V procesu pospeševanja uresničevanja dvoogljičnih ciljev in izgradnje novega elektroenergetskega sistema postaja tehnologija shranjevanja energije postopoma ena ključnih tehnologij za podporo stabilnemu delovanju novega elektroenergetskega sistema in optimizacijo razporejanja virov. Med njimi je PCS (Power Conversion System) pretvornik za shranjevanje energije osnovna oprema sistema za shranjevanje energije, njegova zmogljivost in uporaba pa neposredno vplivata na splošno učinkovitost in stabilnost sistema za shranjevanje energije. Ta članek bo izvedel poglobljeno analizo in razlago definicije, principa delovanja, glavnih značilnosti, načina delovanja, scenarijev uporabe in prihodnjih razvojnih trendov pretvornika za shranjevanje energije PCS.
01
Opredelitev pretvornika za shranjevanje energije PCS
Pretvornik za shranjevanje energije PCS, polno ime Power Conversion System, je ključna naprava v sistemu za shranjevanje energije, ki se uporablja za pretvorbo energije in dvosmerni pretok med baterijami za shranjevanje energije in električnimi omrežji. Pretvori lahko enosmerno napajanje v izmenični tok ali izmenični tok v enosmerni tok, da izpolni zahteve za polnjenje in praznjenje električnega omrežja za sisteme za shranjevanje energije. Pretvornik za shranjevanje energije PCS igra vlogo "mosta" v sistemu za shranjevanje energije, ki povezuje baterije za shranjevanje energije in električna omrežja, da zagotovi učinkovito in stabilno delovanje sistemov za shranjevanje energije.
02
Načelo delovanja pretvornika za shranjevanje energije PCS
Načelo delovanja pretvornika za shranjevanje energije PCS v glavnem temelji na tehnologiji močnostne elektronike, ki izvaja pretvorbo in dvosmerni pretok električne energije s krmiljenjem vklopa in izklopa stikalnih naprav. Ko električno omrežje potrebuje sistem za shranjevanje energije, da se izprazni, pretvornik za shranjevanje energije PCS pretvori enosmerno napajanje v bateriji za shranjevanje energije v izmenični tok in ga oddaja v električno omrežje; ko električno omrežje za polnjenje potrebuje sistem za shranjevanje energije, pretvornik za shranjevanje energije PCS pretvori izmenični tok v električnem omrežju v enosmerni in ga shrani v baterijo za shranjevanje energije. Med postopkom polnjenja in praznjenja mora pretvornik za shranjevanje energije PCS izvajati tudi natančen nadzor moči in upravljanje energije glede na potrebe električnega omrežja in stanje baterije za shranjevanje energije, da zagotovi stabilno delovanje in učinkovito uporabo shranjevanja energije. sistem.
03
Glavne značilnosti pretvornika za shranjevanje energije PCS
1. Učinkovita pretvorba energije: Pretvornik za shranjevanje energije PCS uporablja napredno tehnologijo močnostne elektronike in nadzorne strategije za doseganje učinkovite in stabilne pretvorbe energije in dvosmernega toka. Njegova učinkovitost pretvorbe je kar 95-odstotna, kar lahko znatno zmanjša obratovalne stroške sistema za shranjevanje energije.
2. Natančen nadzor moči: Pretvornik za shranjevanje energije PCS ima zmožnost natančnega nadzora moči in se lahko prilagaja v realnem času glede na potrebe električnega omrežja in stanje baterije za shranjevanje energije. Z natančnim nadzorom moči lahko pretvornik za shranjevanje energije PCS doseže hiter odziv in natančno prilagoditev sistema za shranjevanje energije ter izboljša stabilnost in zanesljivost napajalnega sistema.
3. Inteligentno upravljanje z energijo: Pretvornik za shranjevanje energije PCS ima tudi funkcijo inteligentnega upravljanja z energijo, ki jo je mogoče inteligentno razporediti in optimizirati glede na obremenitev električnega omrežja in stanje baterije za shranjevanje energije. Z inteligentnim upravljanjem energije lahko pretvornik za shranjevanje energije PCS poveča izkoristek sistema za shranjevanje energije in zmanjša izgubo ter izboljša ekonomičnost in zaščito okolja celotnega elektroenergetskega sistema.
4. Prilagodljiva konfiguracija in razširitev: Pretvornik za shranjevanje energije PCS ima modularno zasnovo, ki jo je mogoče prilagodljivo konfigurirati in razširiti glede na dejanske potrebe. S povečanjem ali zmanjšanjem števila modulov je mogoče zmogljivost sistema za shranjevanje energije natančno prilagoditi potrebam različnih scenarijev uporabe.
04
Način delovanja PCS pretvornika za shranjevanje energije
1. V načinu, povezanem z omrežjem, se dvosmerna pretvorba energije med baterijskim paketom in omrežjem izvede v skladu z ukazom za napajanje, ki ga izda dispečer na višji ravni; kot je polnjenje paketa baterij med obdobjem nizke obremenitve omrežja in povratno dovajanje v omrežje med obdobjem največje obremenitve omrežja;
2. Način izven omrežja/izoliranega omrežja, ko so izpolnjene nastavljene zahteve, je odklopljen od glavnega omrežja in zagotavlja izmenično napajanje, ki izpolnjuje zahteve glede kakovosti električne energije omrežja za nekatere lokalne obremenitve.
