Paātrinot dubulto oglekļa mērķu sasniegšanu un jaunas energosistēmas izveidi, enerģijas uzkrāšanas tehnoloģija pakāpeniski kļūst par vienu no galvenajām tehnoloģijām, kas atbalsta jaunās energosistēmas stabilu darbību un optimizē resursu sadali. Tostarp PCS (Power Conversion System) enerģijas uzglabāšanas pārveidotājs ir enerģijas uzglabāšanas sistēmas galvenais aprīkojums, un tā veiktspēja un pielietojums tieši ietekmē enerģijas uzglabāšanas sistēmas kopējo efektivitāti un stabilitāti. Šajā rakstā tiks veikta PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotāja definīcijas, darbības principa, galveno funkciju, darba režīma, pielietojuma scenāriju un nākotnes attīstības tendenču padziļināta analīze un interpretācija.
01
PCS enerģijas uzkrāšanas pārveidotāja definīcija
PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotājs, pilns nosaukums Power Conversion System, ir galvenā ierīce enerģijas uzglabāšanas sistēmā, ko izmanto, lai realizētu enerģijas pārveidi un divvirzienu plūsmu starp enerģijas akumulatoriem un elektrotīkliem. Tas var pārveidot līdzstrāvu maiņstrāvā vai maiņstrāvu līdzstrāvas strāvā, lai izpildītu enerģijas uzglabāšanas sistēmu elektrotīkla uzlādes un izlādes prasības. PCS enerģijas uzkrāšanas pārveidotājs pilda "tilta" lomu enerģijas uzkrāšanas sistēmā, savienojot enerģijas uzglabāšanas baterijas un elektrotīklus, lai nodrošinātu efektīvu un stabilu enerģijas uzkrāšanas sistēmu darbību.
02
PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotāja darbības princips
PCS enerģijas uzkrāšanas pārveidotāja darbības princips galvenokārt balstās uz jaudas elektronikas tehnoloģiju, kas realizē elektroenerģijas pārveidošanu un divvirzienu plūsmu, kontrolējot komutācijas ierīču ieslēgšanu un izslēgšanu. Kad elektrotīklam ir nepieciešams izlādēties enerģijas uzglabāšanas sistēmai, PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotājs pārvērš enerģijas uzglabāšanas akumulatorā esošo līdzstrāvu maiņstrāvā un izvada to elektrotīklā; kad elektrotīklam ir jāuzlādē enerģijas uzglabāšanas sistēma, PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotājs pārveido maiņstrāvu elektrotīklā līdzstrāvā un uzglabā to enerģijas uzglabāšanas akumulatorā. Uzlādes un izlādes procesa laikā PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotājam ir jāveic arī precīza jaudas kontrole un enerģijas pārvaldība atbilstoši elektrotīkla vajadzībām un enerģijas uzglabāšanas akumulatora statusam, lai nodrošinātu stabilu darbību un enerģijas uzglabāšanas efektīvu izmantošanu. sistēma.
03
PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotāja galvenās iezīmes
1. Efektīva enerģijas pārveidošana: PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotājs pieņem progresīvu jaudas elektronikas tehnoloģiju un vadības stratēģijas, lai panāktu efektīvu un stabilu enerģijas pārveidošanu un divvirzienu plūsmu. Tā konversijas efektivitāte ir pat 95%, kas var ievērojami samazināt enerģijas uzglabāšanas sistēmas darbības izmaksas.
2. Precīza jaudas kontrole: PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotājam ir precīza jaudas kontroles iespēja, un tas var veikt reāllaika pielāgojumus atbilstoši elektrotīkla vajadzībām un enerģijas uzglabāšanas akumulatora statusam. Izmantojot precīzu jaudas kontroli, PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotājs var sasniegt ātru reakciju un precīzu enerģijas uzglabāšanas sistēmas regulēšanu, kā arī uzlabot energosistēmas stabilitāti un uzticamību.
