光伏储能系统关键设备

光伏储能发电系统，根据类型的不同，一般由光伏方阵、太阳能控制器和逆变器（并网逆变器和储能逆变器）、蓄电池组及电池管理装置BMS、监控及能量管理系统EMS和负载等构成。储能系统的光伏方阵与并网系统设计和安装都一样，但是电气系统没有统一的标准方案，要根据用户的需求去设计，因此需要熟悉设备原理，掌握设计方法，才能为用户量身订做方案。

▲古瑞瓦特MPPT控制器SC系列系统图

太阳能控制器，连接太阳能组件和蓄电池，可以单独使用，给直流负载供电；也可以与逆变器配套使用，还可与控制逆变一体机一起使用，增加系统的灵活性。控制器目前有PWM和MPPT两种方案，用于不同的场合。

▲古瑞瓦特离网逆变器

离网逆变器，连接蓄电池和负载，主要功能是把蓄电池的直流电逆变成交流电，在光伏离网系统中，一般是与控制器配合使用。现在大部分中小型的离网系统都做成控制逆变一体机，把光伏控制器和逆变器做成一体，方便安装。离网逆变器目前有三种方案：修正波逆变器，高频正弦波逆变器，工频正弦波逆变器，适用于不同的场合。

储能逆变器，连接蓄电池和电网（或者负载）。硬件电路与离网逆变器一样，都是把蓄电池的直流电逆变成交流电，但储能逆变器功能更强大，能量可以双向流动，即可把直流电逆变成交流电，送入电网或给交流负载使用，也可把交流电整流为直流电，让电网给蓄电池充电，所以储能逆变器也称为双向变流器PCS（Power Conversion System)。

▲澳洲储能项目案例

蓄电池组，是由多台蓄电池通过串并的方式组合起来的阵列，以便达到设计的电压等级和容量要求，目前分布式光储能系统使用最多的电池是锂电池和铅酸电池。电池管理装置BMS，管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。目前铅酸电池的BMS系统常集成在控制器中，锂电池的BMS系统一般和锂电池配套在一起。

▲古瑞瓦特监控系统

监控及能量管理系统EMS，光伏储能系统中，监控所承担的任务比较多，除了常规的组件、逆变器、电网监控外，还要监控蓄电池的状态、负载的状态。能量管理系统EMS常用于微网系统，协调管理微网各个能量输入和负载能量输出，负荷预测、储能调度，以保证系统安全、经济效率最大化。