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PCS舱是什么:储能变流升压舱里装什么、和电池舱怎么分

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伊田机电•编辑团队

PCS舱是什么?它是储能电站里装变流器(PCS)和升压变压器的舱,也叫储能变流升压舱:电池送出的直流电在舱里变成交流电,再升到中压,汇入电站的中压线路。PCS舱不装电池,按功率配。以英国 Richborough 储能电站为例,伊田机电为南瑞继保制造的 20 台变流升压舱里,40 尺高箱每台装 5.5 MW 设备,20 尺高箱每台装 2.75 MW。

40 尺变流升压舱长边:中段 4 樘网格通风门对着变压器室,右侧是实心门

PCS舱是储能电站里装变流器(PCS)和升压变压器的舱,又叫储能变流升压舱,英文常叫 PCS skid 或 PCS container。电池送出的直流电在舱里由变流器变成交流电,再由升压变压器升到中压,汇入电站的中压线路;充电时方向相反。

英国肯特郡的 Richborough 储能电站用了 20 台变流升压舱,由伊田机电为南瑞继保(NR Electric)制造:40 尺高箱 18 台,20 尺高箱 2 台。下文的例子都取自这个项目,项目详情见英国储能电站变流升压舱案例。

舱里装什么

主设备是变流器和升压变压器。变流器(PCS,power conversion system,即储能变流器)是双向的:放电时把电池的直流电变成交流电,充电时把电网的交流电变成直流电存进电池。这类舱里的变流器输出低压交流电,升压变压器把它升到中压。设备怎么组合由设备方定,有的舱里还配低压柜和中压环网柜。

散热和检修决定了舱门怎么开。Richborough 的 40 尺舱在长边中段开了 4 樘网格通风门,正对变压器室,平时通风,检修时整面打开;其余是实心门。

变流升压舱的变压器室:左侧是变压器散热片,右侧是接线盒和金属软管
变压器室里,左侧是变压器散热片,右侧是顶部接线盒和金属软管。

和电池舱怎么分

电池舱装电池簇和电池管理系统(BMS),按电量配,规格写成多少 MWh,比如宁夏中卫的 143 台 5 MWh 储能预制舱。PCS舱不装电池,按功率配,额定值写成多少 MW:Richborough 的 40 尺舱每台装一套 5.5 MW 变流升压设备。

散热的做法不同。电池对温度敏感,电池舱密闭,用液冷或空调把电池控制在较窄的温度范围内,舱体要求见《储能预制舱设计规范》。PCS舱的热量来自变流器和变压器,变压器室靠通风门或百叶换气;变流器用液冷的,还要配一台 PCS液冷机组,机组安装、穿舱管线和辅助供电与舱体一起设计。

常和 PCS舱放在一起比的,还有箱变和升压站。只装升压变压器和高低压开关、变流器另外布置的舱,是储能用的箱变,比如20 尺储能升压变预制舱,舱内分高压室、变压器室和低压室。升压站在全站出口:一座电站的多台变流升压舱各自升到中压,汇集后再经升压站或变电站接入高压电网。

40 尺和 20 尺怎么配功率

舱的规格跟着设备走:变流器和变压器的功率与布置由设备方定,舱体厂按设备方的技术要求做舱。Richborough 的变流升压舱用了两种集装箱高箱外形:

规格外形(长 × 宽 × 高)台数每台所装变流升压设备
40 尺高箱12,192 × 2,438 × 2,896 mm18 台5.5 MW
20 尺高箱6,058 × 2,438 × 2,896 mm2 台2.75 MW

20 尺舱所装设备的功率是 40 尺舱的一半,舱长也约为一半。两种舱宽 2,438 mm、高 2,896 mm,断面相同,都带标准角件和集装箱箱号。40 尺这一型的外形、舱内分区和交付范围,见产品页40尺储能变流升压舱。

舱体厂做哪些部分

设备方出变流器、变压器和技术要求,舱体厂做舱和舱内辅助系统。Richborough 这批舱,伊田机电按南瑞继保的技术要求在出厂前做完了这几部分:

  • 舱体:40 尺、20 尺两种高箱的结构,变压器室网格通风门,门锁与密封。
  • 照明:CE 认证 LED 照明和 90 分钟应急照明。
  • 火灾探测与疏散:烟感和疏散指示。
  • 环境与用电:加热器、英文界面的温湿度控制器和英标插座。
  • 外观:按项目方品牌形象喷涂,舱体运到现场就是电站统一的外观。

变流器和变压器由南瑞继保提供。变流器、变压器厂家和储能系统集成商可以把舱体制造和舱内辅助系统交给伊田机电,按自己的设备和品牌要求来做,合作方式见储能舱体代工与集成。

英文怎么叫

PCS 是 power conversion system 的缩写,即储能变流器。变流器加升压变压器的整套设备,英文资料里常叫 PCS skid 或 MV skid(medium voltage skid)。skid 原指设备底座,相当于中文的「撬装」;装进集装箱式舱体的,叫 PCS container,伊田机电的英文资料就用这个叫法。

这几个叫法各家用得不统一:同叫 MV skid,有的包含变流器,有的只有中压变压器和开关柜。判断一套设备装了什么,看设备清单比看名字准。

英国 Richborough:20 台变流升压舱

Richborough Energy Park 在英国肯特郡,是一座 100 MW / 100 MWh 的电池储能电站,经 National Grid 400 kV Richborough 变电站接入英国输电网。伊田机电为南瑞继保制造了电站的 20 台变流升压舱:40 尺高箱 18 台,每台装一套 5.5 MW 变流升压设备;20 尺高箱 2 台,每台 2.75 MW。

英国 Richborough 储能电站航拍:成排的电池舱和变流升压舱
英国 Richborough 储能电站,100 MW / 100 MWh。

舱体 2022 年 7 月交付,同年 10 月运抵现场。电站 2023 年 12 月并网,已投入商业运行。交付与舱体细节见Richborough 项目案例。

常见问题

PCS舱和电池舱有什么区别?

电池舱装电池簇和 BMS,按电量(MWh)配,舱内要控温控湿;PCS舱装变流器和升压变压器,不装电池,按功率(MW)配,变压器室要通风散热。

变流升压舱是 PCS 吗?

PCS 是舱里的变流器。变流升压舱是装 PCS 和升压变压器的舱,常简称 PCS舱。

储能升压舱是箱变吗?

只装升压变压器和高低压开关、变流器另外布置的升压舱,就是储能用的箱变;变流升压舱里还装着变流器。

储能电站升压舱尺寸标准是多少?

尺寸按所装设备定。英国 Richborough 储能电站的变流升压舱用两种高箱:40 尺 12,192 × 2,438 × 2,896 mm,每台装 5.5 MW 设备;20 尺 6,058 × 2,438 × 2,896 mm,每台装 2.75 MW。

储能变流升压一体机用英文怎么说?

常见叫法是 PCS skid 或 MV skid;装进集装箱式舱体的,叫 PCS container。

要给自家的变流器、变压器配舱,可以把设备布置和技术要求发给伊田机电,提交询价。

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