Spartinant dvigubo anglies dioksido kiekio tikslų įgyvendinimą ir kuriant naują energetikos sistemą, energijos kaupimo technologija pamažu tampa viena iš pagrindinių technologijų, palaikančių stabilų naujos energetikos sistemos veikimą ir optimizuojančių išteklių paskirstymą. Tarp jų PCS (Power Conversion System) energijos kaupimo keitiklis yra pagrindinė energijos kaupimo sistemos įranga, o jo veikimas ir taikymas tiesiogiai veikia bendrą energijos kaupimo sistemos efektyvumą ir stabilumą. Šiame straipsnyje bus atlikta išsami PCS energijos kaupiklio apibrėžimo, veikimo principo, pagrindinių savybių, darbo režimo, taikymo scenarijų ir ateities plėtros tendencijų analizė ir interpretacija.
01
PCS energijos kaupimo keitiklio apibrėžimas
PCS energijos kaupimo keitiklis, pilnas pavadinimas Power Conversion System, yra pagrindinis energijos kaupimo sistemos įrenginys, naudojamas energijos konvertavimui ir dvikrypčiui srautui tarp energijos kaupimo baterijų ir elektros tinklų realizuoti. Jis gali konvertuoti nuolatinę srovę į kintamosios srovės maitinimą arba kintamosios srovės maitinimą į nuolatinę, kad atitiktų energijos kaupimo sistemų elektros tinklo įkrovimo ir iškrovimo reikalavimus. PCS energijos kaupimo keitiklis atlieka „tilto“ vaidmenį energijos kaupimo sistemoje, jungiantis energijos kaupimo baterijas ir elektros tinklus, kad būtų užtikrintas efektyvus ir stabilus energijos kaupimo sistemų veikimas.
02
PCS energijos kaupimo keitiklio veikimo principas
PCS energijos kaupimo keitiklio veikimo principas daugiausia pagrįstas galios elektronikos technologija, kuri realizuoja elektros energijos konversiją ir dvikryptį srautą valdant perjungimo įrenginių įjungimą ir išjungimą. Kai elektros tinklui reikia, kad energijos kaupimo sistema išsikrautų, PCS energijos kaupimo keitiklis energijos kaupimo baterijoje esančią nuolatinę srovę paverčia kintamosios srovės maitinimu ir išveda į elektros tinklą; Kai elektros tinklui reikia įkrauti energijos kaupimo sistemą, PCS energijos kaupimo keitiklis paverčia elektros tinkle esančią kintamosios srovės energiją į nuolatinę ir saugo ją energijos kaupimo akumuliatoriuje. Įkrovimo ir iškrovimo proceso metu PCS energijos kaupimo keitiklis taip pat turi tiksliai valdyti galią ir valdyti energiją pagal elektros tinklo poreikius ir energijos kaupimo akumuliatoriaus būseną, kad būtų užtikrintas stabilus energijos kaupiklio veikimas ir efektyvus panaudojimas. sistema.
03
Pagrindinės PCS energijos kaupimo keitiklio savybės
1. Efektyvus energijos konvertavimas: PCS energijos kaupimo keitiklis taiko pažangią galios elektronikos technologiją ir valdymo strategijas, kad būtų pasiektas efektyvus ir stabilus energijos konvertavimas ir dvikryptis srautas. Jo konversijos efektyvumas siekia net 95%, o tai gali žymiai sumažinti energijos kaupimo sistemos eksploatacines išlaidas.
2. Tikslus galios valdymas: PCS energijos kaupimo keitiklis turi tikslią galios valdymo galimybę ir gali atlikti realiojo laiko reguliavimus pagal elektros tinklo poreikius ir energijos kaupimo akumuliatoriaus būseną. Tiksliai valdydamas galią, PCS energijos kaupimo keitiklis gali greitai reaguoti ir tiksliai sureguliuoti energijos kaupimo sistemą bei pagerinti energijos sistemos stabilumą ir patikimumą.
