電源轉換系統 PCS 頂級指南

PCS，即電源轉換系統，是儲能電池儲能係統是儲能係統的重要組成部分，它不僅實現直流電能與交流電能之間的轉換，還能根據電網需求和電池狀態進行精準的功率控制和能量管理。在當前能源轉型的背景下，儲能技術的發展意義重大，而PCS作為儲能係統的核心部件，在實現電能的高效儲存和調控方面發揮關鍵作用。

電源轉換系統 PCS 如何運作？

電力變換系統PCS主要由電力電子裝置、控制與監控系統、蓄電池組成。其原理是透過電力電子裝置實現能量的高效變換和雙向流動，以確保儲能係統的穩定運作和高效利用。當電網需要儲能係統放電時，PCS將蓄電池中的直流電能轉換為交流電能輸出到電網；當電網需要儲能係統充電時，PCS將電網中的交流電能轉換為直流電能，並儲存在蓄電池中。

功率轉換系統PCS的組件與結構

成分

主要包括電源模組、控制模組、濾波電路、保護電路等。

功率模組負責電能轉換，控制模組實現運轉監視與控制，濾波電路改善電能質量，保護電路確保設備安全。

結構

壁掛式：適用於小型儲能係統，安裝簡便，佔用空間小。

櫃式：適用於中大型儲能係統，功率等級高，可靠性高。櫃式儲能PCS通常由多個功率模組組成，可依需求進行擴充和升級。

電力轉換系統PCS的功能與特點

功能：

雙向能量轉換，功率控制，電能品質調節。可依需求調節充電和放電功率，減少諧波和電磁幹擾。

特徵：

高效節能、高可靠、智慧控制。高轉換效率減少能量損耗，模組化設計易於維護，並可實現遠端監控管理。

電源轉換系統PCS的應用場景

PCS應用場景的分類可參考：大容量儲存PCS、工商業儲存PCS、家用儲存PCS有什麼差別？

電源轉換系統 PCS 的 3 種運作模式

電力變換系統（PCS）的運作模式主要有三種：併網模式、離網或孤立模式、混合模式。

並網模式/ 實現電池組與電網的雙向能量轉換

在併網模式下，儲能係統PCS依據上位機的指令，實現儲能裝置與電網之間的雙向能量轉換，並具備逆變器的特性。

主要作用：

防止孤島效應：電網斷電時自動停止供電。同步電網運作：自動追蹤並同步電網電壓相位和頻率。

過低電壓：維持運行，應對電網電壓源短時間下降，確保電力系統的穩定性。

離網或孤島模式/ 獨立運作並由主電網供電

在離網或孤網模式下，儲能PCS可脫離主電網獨立運行，為本地負載提供滿足電網電能品質要求的交流電能。對於偏遠地區及緊急備用電源系統而言，離網或孤網模式對於保障電力供應具有不可取代的重要性。

主要角色：

自主供電：依設定要求獨立提供交流電能。

應急電源：快速切換到離網或孤網模式，應對突發狀況。

混合模式/ 併網與離網模式靈活切換

混合模式允許電池儲存系統在併網和離網模式之間切換，確保系統的可靠性和靈活性，以適應複雜多變的電網環境。

主要角色：

微電網運作：當微電網與公共電網斷開時，可靈活切換至離網或孤立模式，透過微電網中的儲能係統保障電力供應。

多功能應用：可實現濾波、穩定電網、調節電能品質、自癒故障、復原和保障供電。

電源轉換系統PCS的趨勢

更高效能、智慧化管理、多能源系統深度融合是PCS未來的發展趨勢。

高功率密度與高效率 未來PCS將採用更先進的功率半導體裝置及散熱技術，提高功率密度與轉換效率，降低設備成本與體積。同時，1500V系統架構的應用將進一步提升能量密度與系統效率，成為降本增效的主要技術方案。個別廠商提出了2000V系統方案。

智慧化、整合化：PCS將趨向智慧化，配備先進的控制演算法和感測器，實現自主決策和最佳化運作。此外，PCS將與其他關鍵系統（如儲能電池、電池管理系統BMS、能量管理系統EMS等）集成，以提高系統可靠性和可維護性。

多能互補與微電網應用：PCS將與多種能源（太陽能、風能、水能等）互補應用，實現能源多元化、永續發展。在微電網中，PCS將在保障微電網穩定運作和最佳化控制方面發揮重要作用，滿足細分場景的特定需求。

電力轉換系統 (PCS) 與儲能逆變器和升壓逆變器？

電源轉換系統（PCS）：

PCS是儲能係統中的核心設備，用於實現儲能電池與電網之間的能量轉換和雙向流動，可以是DC/AC變換器（逆變功能），也可以是AC/DC變換器（整流功能）。

它由DC/AC雙向變換器、控制單元等組成。控制器透過通訊接收後台控制指令，根據功率指令的符號和大小控制變換器對蓄電池充電或放電，實現對電網有功、無功功率的調節。

它將電網的交流電（AC）轉換為蓄電池所需的直流電，將蓄電池中儲存的直流電轉換為交流電供給電網。

儲能逆變器：

儲能逆變器主要體現在逆變功能上，即將直流電能轉換為交流電能。它主要用於將蓄電池中的直流電能轉換為交流電能，供給交流負載使用，或連接到交流電網。

升壓逆變器：

升壓逆變器是將儲能變換器（PCS）與升壓變壓器高度整合的設備，在PCS對電能進行雙向變換的基礎上增加了升壓功能，使儲能電能高效變換升壓，滿足電網接入的要求。

結論

電源轉換系統 (PCS) 是電池儲能係統中的重要橋樑，也是能源轉型中不可或缺的重要組成部分。了解電源轉換系統 (PCS) 的功能和工作原理將有助於您選擇合適的產品。

如果您還有其他問題，請諮詢專業人士BSLBATT是一家商業和工業儲能係統製造商和供應商。我們提供交鑰匙商業和工業儲能解決方案，包括磷酸鐵鋰電池組、儲能PCS、DC/DC、監控系統、消防系統、冷卻系統和其他重要組件，可直接應用於光伏、公用事業和柴油等各種混合能源。可直接應用於光伏、公用事業和柴油等各種混合能源。