3. Hibridni način, sistem za shranjevanje energije lahko preklaplja med načinom, povezanim z omrežjem, in načinom izven omrežja. Sistem za shranjevanje energije je v mikroomrežju, mikroomrežje je povezano z javnim omrežjem in v normalnih delovnih pogojih deluje kot omrežni sistem. Če je mikroomrežje odklopljeno od javnega omrežja, bo sistem za shranjevanje energije deloval v načinu izven omrežja, da bi zagotovil glavno napajanje za mikroomrežje. Običajne aplikacije vključujejo filtriranje, stabilizacijo omrežja, prilagajanje kakovosti električne energije in ustvarjanje samoobnovljivih omrežij.
05
Scenariji uporabe pretvornika za shranjevanje energije PCS
1. Časovni zamik energije: V sistemu za shranjevanje energije na strani uporabnika se lahko pretvornik za shranjevanje energije PCS uporablja za časovni zamik energije, shranjevanje presežne fotovoltaične proizvodnje električne energije podnevi in njeno sproščanje prek PCS ponoči ali v deževnem vremenu, ko ni fotovoltaične proizvodnje električne energije, s katero lahko dosežemo maksimalno lastno uporabo fotovoltaične proizvodnje električne energije.
2. Peak-valley arbitraža: V sistemu za shranjevanje energije na strani uporabnika, zlasti v industrijskih in komercialnih parkih, ki izvajajo cene električne energije glede na čas porabe, se pretvornik za shranjevanje energije PCS lahko uporablja za arbitražo peak-valley s polnjenjem med obdobje nizkih cen električne energije in praznjenje v obdobju visokih cen električne energije, da se doseže arbitraža nizkega polnjenja in visokega praznjenja, da se prihranijo skupni stroški električne energije v parku.
3. Dinamična širitev zmogljivosti: V scenarijih z omejeno zmogljivostjo moči, kot so polnilne postaje za električna vozila, so pretvorniki PCS za shranjevanje energije konfigurirani z baterijami za shranjevanje energije za dinamično razširitev zmogljivosti. Med največjim polnjenjem se pretvorniki za shranjevanje energije PCS izpraznijo, da zagotovijo dodatno podporo za napajanje; med polnjenjem pri nizkih konicah pretvorniki za shranjevanje energije PCS polnijo in shranjujejo poceni elektriko za rezervo, kar lahko doseže arbitražo med konicami in dinamično poveča zmogljivost polnilnih postaj.
4. Sistem mikromrež: V sistemu mikromrež lahko razsmerniki za shranjevanje energije PCS dosežejo usklajen nadzor nad porazdeljenimi viri energije in sistemi za shranjevanje energije, s čimer izboljšajo stabilnost in kakovost napajanja mikromrež. Z natančnim nadzorom moči in inteligentnim upravljanjem energije pretvornikov PCS za shranjevanje energije je mogoče doseči ravnovesje in optimalno razporejanje napajanja in obremenitve v sistemih mikromrež.
5. Regulacija frekvence in konic elektroenergetskih sistemov: V elektroenergetskih sistemih se lahko pretvorniki za shranjevanje energije PCS uporabljajo za regulacijo frekvence in konic za izboljšanje stabilnosti in zanesljivosti električnih omrežij. Ko je obremenitev omrežja največja, lahko pretvornik za shranjevanje energije PCS sprosti energijo v bateriji za shranjevanje energije in zagotovi dodatno podporo za napajanje omrežja; ko je obremenitev omrežja nizka, lahko pretvornik za shranjevanje energije PCS absorbira odvečno energijo v omrežju in napolni baterijo za shranjevanje energije za kasnejšo uporabo.
Inverter za shranjevanje energije Growatt 140-250k
06
Razvojni trend pretvornika za shranjevanje energije PCS
Trenutno se centraliziran PCS pogosto uporablja v velikih elektrarnah za shranjevanje energije. Visokozmogljiv PCS nadzoruje več grozdov vzporednih baterij hkrati in težave z neravnovesjem med akumulatorskimi grozdi ni mogoče učinkovito rešiti; medtem ko string PCS, majhen in srednje zmogljiv PCS nadzoruje samo en grozd baterij, realizira upravljanje enega grozda, učinkovito izogibanje učinku soda med akumulatorskimi grozdi, izboljša življenjsko dobo sistema in poveča zmogljivost praznjenja celotnega življenjskega cikla. Oblikoval se je trend obsežne uporabe string PCS. V integrirani industrijski in komercialni omarici za shranjevanje energije je string PCS postal glavna rešitev v industriji in se bo v prihodnosti v velikem obsegu uporabljal tudi v velikih elektrarnah za shranjevanje energije.
S hitrim razvojem novih energetskih in pametnih omrežij ter nenehnim napredkom tehnologije za shranjevanje energije se bodo pretvorniki za shranjevanje energije PCS soočili z večjimi razvojnimi priložnostmi in izzivi. V prihodnosti se bodo PCS pretvorniki za shranjevanje energije razvijali v bolj učinkovito, inteligentno in prilagodljivo smer.
Po eni strani se bo z nenehnim napredkom tehnologije močnostne elektronike in nenehno uporabo novih materialov učinkovitost pretvorbe pretvornikov za shranjevanje energije PCS še izboljšala. Po drugi strani pa bodo z nenehnim razvojem in uporabo tehnologij, kot so veliki podatki, računalništvo v oblaku in umetna inteligenca, še izboljšane zmogljivosti inteligentnega upravljanja energije pretvornikov za shranjevanje energije PCS, ki lahko bolje izpolnjujejo potrebe elektroenergetskega sistema. in optimizirajte razporejanje. Poleg tega se bodo z nenehnim širjenjem in poglabljanjem scenarijev uporabe sistemov za shranjevanje energije pretvorniki PCS za shranjevanje energije soočali tudi z bolj prilagojenimi potrebami in izzivi inovacij.