В процессе ускорения реализации целей по двойному выбросу углерода и построения новой энергетической системы технология хранения энергии постепенно становится одной из ключевых технологий для поддержки стабильной работы новой энергетической системы и оптимизации распределения ресурсов. Среди них преобразователь хранения энергии PCS (система преобразования энергии) является основным оборудованием системы хранения энергии, и его производительность и применение напрямую влияют на общую эффективность и стабильность системы хранения энергии. В этой статье будет проведен углубленный анализ и интерпретация определения, принципа работы, основных функций, режима работы, сценариев применения и будущих тенденций развития преобразователя хранения энергии PCS.
01
Определение преобразователя энергии PCS
Преобразователь энергии PCS, полное название Power Conversion System, является ключевым устройством в системе хранения энергии, используемым для реализации преобразования энергии и двунаправленного потока между аккумуляторными батареями и электросетями. Он может преобразовывать мощность постоянного тока в мощность переменного тока или мощность переменного тока в мощность постоянного тока для удовлетворения требований по зарядке и разрядке электросети для систем хранения энергии. Преобразователь энергии PCS играет роль «моста» в системе хранения энергии, соединяя аккумуляторы энергии и электросети для обеспечения эффективной и стабильной работы систем хранения энергии.
02
Принцип работы преобразователя накопления энергии PCS
Принцип работы преобразователя накопления энергии PCS в основном основан на технологии силовой электроники, которая реализует преобразование и двунаправленный поток электрической энергии путем управления включением и выключением переключающих устройств. Когда электросети требуется разрядка системы накопления энергии, преобразователь накопления энергии PCS преобразует мощность постоянного тока в аккумуляторной батарее в мощность переменного тока и выводит ее в электросеть; Когда энергосистеме требуется зарядка системы накопления энергии, преобразователь накопления энергии PCS преобразует мощность переменного тока в электросети в мощность постоянного тока и сохраняет ее в аккумуляторной батарее. Во время процесса зарядки и разрядки преобразователь накопителя энергии PCS также должен выполнять точный контроль мощности и управление энергопотреблением в соответствии с потребностями электросети и состоянием аккумуляторной батареи, чтобы обеспечить стабильную работу и эффективное использование накопителя энергии. система.
03
Основные характеристики преобразователя энергии PCS
1. Эффективное преобразование энергии. Преобразователь энергии PCS использует передовые технологии силовой электроники и стратегии управления для достижения эффективного и стабильного преобразования энергии и двунаправленного потока. Его эффективность преобразования достигает 95%, что может значительно снизить эксплуатационные расходы системы хранения энергии.
2. Точный контроль мощности: преобразователь накопления энергии PCS имеет возможность точного управления мощностью и может вносить корректировки в режиме реального времени в соответствии с потребностями электросети и состоянием аккумуляторной батареи. Благодаря точному контролю мощности преобразователь накопления энергии PCS может обеспечить быстрое реагирование и точную настройку системы накопления энергии, а также повысить стабильность и надежность энергосистемы.
3. Интеллектуальное управление энергопотреблением. Преобразователь энергии PCS также имеет интеллектуальную функцию управления энергией, которая может интеллектуально распределяться и оптимизироваться в зависимости от нагрузки электросети и состояния аккумуляторной батареи. Благодаря интеллектуальному управлению энергией преобразователь хранения энергии PCS может максимизировать использование системы хранения энергии и минимизировать потери, а также улучшить экономику и защиту окружающей среды всей энергосистемы.
4. Гибкая конфигурация и расширение. Преобразователь энергии PCS имеет модульную конструкцию, которую можно гибко настраивать и расширять в соответствии с реальными потребностями. Увеличивая или уменьшая количество модулей, емкость системы хранения энергии можно точно отрегулировать в соответствии с потребностями различных сценариев применения.
04
Режим работы преобразователя накопления энергии PCS
1. В режиме подключения к сети двунаправленное преобразование энергии между аккумуляторной батареей и сетью осуществляется в соответствии с командой питания, выдаваемой диспетчером верхнего уровня; например, зарядка аккумуляторной батареи в период низкой нагрузки сети и обратная связь с сетью в период пиковой нагрузки сети;
2. Режим автономной/изолированной сети: при выполнении установленных требований он отключается от основной сети и подает мощность переменного тока, соответствующую требованиям к качеству электроэнергии сети, для некоторых местных потребителей.
3. Гибридный режим: система хранения энергии может переключаться между режимом подключения к сети и автономным режимом. Система хранения энергии находится в микросети, микросеть подключена к общественной сети и работает как подключенная к сети система при нормальных рабочих условиях. Если микросеть отключена от общественной сети, система хранения энергии будет работать в автономном режиме, обеспечивая основное электроснабжение микросети. Общие области применения включают фильтрацию, стабилизацию сети, регулирование качества электроэнергии и создание самовосстанавливающихся сетей.