3. Inteliģenta enerģijas pārvaldība: PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotājam ir arī inteliģenta enerģijas pārvaldības funkcija, kuru var saprātīgi nosūtīt un optimizēt atbilstoši elektrotīkla slodzei un enerģijas uzglabāšanas akumulatora statusam. Izmantojot viedo enerģijas pārvaldību, PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotājs var maksimāli izmantot enerģijas uzglabāšanas sistēmu un samazināt zaudējumus, kā arī uzlabot visas energosistēmas ekonomiku un vides aizsardzību.
4. Elastīga konfigurācija un paplašināšana: PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotājs pieņem modulāru dizainu, ko var elastīgi konfigurēt un paplašināt atbilstoši faktiskajām vajadzībām. Palielinot vai samazinot moduļu skaitu, enerģijas uzkrāšanas sistēmas jaudu var precīzi pielāgot, lai tā atbilstu dažādu pielietojuma scenāriju vajadzībām.
04
PCS enerģijas uzkrāšanas pārveidotāja darba režīms
1. Tīklam pieslēgtā režīmā divvirzienu enerģijas pārveidošana starp akumulatoru bloku un tīklu tiek realizēta saskaņā ar augstākā līmeņa dispečera izdoto barošanas komandu; piemēram, akumulatora uzlāde tīkla zemas slodzes periodā un atgriešana tīklam tīkla maksimālās slodzes periodā;
2. Off-grid/izolated grid režīms, kad ir izpildītas noteiktās prasības, tas tiek atvienots no galvenā tīkla un nodrošina tīkla jaudas kvalitātes prasībām atbilstošu maiņstrāvu dažām vietējām slodzēm.
3. Hibrīdrežīms, enerģijas uzglabāšanas sistēma var pārslēgties no tīkla pieslēgta režīma un ārpus tīkla režīma. Enerģijas uzglabāšanas sistēma atrodas mikrotīklā, mikrotīkls ir savienots ar publisko tīklu un normālos darba apstākļos darbojas kā tīklam pieslēgta sistēma. Ja mikrotīkls tiek atvienots no publiskā tīkla, enerģijas uzkrāšanas sistēma darbosies ārpus tīkla režīmā, lai nodrošinātu mikrotīkla galveno barošanas avotu. Izplatītas lietojumprogrammas ietver filtrēšanu, tīkla stabilizēšanu, strāvas kvalitātes pielāgošanu un pašatjaunojošo tīklu izveidi.
05
PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotāja pielietojuma scenāriji
1. Enerģijas laika nobīde: lietotāja puses enerģijas uzglabāšanas sistēmā PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotāju var izmantot enerģijas laika nobīdei, uzglabājot lieko fotoelektrisko enerģiju dienas laikā un izlaižot to caur PCS naktī vai lietainā laikā, kad nav fotogalvaniskās enerģijas ražošanas, kas var sasniegt maksimālu fotoelektriskās enerģijas ražošanas pašpatēriņu.
2. Pīķa ielejas arbitrāža: lietotāja puses enerģijas uzglabāšanas sistēmā, īpaši industriālajos un komerciālajos parkos, kuros tiek ieviestas elektroenerģijas lietošanas laika cenas, PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotāju var izmantot pīķa ielejas arbitrāžai, uzlādējot zemu elektroenerģijas cenu periods un izlāde augsto elektroenerģijas cenu periodā, lai panāktu zemu uzlādi un augstu izlādes arbitrāžu, lai ietaupītu kopējās parka elektroenerģijas izmaksas.
3. Dinamiskā jaudas paplašināšana: scenārijos ar ierobežotu jaudas jaudu, piemēram, elektrisko transportlīdzekļu uzlādes stacijās, PCS enerģijas uzglabāšanas invertori tiek konfigurēti ar enerģijas uzglabāšanas akumulatoriem dinamiskai jaudas paplašināšanai. Maksimālās uzlādes laikā PCS enerģijas uzglabāšanas invertori izlādējas, lai nodrošinātu papildu enerģijas atbalstu; zemas maksimālās uzlādes laikā PCS enerģijas uzglabāšanas invertori uzlādē un uzglabā zemas cenas elektroenerģiju rezerves nodrošināšanai, kas var sasniegt maksimuma-valley arbitrāžu un dinamiski paplašināt uzlādes staciju jaudu.
