多電平儲能變流裝置的拓撲由并網電抗器、變流功率單元、電池、以及相應的控制和保護設備構成，裝置以1700V IGBT為核心，完全由無電池簇并聯的單簇電池組成，用變流器交流端串聯的辦法，星接或角接后直接接入3.3kV至35kV電壓等級母線。
二、多電平儲能變流裝置特點
Ø 多電平儲能變流裝置適合于2MW以上的各類用戶需求；
Ø 無升壓變壓器，可以直接接入3.3kV-35kV電網；
Ø 損耗低（小于1%）、運營效率高；
Ø 單機容量大；
Ø 電池簇無并聯，更安全，利用率高；
Ø 單簇電池充放電更安全；
Ø 可選配不停電（連續）供電功能；
三、多電平儲能變流裝置工作原理
多電平儲能變流裝置（PCS），指由自換相的電力半導體橋式變流器來進行動態變流調節的裝置，由于PCS通過電力半導體開關的通斷將直流側電壓轉換成交流側與電網同頻率的輸出電壓，就像一個電壓型逆變器，只不過其交流側輸出接的不是無源負載，而是電網。
因此PCS可以等效地被視為幅值和相位均可以控制的一個與電網同頻率的交流電壓源。它通過交流電抗器接到電網上。連接電抗的電流是可以由其電壓來控制的。這個電流就是PCS從電網吸收的電流，因此改變PCS交流側輸出電壓的幅值及其相對于系統的相位，就可以改變連接電抗上的電壓，從而控制PCS從電網吸收電流的相位和幅值，也就控制了PCS的有功或無功功率的性質和大小。
四、多電平儲能變流裝置應用領域
發電側儲能：負荷調節、平滑間歇性能源、提高新能源消納、提高電網備用容量、參與調峰、調頻。
輸配電儲能：提高電能質量、降低線路損耗、提高電網的備用容量、提高輸配電設備利用效率、延緩增容需求。
用戶側儲能：平滑負荷曲線、負荷轉移、削峰填谷。
緊急電源系統：電網正常時其處于備用狀態，電網故障時其即可啟動，保障負荷的連續供電。
消防供電、應急照明、能量回饋等。
六、多電平儲能變流裝置常規大容量規格
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10kV多電平PCS 大容量單機型號表（角接）：（按最大單簇電池280Ah/1000V配置） |
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儲能單機型號 |
PCS功率 |
放電時間 |
裝置配置與尺寸 |
單個變流箱配置（含消防照明空調） |
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17MW/17MWh |
17MW |
1小時 |
總控箱1+儲能變流箱9個 （1個8米+9個12米） |
9個：7簇電池+7臺BMS模塊+7臺PCS模塊（380） （3*3*7=63個變流單元） |
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8.5MW/17MWh |
8.5MW |
2小時 |
同上 |
9個：7簇電池+7臺BMS模塊+7臺PCS模塊（190） |
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5.7MW/17MWh |
5.7MW |
3小時 |
同上 |
9個：7簇電池+7臺BMS模塊+7臺PCS模塊（152） |
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4.25MW/17MWh |
4.25MW |
4小時 |
同上 |
9個：7簇電池+7臺BMS模塊+7臺PCS模塊（114） |
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10kV多電平PCS 大容量單機型號表（星接）：（按最大單簇電池280Ah/1000V配置） |
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10MW/10MWh |
10MW |
1小時 |
總控箱1+儲能變流箱6個 （1個8米+6個10米） |
6個：6簇電池+6臺BMS模塊+6臺PCS模塊（380） （3*2*6=36個變流單元） |
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5MW/10MWh |
5MW |
2小時 |
同上 |
6個：6簇電池+6臺BMS模塊+6臺PCS模塊（190） |
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3.3MW/10MWh |
3.3MW |
3小時 |
同上 |
6個：6簇電池+6臺BMS模塊+6臺PCS模塊（152） |
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2.5MW/10MWh |
2.5MW |
4小時 |
同上 |
6個：6簇電池+6臺BMS模塊+6臺PCS模塊（114） |
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35kV多電平PCS 大容量單機型號表（角接）：（按最大單簇電池280Ah/1000V配置） |
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儲能單機型號 |
PCS功率 |
放電時間 |
裝置配置 |
單個變流箱配置（含消防照明空調） |
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60MW/60MWh |
60MW |
1小時 |
總控箱1+分相變流箱3+儲能變流箱3*9 |
27個：8簇電池+8臺BMS模塊+8臺PCS模塊（380） （3*9*8=216個變流單元） |
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30MW/60MWh |
30MW |
2小時 |
同上 |
27個：8簇電池+8臺BMS模塊+8臺PCS模塊（190） |
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20MW/60MWh |
20MW |
3小時 |
同上 |
27個：8簇電池+8臺BMS模塊+8臺PCS模塊（152） |
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15MW/60MWh |
15MW |
4小時 |
同上 |
27個：8簇電池+8臺BMS模塊+8臺PCS模塊（114） |
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35kV多電平PCS 大容量單機型號表（星接）：（按最大單簇電池280Ah/1000V配置） |
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35MW/35MWh |