05
Сценарии применения преобразователя накопления энергии PCS
1. Сдвиг энергии во времени: в системе хранения энергии на стороне пользователя преобразователь хранения энергии PCS может использоваться для смещения энергии во времени, хранения избыточной фотоэлектрической энергии в дневное время и высвобождения ее через PCS ночью или в дождливую погоду, когда нет производства фотоэлектрической энергии, которое могло бы обеспечить максимальное самоиспользование производства фотоэлектрической энергии.
2. Арбитраж пиковой доли. В системе хранения энергии на стороне пользователя, особенно в промышленных и коммерческих парках, где установлены цены на электроэнергию по времени использования, преобразователь накопления энергии PCS может использоваться для арбитража пиковой долины путем взимания платы в течение период низких цен на электроэнергию и разрядку в период высоких цен на электроэнергию, чтобы добиться низкого арбитража при зарядке и высокой разрядке, чтобы сэкономить общую стоимость электроэнергии в парке.
3. Динамическое расширение мощности. В сценариях с ограниченной мощностью, например, на зарядных станциях для электромобилей, инверторы хранения энергии PCS настраиваются с аккумуляторными батареями для динамического расширения мощности. Во время пиковой зарядки инверторы хранения энергии PCS разряжаются, обеспечивая дополнительную поддержку электропитания; Во время низкопиковой зарядки инверторы хранения энергии PCS заряжают и сохраняют дешевую электроэнергию для резервного копирования, что может обеспечить арбитраж пиковой долины и динамически расширить мощность зарядных станций.
4. Система микросети. В системе микросети инверторы хранения энергии PCS могут обеспечить скоординированное управление распределенными источниками питания и системами хранения энергии, улучшая стабильность и качество электроснабжения микросетей. Благодаря точному контролю мощности и интеллектуальному управлению энергопотреблением инверторов хранения энергии PCS можно достичь баланса и оптимального планирования электропитания и нагрузки в микросетевых системах.
5. Регулирование частоты и пиков энергосистем: В энергосистемах инверторы для хранения энергии PCS могут использоваться для регулирования частоты и пиков для повышения стабильности и надежности энергосетей. Когда нагрузка на сеть достигает пика, инвертор для хранения энергии PCS может высвобождать энергию из аккумуляторной батареи и обеспечивать дополнительную поддержку мощности для сети; когда нагрузка на сеть достигает низкой точки, инвертор для хранения энергии PCS может поглощать избыточную энергию в сети и заряжать аккумуляторную батарею для последующего использования.
Инвертор Growatt 140-250k для хранения энергии
06
Тенденция развития инвертора хранения энергии PCS
В настоящее время централизованная АСУ ТП широко используется на крупных энергоаккумулирующих электростанциях. Мощная PCS управляет несколькими группами параллельных батарей одновременно, и проблема дисбаланса между группами батарей не может быть эффективно решена; в то время как струнный PCS, PCS малой и средней мощности контролирует только один кластер батарей, реализуя управление одним кластером, эффективно избегая эффекта ствола между кластерами батарей, улучшая срок службы системы и увеличивая разрядную емкость в течение всего жизненного цикла. Наметилась тенденция масштабного применения струнных ПКС. В интегрированных шкафах для хранения энергии в промышленных и коммерческих целях струнные PCS стали основным решением в отрасли, а в будущем они также будут широко применяться на крупных электростанциях по хранению энергии.
Благодаря быстрому развитию новых источников энергии и интеллектуальных сетей, а также постоянному совершенствованию технологий хранения энергии, преобразователи энергии PCS столкнутся с большими возможностями и проблемами развития. В будущем преобразователи хранения энергии PCS будут развиваться в более эффективном, интеллектуальном и гибком направлении.
С одной стороны, благодаря постоянному развитию технологий силовой электроники и постоянному применению новых материалов эффективность преобразования преобразователей хранения энергии PCS будет еще больше повышаться. С другой стороны, благодаря постоянному развитию и применению таких технологий, как большие данные, облачные вычисления и искусственный интеллект, возможности интеллектуального управления энергией преобразователей хранения энергии PCS будут еще больше расширяться, что может лучше удовлетворить потребности энергосистемы. и оптимизировать планирование. Кроме того, по мере постоянного расширения и углубления сценариев применения систем хранения энергии преобразователи энергии PCS также будут сталкиваться с более индивидуальными потребностями и инновационными задачами.