3. Pažangus energijos valdymas: PCS energijos kaupimo keitiklis taip pat turi intelektualią energijos valdymo funkciją, kurią galima protingai išsiųsti ir optimizuoti atsižvelgiant į elektros tinklo apkrovą ir energijos kaupimo akumuliatoriaus būseną. Naudodamas išmanųjį energijos valdymą, PCS energijos kaupimo keitiklis gali maksimaliai išnaudoti energijos kaupimo sistemą ir sumažinti nuostolius bei pagerinti visos energijos sistemos ekonomiją ir aplinkos apsaugą.
4. Lanksti konfigūracija ir išplėtimas: PCS energijos kaupimo keitiklis yra modulinis, kurį galima lanksčiai konfigūruoti ir išplėsti pagal faktinius poreikius. Padidinus arba sumažinus modulių skaičių, energijos kaupimo sistemos talpa gali būti tiksliai sureguliuota, kad atitiktų skirtingų pritaikymo scenarijų poreikius.
04
PCS energijos kaupimo keitiklio darbo režimas
1. Prie tinklo prijungtame režime dvikryptis energijos konvertavimas tarp akumuliatoriaus bloko ir tinklo vykdomas pagal maitinimo komandą, kurią išduoda aukštesnio lygio dispečeris; pvz., akumuliatoriaus įkrovimas mažos tinklo apkrovos laikotarpiu ir maitinimas atgal į tinklą didžiausios tinklo apkrovos laikotarpiu;
2. Off-grid/izoliuoto tinklo režimas, kai įvykdomi nustatyti reikalavimai, jis atjungiamas nuo pagrindinio tinklo ir kai kurioms vietinėms apkrovoms tiekia tinklo galios kokybės reikalavimus atitinkantį kintamą maitinimą.
3. Hibridinis režimas, energijos kaupimo sistema gali persijungti iš tinklo prijungto režimo į išjungtą režimą. Energijos kaupimo sistema yra mikrotinkle, mikrotinklas yra prijungtas prie viešojo tinklo ir normaliomis darbo sąlygomis veikia kaip prie tinklo prijungta sistema. Jei mikrotinklas yra atjungtas nuo viešojo tinklo, energijos kaupimo sistema veiks ne tinklo režimu, kad užtikrintų pagrindinį mikrotinklo maitinimo šaltinį. Įprastos programos apima filtravimą, tinklo stabilizavimą, maitinimo kokybės reguliavimą ir savaiminio gydymo tinklų kūrimą.
05
PCS energijos kaupimo keitiklio taikymo scenarijai
1. Energijos laiko perjungimas: vartotojo pusėje esančioje energijos kaupimo sistemoje PCS energijos kaupimo keitiklis gali būti naudojamas energijos laiko perkėlimui, kaupiant perteklinę fotovoltinės energijos generaciją dienos metu ir išleidžiant ją per PCS naktį arba lietingu oru, kai nėra fotovoltinės energijos generavimo, kuri galėtų maksimaliai sunaudoti fotovoltinę elektros energiją.
2. Piko slėnio arbitražas: vartotojo pusėje esančioje energijos kaupimo sistemoje, ypač pramoniniuose ir komerciniuose parkuose, kuriuose taikomos elektros energijos vartojimo laiko kainos, PCS energijos kaupimo keitiklis gali būti naudojamas piko slėnio arbitražui, įkraunant per žemų elektros kainų ir iškrovimo laikotarpiu aukštų elektros kainų laikotarpiu, siekiant mažo įkrovimo ir didelio iškrovimo arbitražo, kad būtų sutaupyta bendra parko elektros kaina.