35MW |
1小時 |
總控箱1+分相變流箱3+儲能變流箱3*6 |
18個：7簇電池+7臺BMS模塊+7臺PCS模塊（380） （3*6*7=126個變流單元） |
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17.5MW/35MWh |
17.5MW |
2小時 |
同上 |
18個：7簇電池+7臺BMS模塊+7臺PCS模塊（190） |
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11.6MW/35MWh |
11.6MW |
3小時 |
同上 |
18個：7簇電池+7臺BMS模塊+7臺PCS模塊（152） |
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35MW/35MWh |
35MW |
1小時 |
總控箱1+分相變流箱3 +儲能變流箱3*6 |
18個：7簇電池+7臺BMS模塊+7臺PCS模塊（380） （3*6*7=126個變流單元） |
七、多電平儲能變流裝置技術參數
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標 準 |
通用的標準包括GB，UL，IEEE |
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逆變器類型 |
鏈式換流器，采用IGBT器件 |
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額定功率 |
2MW~100MW |
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電池容量 |
根據實際情況配置 |
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并網點電壓等級 |
50Hz，3.3kV~35kV |
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并網點電壓允許波動范圍 |
30％額定電壓到120％額定電壓 |
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啟動方式 |
自勵啟動，啟動沖擊電流小 |
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控制電源 |
45Hz~55Hz，380V±20% |
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有功無功輸出范圍 |
額定充電功率到額定發電功率，連續調節 額定感性無功到額定容性無功，連續調節 |
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補償控制方式 |
負荷補償 |
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系統補償功能 |
有功調節、電壓調節、無功調節、暫穩控制、阻尼控制 |
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負荷補償功能 |
功率因數補償、 諧波補償、負荷不平衡補償 |
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無功輸出響應速度 |
小于10ms |
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運行模式 |
有功/無功獨立控制 |
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過載能力 |
輸出電流為成套裝置額定電流的110%，時間持續3min開始報警 輸出電流為成套裝置額定電流的120%，時間持續1min保護停機 |
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故障處理 |
鏈式換流器采用N-1冗余運行，嚴重故障功率模塊都會自動旁路，裝置運行不受影響 |
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平均效率 |
大于99.2% |
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保護功能 |
輸出過電流、系統短路、系統過壓、PT斷線、過溫、水冷故障、通信失敗等保護 |
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遠程監控 |
數字方式：RS485、CAN、Modbus、Profibus、TCP/IP、GPRS 6路可編程外部開關量輸入（DC24V） |
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信號輸出 |
4路可編程模擬量輸出（0~20mA） 6路可編程開出（DC24V/50mA） |
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人機界面 |
中文液晶觸摸屏圖文人機界面 |
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噪聲 |
在距離裝置1米的范圍內任何一個方向進行測試，所測得的裝置噪聲不超過80分貝 |
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裝置尺寸 |
根據具體型號確定 |
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運行環境要求 |
0~40℃，95%相對濕度 |
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存儲/運行環境溫度 |
-40~70℃ |
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抗震 |
抗地震能力為7級，振動0.5G |
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海拔高度 |
1000米以下 |
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冷卻方式 |
空調（水冷） |
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安裝方式 |
戶內/戶外集裝箱 |
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