， 在光 伏 电 能 供 应 负 载 的 同 时 ， 剩余 电 能 对 储 能 系 统 进 行 充 电 ； 2 光伏 电 能 非 常 充 足 ， 储 能 系 统 剩 余 容 量 小 于 100， 在光 伏 电 能 供 应 负 载 的 同 时 ， 以最 大 功率 为 储 能 系 统 充 电 ， 剩 余 电 能 并 网 售 电 ； 3 光伏 电 能 较 为 充 足 ， 储 能 系 统 剩 余 容 量 等 于 100， 在光 伏 电 能 供 应 负 载 的 同 时 ， 剩余 电 能 并 网 售 电 ； T/QGCML 230 2021 4 光伏 电 能 不足 ， 储 能 系 统 剩余 容 量 大 于 60（ 铅 酸 电 池） 或 20（ 锂 电 池 ）， 储 能 系 统 和 光伏 电 能 一 起 为 负 载 供 电 ； 5 光伏 电 能 不足 ， 储 能 系 统 剩余 容 量 小 于 60（ 铅 酸 电 池） 或 20（ 锂 电 池 ）， 光 伏 电 能和 电 网 一 起 为 负 载 供 电 。 b 储 能 优 先 模 式 ， 此 模 式 下 可分 为 三 种 工 作 状 态 1 光伏 电 能 为 0 时 ， 系 统 通 过电 网 向 负 载 供 电 ； 2 光伏 电 能 很 少 时 ， 光 伏 电 能同 电 网 一 起 向 负 载 供 电 ； 3 光伏 电 能 充 足 时 ， 光 伏 电 能向 负 载 供 电 的 同 时 ， 剩 余 电 能 进 行 并 网 售 电 。 c 削峰 填 谷模 式 ， 用 户 储 能 系 统 配 备 容 量 较 大 时 ， 在 用 电 高 峰 时 段 ， 通 过 把 储 能系 统 设 置 为 放 电 模 式 ，通 过 储 能 系 统 为 用 户 负 载 供 电 ， 并 把多 余 的 电 能 用于 并 网 售 电 ， 待 用 电 低 谷 时 段， 再 设 置 成 充 电 模 式 为 储 能 系 统 充 电 ； d 离网 应 急 模 式 ， 此 模 式 下 可分 为 四 种 工 作 状 态 1 光伏 电 能 充 足 ， 储 能 系 统 剩余 容 量 小 于 100， 光伏 电 能 为 负 载 供 电 的 同 时 ， 剩余 电 能 为 储 能 系 统 充 电 ； 2 光伏 电 能 充 足 ， 储 能 系 统 剩余 容 量 等 于 100， 光伏 电 能 为 负 载 供 电 ， 储 能 系 统处 于静 止 状 态 ； 3 光伏 电 能 不 足 ， 光 伏 电 能 为负 载 供 电 ， 不 足 部 分 由 储 能 系 统 补 充； 4 光伏 电 能 为 0， 储 能 系 统 放 电 独 立 为 负 载 供 电 。 4
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