【導讀】每到盛夏
，我國江浙沿海一帶就會出現電力緊張問題。因此
，“高溫下保供電”便bian成cheng為wei各ge地di的de主zhu要yao方fang針zhen。同tong時shi，隨sui著zhe新xin能neng源yuan汽qi車che滲shen透tou率lv提ti升sheng，電dian能neng供gong應ying的de挑tiao戰zhan會hui越yue來lai越yue大da。為wei了le能neng夠gou更geng好hao地di解jie決jue供gong電dian難nan題ti，多duo元yuan融rong合he高gao彈dan性xing電dian網wang成cheng為wei電dian力li能neng源yuan領ling域yu的de熱re門men概gai念nian，並bing已yi經jing得de到dao了le初chu步bu的de落luo實shi。

多元融合高彈性電網將分布式電源和儲能係統融入電網係統中，具有明顯的負載可調特性，有助於電力係統調度控製從傳統的“源隨荷動”向“源網荷儲友好互動”模式轉變。因此，在電網負荷不斷增大的情況下，多元融合高彈性電網具有重要的戰略意義。

在zai多duo元yuan融rong合he高gao彈dan性xing電dian網wang構gou建jian的de過guo程cheng中zhong，兩liang種zhong類lei型xing的de器qi件jian最zui為wei關guan鍵jian，一yi種zhong是shi模mo擬ni電dian源yuan，另ling一yi種zhong是shi功gong率lv器qi件jian。同tong時shi，這zhe也ye是shi貿mao澤ze電dian子zi官guan網wang銷xiao售shou的de兩liang大da類lei主zhu流liu器qi件jian，它ta們men將jiang和he廣guang大da業ye者zhe一yi起qi開kai啟qi電dian網wang運yun轉zhuan新xin時shi代dai。

多元融合下的新能源發電

多元融合高彈性電網具有高承載、高互動
、高自愈、高性能四大核心特征，這就要求這種新式電網需要具備兩個基礎能力：其一是電網需要能靈活地應對大規模電力供應，其二是電網需要能允許大規模清潔能源動態性接入。

在第二點上，目前清潔能源發電擁有廣泛的市場前景。根據國家能源局的統計數據，2022年國內新增清潔能源裝機量為1.52億千瓦，總裝機量達到了12.13億千瓦。截至2022年底

，天然氣、水電、核電、風電、太陽能發電等清潔能源消費量占能源消費總量的25.9%。近年來，這一占比穩定提升。

目前，太陽能和風能是清潔能源的主要來源，國家能源局在分享2022年1-6月份發電數據時表示，除了傳統的火電和水電

，太陽能和風能在份額上並列第三名，報告期內發電占比均為14%。

太陽能發電主要有兩種形式，一種是光-熱-動-電轉換方式

，另一種是光-電直接轉換方式。不過，由於太陽能熱發電的效率很低，導致其建站的成本甚至會達到火力發電站的5-6倍，因此光電直接轉換是目前的主流，這種方式就是我們所說的光伏。

在光伏發電的大係統裏
，由光轉化的電能有兩條去路：蓄電池和電網。通往電網的光伏發電係統主要包含四部分，分別是光伏矩陣、光伏控製器、逆變器和交流負載端。這裏麵，逆變器的作用是將太陽能電池板所發的直流電轉化成能夠並網使用的交流電。

話雖如此
，逆變器的工作卻並不簡單。逆變器需要通過開關電源

、變壓器
、濾波器、IGBT等器件順應電網的電壓和頻率要求，調整輸出電壓的波形、頻率和相位，以實現與電網同步，如此才能實現並網。

逆變器也擔負著功能安全的使命，具備一定的控製和保護功能，比如過壓、過流

、短路、過溫等，確保係統的穩定運行。另外
，逆變器也需要具備一定的動態調節能力，以保證係統在最大功率點追蹤(MPPT)下運行。

在整個光伏逆變器中
，IGBT是核心部件，占到光伏逆變器價值量的15%-20%。不同的光伏電站需要的IGBT產品略有不同，比如集中式光伏主要采用IGBT模塊，而分布式光伏主要采用IGBT單管或模塊。從某種意義上講
，IGBT的性能水平直接決定了光伏逆變器的性能水平。

我們都知道IGBT是靠驅動器對其性能進行整體調控
，驅動器的好壞直接影響IGBT的動態性能
，並且和IGBT的穩定性和成本息息相關。在這裏我們為大家推薦一款來自製造商安森美（onsemi）的IGBT驅動器NCD5700x
，這款器件在貿澤電子官網上的料號為NCD57000DWR2G。

