2. 储能变压器选型基础
储能变压器的选型不是把铭牌参数“凑齐”就结束，而是要让五个核心参数与储能系统的运行工况形成闭环匹配。储能工况与常规配电负荷最大的区别在于：功率方向频繁反转、负载率随充放电策略大幅波动、并网点电压受光伏/风电出力影响、以及夜间待机时仍有空载损耗。因此，选型必须从“工况画像”出发，再逐项确定额定容量、电压比、阻抗电压、联结组别和冷却方式。
一、先建立工况画像，再谈参数
选型前应先明确四类工况信息：一是储能变流器（PCS）的额定交流侧视在功率与最大短时过载能力，例如某 1MW/2MWh 项目 PCS 额定 1000kVA、1.1 倍过载持续 10s；二是并网点电压等级与允许偏差，如 10kV 并网、稳态偏差 ±7%；三是充放电循环特征，如每天 2 充 2 放、单次持续 2h；四是环境条件，如户外集装箱布置、最高环境温度 45℃、海拔 1000m 以下。这些信息决定了后续五个参数的取值边界。
二、额定容量：按 PCS 视在功率与过载、谐波、温升综合确定
额定容量不能简单等于 PCS 额定功率。储能变压器需同时承载基波电流与 PCS 开关产生的高次谐波电流，谐波会使绕组附加损耗增加，等效发热高于同幅值纯正弦电流。工程上常用“等值容量”估算：
S_N ≥ S_PCS × K_过载 × K_谐波 × K_裕量
示例：S_PCS = 1000kVA，K_过载 = 1.1（10s 短时），
K_谐波 = 1.05（PCS 电流总谐波畸变约 5%），
K_裕量 = 1.05（环境温度修正）
S_N ≥ 1000 × 1.1 × 1.05 × 1.05 ≈ 1271kVA
可选取标准容量 1250kVA 或 1600kVA，需结合过载持续时间与温升校验。若过载仅持续 10s，可按热积累校核而非长期容量；若过载频繁出现，则应直接放大容量。此外，储能变压器长期运行在 40%～80% 负载率区间效率较高，若长期满载运行，应适当提高容量等级以降低温升和损耗。
三、电压比：由并网点电压与 PCS 直流/交流侧窗口共同决定
电压比的选择要同时满足两个约束：并网点电压波动范围和 PCS 交流侧允许输入电压范围。以 10kV 并网、PCS 交流侧额定 690V 为例，若并网点最高电压为 10.7kV，最低为 9.3kV，则变压器高压侧分接范围应覆盖该区间。通常选择无励磁调压分接 ±2×2.5%，即高压侧可在 10.5kV、10.25kV、10kV、9.75kV、9.5kV 五档切换。
低压侧电压则需与 PCS 交流侧匹配。若 PCS 交流侧允许 690V±10%，即 621V～759V，则变压器低压侧额定电压应取 690V，并核算在高压侧最低分接下低压侧仍不低于 621V。若并网点电压长期偏低，可适当提高低压侧额定电压或增加分接档位。
四、阻抗电压：影响并联运行、短路电流与电压调整率
阻抗电压（短路阻抗）百分比 u_k 决定了变压器短路电流大小和负载电压降。储能变压器常与多台 PCS 并联，若阻抗电压不一致，并联运行时的环流会增大。一般要求并联运行的变压器阻抗电压偏差不超过 ±10%。
从短路电流角度，u_k 越小，短路电流越大，对低压侧开关和 PCS 保护越不利；u_k 越大，负载电压降越大，PCS 交流侧电压波动越明显。储能工况下负载电流频繁变化，电压调整率应控制在合理范围。经验上，10kV/0.69kV 储能变压器 u_k 常取 6%～8%；若短路容量较大或需要限制短路电流，可取 8%～10%。
五、联结组别：影响谐波通路、零序与并联条件
储能变压器常用的联结组别为 Dyn11 和 YNd11。Dyn11 高压侧三角形接法可为三次谐波提供通路，抑制谐波进入电网，低压侧中性点可引出用于接地保护，适合 10kV 并网、低压侧带中性点的场景。YNd11 则多用于高压侧中性点接地系统或需要高压侧零序通路的场合。
联结组别还决定并联运行条件：并联变压器必须联结组别相同、电压比相同、阻抗电压接近。若组别不同，例如 Dyn11 与 Yyn0 并联，会在低压侧产生相位差，形成巨大环流，禁止直接并联。
六、冷却方式：按布置环境与负载率选择
储能变压器常见冷却方式包括 ONAN（油浸自冷）、ONAF（油浸风冷）、ANAF（干式风冷）等。户外集装箱布置多采用油浸自冷或油浸风冷；室内或防火要求高的场所多采用干式变压器。冷却方式直接影响允许温升和过载能力：ONAN 散热能力有限，短时过载能力较弱；ONAF 可提升 20%～30% 的容量输出，但需考虑风机电源可靠性和噪声。
选择时还应校核环境温度修正。若最高环境温度 45℃，而变压器额定环境温度为 40℃，则需按温升限值降容使用，或选择更高绝缘耐热等级。
七、参数匹配关系总览
八、选型校核清单
完成初步选型后，建议按以下顺序校核：第一，用 PCS 最大过载功率和持续时间校核变压器热容量；第二，用并网点最高/最低电压校核分接范围和低压侧电压是否落在 PCS 允许窗口内；第三，用系统短路容量和变压器 u_k 计算低压侧短路电流，校核开关与 PCS 保护配合；第四，确认联结组别与并联设备一致；第五，按最高环境温度和布置方式校核冷却方式与温升限值。五项全部通过后，选型方案才具备工程可实施性。