3. Dinaminis pajėgumo išplėtimas: scenarijuose su ribota galia, pvz., elektromobilių įkrovimo stotyse, PCS energijos kaupimo keitikliai sukonfigūruojami su energijos kaupimo baterijomis, kad būtų galima dinamiškai padidinti pajėgumą. Didžiausio įkrovimo metu PCS energijos kaupimo keitikliai išsikrauna, kad užtikrintų papildomą galios palaikymą; žemo piko įkrovimo metu PCS energijos kaupimo inverteriai įkrauna ir kaupia žemos kainos elektros energiją atsarginei atsargai, o tai gali pasiekti piko slėnio arbitražą ir dinamiškai išplėsti įkrovimo stotelių pajėgumus.
4. Microgrid sistema: mikrotinklų sistemoje PCS energijos kaupimo keitikliai gali pasiekti koordinuotą paskirstytų energijos šaltinių ir energijos kaupimo sistemų valdymą, pagerindami mikrotinklų stabilumą ir maitinimo kokybę. Tiksliai valdant PCS energijos kaupimo keitiklius ir išmanųjį energijos valdymą, galima pasiekti balansą ir optimalų maitinimo ir apkrovos planavimą mikrotinklo sistemose.
5. Energijos sistemų dažnio ir piko reguliavimas: Energijos sistemose PCS energijos kaupimo keitikliai gali būti naudojami dažnio ir piko reguliavimui, siekiant pagerinti elektros tinklų stabilumą ir patikimumą. Kai tinklo apkrova yra didžiausia, PCS energijos kaupimo keitiklis gali išleisti energiją energijos kaupimo akumuliatoriuje ir suteikti papildomos energijos palaikymą tinklui; kai tinklo apkrova yra žema, PCS energijos kaupimo keitiklis gali sugerti perteklinę energiją tinkle ir įkrauti energijos kaupimo bateriją vėlesniam naudojimui.
Growatt 140-250k energijos kaupimo keitiklis
06
PCS energijos kaupimo keitiklio plėtros tendencija
Šiuo metu centralizuotos PCS plačiai naudojamos didelėse energijos kaupimo elektrinėse. Didelės galios PCS vienu metu valdo kelias lygiagrečių baterijų grupes, todėl baterijų grupių disbalanso problemos negalima veiksmingai išspręsti; Nors styginiai PCS, mažos ir vidutinės galios PCS valdo tik vieną baterijų grupę, realizuodamas vieno klasterio valdymą, efektyviai išvengdamas statinės efekto tarp baterijų grupių, pagerindamas sistemos tarnavimo laiką ir padidindamas viso gyvavimo ciklo iškrovimo pajėgumą. Susiformavo didelio masto styginių PCS taikymo tendencija. Integruotoje pramoninėje ir komercinėje energijos kaupimo spintoje styginiai PCS tapo pagrindiniu sprendimu pramonėje ir ateityje taip pat bus plačiai naudojami didelėse energijos kaupimo elektrinėse.
Sparčiai plėtojant naujus energijos ir išmaniuosius tinklus bei nuolat tobulėjant energijos kaupimo technologijoms, PCS energijos kaupimo keitikliai susidurs su didesnėmis plėtros galimybėmis ir iššūkiais. Ateityje PCS energijos kaupimo keitikliai vystysis efektyvesne, protingesne ir lankstesne kryptimi.
Viena vertus, nuolat tobulėjant galios elektronikos technologijoms ir nuolat taikant naujas medžiagas, PCS energijos kaupimo keitiklių konversijos efektyvumas bus toliau gerinamas. Kita vertus, nuolat tobulinant ir taikant tokias technologijas kaip dideli duomenys, debesų kompiuterija ir dirbtinis intelektas, bus dar labiau patobulintos PCS energijos kaupimo keitiklių išmaniosios energijos valdymo galimybės, kurios gali geriau patenkinti energijos sistemos poreikius. ir optimizuoti planavimą. Be to, nuolat plečiant ir gilinant energijos kaupimo sistemų taikymo scenarijus, PCS energijos kaupimo keitikliai taip pat susidurs su labiau pritaikytais poreikiais ir naujovių iššūkiais.