圖1：NCD5700x大電流IGBT驅動器

（圖源：貿澤電子）

安森美NCD5700x是內置電流隔離的大電流單溝道IGBT驅動器
，可在高功率應用中提供高係統性能和可靠性。相關器件具有高度靈活的動態IGBT性能調節能力。

圖2：NCD5700x大電流IGBT驅動器係統框圖

（圖源：安森美）

NCD5700x大電流IGBT驅動器具有低輸出阻抗，用於增強型IGBT驅動；可適應輸入側上的5V和3.3V信號，以及驅動器側上的寬偏置電壓範圍
，包括負電壓功能；具有互補輸入和精確UVLO
，還可提供獨立的高側和低側（OUTH和OUTL）驅動器輸出。

圖3：UVLO示意圖

（圖源：安森美）

NCD5700x大電流IGBT驅動器具有出色的安全特性，包括漏極開路故障和就緒輸出
、有源米勒鉗位、DESAT保護以及DESAT軟關斷特性等。並且
，相關器件的輸入和輸出之間保證了8mm的爬電距離，以滿足增強的安全絕緣要求。

除了應用於太陽能逆變器領域，NCD5700x大電流IGBT驅動器還可用於電機控製、不間斷電源(UPS)

、焊接和工業電源等豐富場景中。

儲能係統讓電網更具彈性

根據國網浙江電力研究院聯合北京交通大學發布的名為《多元融合高彈性電網關鍵技術綜述》論文，在多元融合高彈性電網係統裏
，采用了非常多的創新型技術
，包括係統級模型構建技術
、柔性直流輸電技術、高效運行控製技術、大數據技術、雲計算技術以及儲能技術等。

其中，儲能技術被認為是解決電網負荷波動問題的重要手段，受到了全球各國家和地區的重點關注。

在我國，根據國家發改委的統計數據
，截至2022年底
，全國已投運新型儲能項目裝機規模達870萬千瓦
，平均儲能時長約2.1小時，比2021年底增長110%以上；從2022年新增裝機技術占比來看，鋰離子電池儲能技術占比達94.2%，占據市場主導地位。

圖片

從cong係xi統tong規gui模mo來lai看kan
，相xiang較jiao於yu工gong商shang業ye儲chu能neng係xi統tong和he移yi動dong儲chu能neng係xi統tong，應ying用yong於yu電dian網wang負fu荷he調tiao整zheng的de儲chu能neng係xi統tong均jun屬shu於yu大da型xing儲chu能neng係xi統tong
，通tong常chang以yi集ji裝zhuang箱xiang作zuo為wei載zai體ti，在zai其qi中zhong組zu裝zhuang了le電dian池chi係xi統tong、能量管理係統、電池管理係統(BMS)、變流器係統(PCS)、冷卻係統、消防係統以及照明和監控係統。這些大型儲能係統既可以用於清潔能源發電端，也可以用於用戶端的電力輔助和分時用電。

儲能係統的性能高低主要決定於係統中的元器件。綜合器件的性能特點和儲能係統需求來看

，SiC（碳化矽）MOSFET是(shi)一(yi)個(ge)理(li)想(xiang)的(de)選(xuan)擇(ze)，可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)電(dian)池(chi)充(chong)放(fang)電(dian)控(kong)製(zhi)和(he)能(neng)量(liang)管(guan)理(li)。其(qi)低(di)導(dao)通(tong)壓(ya)降(jiang)和(he)高(gao)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)特(te)性(xing)使(shi)其(qi)能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)高(gao)效(xiao)的(de)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)和(he)快(kuai)速(su)響(xiang)應(ying)。並(bing)且(qie)，SiC MOSFET具有低漏電流特性
，讓係統損耗得以進一步減少。

下麵我們為大家推薦一款來自安森美的NXH006P120MNF2PTG半橋SiC模塊
，該器件在貿澤電子官網上的料號為NXH006P120MNF2PTG。

圖4：NXH006P120MNF2PTG半橋SiC模塊

（圖源：貿澤電子）

如下圖所示，NXH006P120MNF2PTG半橋SiC模塊具有兩個6mΩ 1200V SiC MOSFET開關和1個熱敏電阻，采用F2封裝。器件內部的SiC MOSFET開關使用M1技術，由18V-20V柵極驅動。另外，NXH006P120MNF2模塊采用平麵技術，裸片熱阻低，因此可靠性高。

圖5：NXH006P120MNF2PTG係統框圖

（圖源：安森美）

在應用方麵
，除了可用於電網端的大型儲能係統
，NXH006P120MNF2PTG半橋SiC模塊麵向的應用場景還包括DC-AC轉換、DC-DC轉換、AC-DC轉換 、UPS、電動汽車充電站和太陽能逆變器等。

強化傳統電網的基礎設施

我們上述提到了多項可用於多元融合高彈性電網的關鍵技術，比如係統級模型構建技術、雲計算技術和大數據技術等，讓我們能夠清晰地認識到，多元融合高彈性電網是一種高度依賴數據係統的新型電網。

