一、并網(Grid-Connected)
? 定義:PCS輸出與公共電網并聯運行,電網主導電壓和頻率,PCS按設定的有功/無功功率注入電網。
? 特點:
電網存在、電壓頻率穩定
PCS僅作為電源“從機”,不能主導電壓和頻率
常見于光伏/儲能并網發電系統
? 控制方式:
電流源控制(常見采用dq電流閉環控制)
通過PLL鎖相環跟蹤電網相位(如同步正弦波)
? 應用場景:
向電網送電(峰谷調節、削峰填谷)
參與電網頻率/電壓調節(支持電網)
二、離網(Off-Grid)
? 定義: PCS脫離公共電網,獨立供電至本地負載,此時PCS主動控制輸出電壓和頻率。
? 特點:
電網斷開或無電(如孤島/偏遠地區)
PCS承擔構建本地電網的角色
控制復雜度更高,需要電壓/頻率閉環控制
? 控制方式:
電壓源控制(V/f控制、虛擬同步機控制)
主動調節電壓、頻率,適應負載變化
? 應用場景:
應急備用供電系統
獨立微網(如通信基站、海島電站)
三、構網(Grid-Forming)
? 定義:PCS在系統中主動構建電網的電壓與頻率,即在沒有電網參考的情況下構造一個“網”。
? 與“離網”關系:
構網是離網控制的一種核心能力
構網PCS類似一個“主動電源”,帶動其它設備運行
要求具備強抗擾能力和動態響應
? 控制方式:
電壓源控制 + 虛擬同步機(VSM)、droop control
可接納“跟網PCS”或“并聯發電機”
? 應用場景:
微網主源(系統啟動時首個上電的PCS)
多PCS協同運行系統(有一臺主構網,其它跟網)
四、跟網(Grid-Following)
? 定義:PCS不自己建立電網,而是**“跟隨”已有電網的電壓頻率**,根據參考信號注入電流或功率。
? 特點:
依賴構網設備或公共電網
控制簡單、響應快
無法單獨工作,需參考電壓存在
? 控制方式:
電流環控制(如并網逆變器)
需依賴鎖相環(PLL)獲取相位
? 應用場景:
并網型儲能PCS(調峰調頻)
微網系統中構網PCS啟動后,其它PCS“跟網”運行
五、四者對比總結
模式 | 是否有電網 | 控制目標 | 控制方式 | 應用 |
---|---|---|---|---|
并網 | ?有電網 | 輸出功率 | 電流源控制 | 常規并網運行 |
離網 | ?無電網 | 供電并維穩 | 電壓源控制 | 停電應急供電 |
構網 | ?/局部電網 | 構建V/f參考 | 虛擬同步機/V/f | 微網核心 |
跟網 | ?有參考 | 跟隨電壓頻率 | 電流源控制 | 構網PCS之后運行 |