隨著風電、光伏等波動性新能源的大量接入，電網(wǎng)對快速精準調(diào)頻的需求大幅提升。相較于傳統(tǒng)燃煤機組，飛輪儲能憑借毫秒級響應、超長循環(huán)壽命和高安全性，成為電網(wǎng)調(diào)頻應用的理想路徑，但如何將飛輪儲能的機械特性轉(zhuǎn)化為可靠的調(diào)頻能力，對PCS提出了更高的技術(shù)要求。

近日，全球首個百兆瓦級全飛輪獨立調(diào)頻示范電站——博鼎儲能100MW真空磁懸浮飛輪儲能獨立調(diào)頻項目一期在威海乳山正式投運。陽光電源儲能變流一體機，為飛輪儲能創(chuàng)新設(shè)計了多個軟硬件技術(shù)，在響應速度與運行可靠性方面實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破，樹立調(diào)頻場景新標桿。

在飛輪儲能場景，系統(tǒng)有頻繁啟停、功率波動大、直流電壓范圍寬等運行特點，陽光電源儲能變流器針對性地在啟?？刂?、故障保護、通信交互關(guān)鍵環(huán)節(jié)實現(xiàn)多項創(chuàng)新設(shè)計與功能定制，實現(xiàn)復雜工況下系統(tǒng)的快速響應能力與長期運行可靠性。

電網(wǎng)調(diào)頻場景中，要求PCS多設(shè)備間高度協(xié)同并具備毫秒級的指令響應速度，任何通信延遲都可能影響整體調(diào)節(jié)效果與項目收益。陽光電源PCS通過系統(tǒng)統(tǒng)籌，一體化設(shè)計，從“軟件“通信架構(gòu)到“硬件“預充電路等均做了優(yōu)化，確保復雜工況下高效、穩(wěn)定運行。

1、靈活通信架構(gòu)，實現(xiàn)多設(shè)備高效聯(lián)動

為滿足飛輪系統(tǒng)與電網(wǎng)調(diào)度、EMS之間的高效交互，陽光電源PCS支持單元級調(diào)度與整機一體化調(diào)度雙模式。同時，通過干接點通信實現(xiàn)PTI（電力轉(zhuǎn)換接口）與PCS之間的快速聯(lián)動，完美適配主流通信架構(gòu)，確保信號實時準確傳遞，并具有很好的魯棒性。

2、提供預充功能，簡化系統(tǒng)、初始投資更低

針對PTI設(shè)備中直流電容的預充需求，陽光電源PCS在直流側(cè)直接集成預充電路，無需PTI額外配置預充模塊，不僅節(jié)約設(shè)備成本，也提高了系統(tǒng)集成度與可靠性。

系統(tǒng)穩(wěn)定性升級，適配飛輪儲能頻繁調(diào)頻需求

飛輪儲能作為機械性儲能系統(tǒng)，一天的調(diào)頻次數(shù)高達幾千次。在頻繁啟停工況下，PCS是否能適應更寬范圍電壓波動，擁有強效散熱和故障恢復能力，是維持電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力的關(guān)鍵。

1、寬直流電壓設(shè)計，啟動運行更平穩(wěn)

飛輪系統(tǒng)在啟機過程中，PTI與PCS需進行模式切換，切換期間的“真空期”容易引發(fā)直流母線電壓失穩(wěn)。陽光電源PCS憑借寬直流電壓運行范圍，有效覆蓋模式切換過程中的電壓波動，顯著提升飛輪機組整體運行穩(wěn)定性，確保系統(tǒng)平滑過渡、持續(xù)可靠。

2、極速故障自恢復，優(yōu)先保障安全

當飛輪機組發(fā)生故障時，系統(tǒng)需優(yōu)先向電網(wǎng)饋電以實現(xiàn)減速停機。陽光電源PCS依托專利控制軟件算法，可提供故障快速自檢和自恢復能力，有效保障飛輪在故障工況下的可靠減速與系統(tǒng)安全。

3、專利相變散熱技術(shù)，穩(wěn)定運行更長久

調(diào)頻場景中，高頻率的功率調(diào)度會導致PCS內(nèi)部產(chǎn)生快速劇烈的溫度變化，這種高低溫變化會加速核心器件性能退化，影響使用壽命和穩(wěn)定性。針對這一挑戰(zhàn)，陽光電源在器件選型、器件性能考核、散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計以及散熱系統(tǒng)可靠性上都做了深入技術(shù)創(chuàng)新。一方面通過專利相變散熱技術(shù)，能快速響應瞬時熱沖擊，將內(nèi)部溫度穩(wěn)定在合理區(qū)間，另一方面在器件單體、散熱材料單體上，采用更嚴苛的部件級測試條件，保障PCS在高頻、高溫工況下能夠長期穩(wěn)定運行，滿足調(diào)頻場景的產(chǎn)品壽命要求。

軟件定制，響應新型儲能個性化需求

在軟件層面，陽光電源積極配合新型儲能系統(tǒng)需求進行PCS功能優(yōu)化與迭代，如針對飛輪系統(tǒng)定制開發(fā)了“故障技術(shù)自清零”等特色功能，充分滿足不同場景下的控制策略需求。

乳山博鼎儲能獨立調(diào)頻電站項目是全球首個百兆瓦級全飛輪獨立調(diào)頻電站，一期項目已于7月份正式并網(wǎng)；同時二期也已納入山東省2025新型儲能示范項目庫。項目的成功投運，驗證了陽光電源PCS在飛輪儲能調(diào)頻場景中卓越的穩(wěn)定性與系統(tǒng)響應速度，提升了項目整體運行效益，為飛輪儲能在電網(wǎng)調(diào)頻領(lǐng)域的大規(guī)模推廣夯實基礎(chǔ)。

目前，陽光電源全球電力電子設(shè)備累計出貨已超870GW+，擁有近30年的電力電子經(jīng)驗，累計專利申請超萬個，始終堅持通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新給客戶創(chuàng)造價值，擁有豐富的電力電子、電化學、電網(wǎng)支撐的“三電融合”項目經(jīng)驗，保障PCS設(shè)備在飛輪儲能、全釩液流、鈉電儲能等多種應用場景中高效應用。未來，陽光電源將繼續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動，助力新型儲能系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域的研發(fā)與應用。