储能系统的离网,并网,构网,跟网 简介
一、并网(Grid-Connected)
✅ 定义:PCS输出与公共电网并联运行,电网主导电压和频率,PCS按设定的有功/无功功率注入电网。
✅ 特点:
电网存在、电压频率稳定
PCS仅作为电源“从机”,不能主导电压和频率
常见于光伏/储能并网发电系统
✅ 控制方式:
电流源控制(常见采用dq电流闭环控制)
通过PLL锁相环跟踪电网相位(如同步正弦波)
✅ 应用场景:
向电网送电(峰谷调节、削峰填谷)
参与电网频率/电压调节(支持电网)
二、离网(Off-Grid)
✅ 定义: PCS脱离公共电网,独立供电至本地负载,此时PCS主动控制输出电压和频率。
✅ 特点:
电网断开或无电(如孤岛/偏远地区)
PCS承担构建本地电网的角色
控制复杂度更高,需要电压/频率闭环控制
✅ 控制方式:
电压源控制(V/f控制、虚拟同步机控制)
主动调节电压、频率,适应负载变化
✅ 应用场景:
应急备用供电系统
独立微网(如通信基站、海岛电站)
三、构网(Grid-Forming)
✅ 定义:PCS在系统中主动构建电网的电压与频率,即在没有电网参考的情况下构造一个“网”。
✅ 与“离网”关系:
构网是离网控制的一种核心能力
构网PCS类似一个“主动电源”,带动其它设备运行
要求具备强抗扰能力和动态响应
✅ 控制方式:
电压源控制 + 虚拟同步机(VSM)、droop control
可接纳“跟网PCS”或“并联发电机”
✅ 应用场景:
微网主源(系统启动时首个上电的PCS)
多PCS协同运行系统(有一台主构网,其它跟网)
四、跟网(Grid-Following)
✅ 定义:PCS不自己建立电网,而是**“跟随”已有电网的电压频率**,根据参考信号注入电流或功率。
✅ 特点:
依赖构网设备或公共电网
控制简单、响应快
无法单独工作,需参考电压存在
✅ 控制方式:
电流环控制(如并网逆变器)
需依赖锁相环(PLL)获取相位
✅ 应用场景:
并网型储能PCS(调峰调频)
微网系统中构网PCS启动后,其它PCS“跟网”运行
五、四者对比总结
模式 | 是否有电网 | 控制目标 | 控制方式 | 应用 |
---|---|---|---|---|
并网 | ✅有电网 | 输出功率 | 电流源控制 | 常规并网运行 |
离网 | ❌无电网 | 供电并维稳 | 电压源控制 | 停电应急供电 |
构网 | ❌/局部电网 | 构建V/f参考 | 虚拟同步机/V/f | 微网核心 |
跟网 | ✅有参考 | 跟随电压频率 | 电流源控制 | 构网PCS之后运行 |