從複雜度上講，由於融合了新能源、物聯網
、儲(chu)能(neng)和(he)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)等(deng)創(chuang)新(xin)技(ji)術(shu)，多(duo)元(yuan)融(rong)合(he)高(gao)彈(dan)性(xing)電(dian)網(wang)相(xiang)較(jiao)於(yu)傳(chuan)統(tong)電(dian)網(wang)會(hui)更(geng)加(jia)複(fu)雜(za)。而(er)在(zai)這(zhe)套(tao)複(fu)雜(za)的(de)係(xi)統(tong)中(zhong)，需(xu)要(yao)提(ti)前(qian)將(jiang)一(yi)些(xie)功(gong)能(neng)單(dan)元(yuan)和(he)負(fu)載(zai)保(bao)護(hu)起(qi)來(lai)，讓(rang)它(ta)們(men)免(mian)受(shou)電(dian)網(wang)波(bo)動(dong)和(he)雷(lei)擊(ji)浪(lang)湧(yong)
、高壓衝擊等傷害，這便是隔離器件在電網中起到的作用。同時，有了隔離器件

，多元融合高彈性電網的運維也更加高效和安全。

接下來我們介紹的器件便是一款隔離器，來自製造商TI，貿澤電子官網上該器件的料號為ISOW7721DFMR。

圖6：ISOW7721雙通道數字隔離器

（圖源：貿澤電子）

TI 的ISOW7721雙通道數字隔離器是一款電流隔離數字隔離器，集成了低排放高效功率轉換器
，能夠提供高達550mW隔(ge)離(li)電(dian)源(yuan)。該(gai)功(gong)能(neng)消(xiao)除(chu)了(le)在(zai)空(kong)間(jian)受(shou)限(xian)的(de)隔(ge)離(li)式(shi)設(she)計(ji)中(zhong)對(dui)單(dan)獨(du)的(de)隔(ge)離(li)式(shi)電(dian)源(yuan)的(de)需(xu)求(qiu)。在(zai)隔(ge)離(li)性(xing)能(neng)上(shang)
，該(gai)器(qi)件(jian)提(ti)供(gong)增(zeng)強(qiang)型(xing)和(he)基(ji)礎(chu)型(xing)隔(ge)離(li)選(xuan)項(xiang)。

圖7：ISOW7721雙通道數字隔離器係統框圖

（圖源：TI）

ISOW7721擁有高效率輸出功率
，最大負載時的效率為46%，可提供高達0.55W的輸出功率，VISOOUT精度為±5%，可用負載電流高達110mA（5V至5V時）、140mA（5V至3.3V時）或者60mA（3.3V至3.3V時）。如果需要額外功率，ISOW7721支持多器件連接，在係統中使用兩個器件將集成功率輸出提高到>1W和>200mA。

除了可用於電網基礎設施，ISOW7721還可應用於電機控製、工業自動化
、醫療設備和測試測量等領域。

建設多元融合高彈性電網乃大勢所趨

能源技術
、通信技術
、控製技術等領域的高速發展，讓建設多元融合高彈性電網成為可能。在全球主要國家和地區推動“雙碳目標”落(luo)地(di)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，建(jian)設(she)多(duo)元(yuan)融(rong)合(he)高(gao)彈(dan)性(xing)電(dian)網(wang)也(ye)有(you)其(qi)必(bi)要(yao)性(xing)，是(shi)提(ti)升(sheng)電(dian)能(neng)穩(wen)定(ding)供(gong)應(ying)的(de)有(you)效(xiao)手(shou)段(duan)。隨(sui)著(zhe)相(xiang)關(guan)項(xiang)目(mu)逐(zhu)步(bu)落(luo)地(di)，電(dian)網(wang)將(jiang)逐(zhu)步(bu)體(ti)現(xian)出(chu)經(jing)濟(ji)高(gao)效(xiao)、綠色低碳的優良特性。

不bu過guo
，必bi須xu要yao強qiang調tiao的de是shi，多duo元yuan融rong合he高gao彈dan性xing電dian網wang並bing不bu是shi對dui現xian有you電dian網wang進jin行xing粗cu暴bao的de改gai造zao
，這zhe樣yang做zuo往wang往wang會hui事shi倍bei功gong半ban。多duo元yuan融rong合he高gao彈dan性xing電dian網wang是shi對dui電dian網wang“源-網-荷-儲”進行全麵的智能化升級

，需要因地製宜，將存量資源和增量資源有機結合，這才是真正的柔性電網，真正的可持續發展。

免責聲明：本文為轉載文章

，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片
、文字如涉及作品版權問題，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

電池快速充電指南——第2部分

格康電子洽談浮動板對板連接器優勢

如何判定雜散來源？

艾睿滿足不同電源應用需求的多樣化解決方案

納芯微壓差傳感器助力解決汽車排放問題，攜手打贏“藍天白雲保衛戰”