4. Microgrid sistēma: mikrotīkla sistēmā PCS enerģijas uzglabāšanas invertori var panākt koordinētu sadalīto enerģijas avotu un enerģijas uzglabāšanas sistēmu vadību, uzlabojot mikrotīklu stabilitāti un barošanas kvalitāti. Izmantojot PCS enerģijas uzglabāšanas invertoru precīzu jaudas kontroli un inteliģentu enerģijas pārvaldību, var panākt līdzsvaru un optimālu elektroapgādes un slodzes plānošanu mikrotīkla sistēmās.
5. Energosistēmu frekvences un maksimuma regulēšana: Energosistēmās PCS enerģijas uzkrāšanas invertorus var izmantot frekvences un maksimuma regulēšanai, lai uzlabotu elektrotīklu stabilitāti un uzticamību. Kad tīkla slodze ir sasniegusi maksimumu, PCS enerģijas uzglabāšanas invertors var atbrīvot enerģiju enerģijas uzkrāšanas akumulatorā un nodrošināt tīklam papildu jaudas atbalstu; kad tīkla slodze ir zemā līmenī, PCS enerģijas uzkrāšanas invertors var absorbēt elektrotīklā esošo enerģijas pārpalikumu un uzlādēt enerģijas uzglabāšanas akumulatoru vēlākai lietošanai.
Growatt 140-250k enerģijas uzglabāšanas invertors
06
PCS enerģijas uzglabāšanas invertora attīstības tendence
Pašlaik centralizētās PCS tiek plaši izmantotas lielās enerģijas uzkrāšanas spēkstacijās. Lieljaudas PCS vienlaikus kontrolē vairākas paralēlu akumulatoru kopas, un akumulatoru klasteru nelīdzsvarotības problēmu nevar efektīvi risināt; kamēr virknes PCS, mazas un vidējas jaudas PCS kontrolē tikai vienu bateriju kopu, realizējot viena klastera vienu pārvaldību, efektīvi izvairoties no mucas efekta starp akumulatoru kopām, uzlabojot sistēmas kalpošanas laiku un palielinot visa dzīves cikla izlādes jaudu. Ir izveidojusies tendence plaši izmantot virknes PCS. Integrētajā rūpnieciskajā un komerciālajā enerģijas uzglabāšanas skapī string PCS ir kļuvis par galveno risinājumu nozarē, un nākotnē to plašā mērogā izmantos arī lielās enerģijas uzglabāšanas spēkstacijās.
Strauji attīstoties jauniem enerģijas un viedo tīkliem un nepārtraukti attīstoties enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijai, PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotāji saskarsies ar lielākām attīstības iespējām un izaicinājumiem. Nākotnē PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotāji attīstīsies efektīvākā, viedākā un elastīgākā virzienā.
No vienas puses, nepārtraukti pilnveidojoties jaudas elektronikas tehnoloģijām un nepārtraukti pielietojot jaunus materiālus, PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotāju konversijas efektivitāte tiks vēl vairāk uzlabota. No otras puses, nepārtraukti attīstot un pielietojot tādas tehnoloģijas kā lielie dati, mākoņdatošana un mākslīgais intelekts, tiks vēl vairāk uzlabotas PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotāju viedās enerģijas pārvaldības iespējas, kas var labāk apmierināt energosistēmas vajadzības. un optimizēt plānošanu. Turklāt, nepārtraukti paplašinot un padziļinot enerģijas uzglabāšanas sistēmu pielietojuma scenārijus, PCS enerģijas uzglabāšanas pārveidotāji saskarsies arī ar vairāk pielāgotām vajadzībām un inovāciju izaicinājumiem.