Sistem za pretvorbo električne energije (PCS) kot ključno opremo v sistemih za shranjevanje energije lahko razdelimo v tri kategorije glede na različne scenarije uporabe: PCS za veliko shranjevanje, PCS za industrijsko in komercialno shranjevanje ter PCS za shranjevanje v gospodinjstvu. Med temi tremi vrstami PCS obstajajo pomembne razlike v smislu moči, scenarijev uporabe, tehničnih zahtev in stroškovne cene.
1. Velik PCS za shranjevanje
Raven moči:Raven moči velikih PCS za shranjevanje je običajno visoka, doseže raven MW in celo do 100 MW ali več. Ta vrsta PCS je primerna za velike elektrarne za shranjevanje energije in lahko obravnava obsežne potrebe po pretvorbi energije.
Učinkovitost pretvorbe:Zahteve so izjemno visoke, na splošno ohranjajo učinkovitost pretvorbe nad 95 % za zmanjšanje izgube energije in izboljšanje ekonomičnosti sistemov za shranjevanje energije.
Hitrost odziva:S hitro odzivnostjo lahko prilagodi moč polnjenja in praznjenja v milisekundah, da zagotovi stabilnost električnega omrežja.
Združljivost sistema:Dobro je združljiv z obsežnimi baterijskimi sistemi za shranjevanje energije in kompleksnimi električnimi omrežji ter se prilagaja različnim karakteristikam baterij in zahtevam glede dostopa do omrežja.
primer:
Razpon moči:10 MW-100MW
Učinkovitost:Večji ali enak 95 %
Odzivni čas:< 10ms
Razpon vhodne napetosti:700 VDC -1500VDC
Raven izhodne napetosti:35 kV ali več
Povprečni čas med napakami (MTBF):>100000 ur
2. Industrijsko in komercialno shranjevanje PCS
Razpon moči:Moč je na splošno med desetinami kW in nekaj MW, kar je primerno za industrijske in komercialne uporabniške scenarije.
Zanesljivost:Z visoko zanesljivostjo je namenjen zmanjšanju izpadov zaradi okvar, izpolnjevanju potreb neprekinjene proizvodnje ali delovanja in ima daljši povprečni čas med okvarami.
Funkcionalne značilnosti:V primerjavi z velikimi PCS za shranjevanje so njegove funkcije relativno preproste, vendar bolj prilagodljive; Nekateri izdelki vključujejo tudi funkcijo BMS (Battery Management System). Poleg tega ima tudi nekatere funkcije podpore omrežju, kot sta regulacija primarne frekvence in hitro razporejanje obremenitev izvornega omrežja.
primer:
Razpon moči:50kW -2MW
Učinkovitost: 90% -94%
Odzivni čas:< 20ms
Razpon vhodne napetosti:500 VDC -800VDC
Raven izhodne napetosti:400VAC/690VAC
MTBF:>50000 ur
3. Shranjevanje v gospodinjstvu PCS
Lestvica moči:Moč je razmeroma majhna, običajno med nekaj kW in ducat kW, večinoma se uporablja za shranjevanje fotovoltaične energije v gospodinjstvih in zasilno napajanje.
Varnost:Poudarite varnostno delovanje, opremljeno s celovitim sistemom za upravljanje baterije za preprečevanje prekomernega polnjenja, prekomernega praznjenja, kratkih stikov in drugih situacij, kar zagotavlja varnost gospodinjskih uporabnikov.
Uporabnost:Enostaven za upravljanje, enostaven za vzdrževanje, z intuitivnim uporabniškim vmesnikom, enostaven za namestitev in integracijo v domače napajalne sisteme.
primer:
Razpon moči:3kW-15kW
Učinkovitost:85% -92%
Odzivni čas:< 50ms
Razpon vhodne napetosti:200 VDC -500VDC
Raven izhodne napetosti:230VAC
MTBF:>30000 ur
Za PCS v treh različnih scenarijih uporabe velikega shranjevanja, industrijskega in komercialnega shranjevanja ter shranjevanja v gospodinjstvih, sprejmejo podobne, vendar različne strategije in tehnična sredstva pri obravnavi nenormalnih situacij, kot so prekomerno polnjenje, prekomerno praznjenje in kratki stiki.
1. Zaščita pred preobremenitvijo
Shranjevanje energije v velikem obsegu:Zaradi uporabe energetskih tipov baterij v velikih elektrarnah za shranjevanje energije in potrebe po zagotavljanju pomožnih napajalnih storitev so zahteve za sisteme za upravljanje baterij (BMS) zelo visoke. BMS bo nenehno spremljal informacije o stanju vsake baterijske enote. Ko zazna, da se baterijska enota približuje popolnoma napolnjenemu stanju ali da napetost preseže nastavljeni prag, bo takoj prenehala polniti baterijsko enoto prek PCS in sprožila alarm, da obvesti operaterja, da preveri težavo. Poleg tega nekateri napredni PCS podpirajo tudi funkcijo nadzora uravnoteženja SOC, ki se do neke mere izogne pojavu prenapolnjenosti, ki nastane zaradi neenakomernega polnjenja posameznih baterijskih celic.
Industrijsko in komercialno shranjevanje energije:BMS v industrijskih in komercialnih sistemih za shranjevanje energije zagotavlja tudi mehanizme za zaščito pred prekomernim polnjenjem, ki zagotavljajo, da prekomerno polnjenje ne poškoduje življenjske dobe baterije ali povzroči varnostnih nesreč. Ko PCS prejme signal prenapolnjenosti, ki ga pošlje BMS, bo hitro prilagodil svoj delovni način, kot je zmanjšanje vhodne moči, dokler se vhodna moč popolnoma ne prekine, da prepreči nadaljnje polnjenje.
Shranjevanje v gospodinjstvu:Varnost je še posebej pomembna za gospodinjske uporabnike. Zato ima PCS za shranjevanje v gospodinjstvu vgrajeno strogo logiko zaščite pred prenapolnjenostjo, ampak tudi pogosto združuje inteligentne algoritme za optimizacijo postopka polnjenja, kar zagotavlja učinkovito preprečevanje tveganj prenapolnjenosti tudi v situacijah brez posadke. Če pride do prekomernega polnjenja, bo PCS samodejno ustavil polnjenje in naložil ustrezne informacije o alarmu na platformo v oblaku, da si jih lahko uporabniki ogledajo.
2. Zaščita pred prekomernim praznjenjem
Velik prostor za shranjevanje:Za zagotovitev stabilnega oddajanja električne energije iz hranilnikov v daljšem časovnem obdobju je treba strogo nadzorovati najmanjšo dovoljeno globino praznjenja akumulatorja. BMS bo spremljal splošno stanje napolnjenosti (SOC) paketa baterij v realnem času na podlagi prednastavljenih parametrov in sprožil PCS, da izvede ustrezne zaščitne ukrepe, preden SOC pade na kritično vrednost, kot je omejitev moči praznjenja ali celo prekinitev praznjenja. , dokler se SOC ne vrne v varno območje.
Industrijsko in komercialno shranjevanje energije:Industrijski in komercialni sistemi za shranjevanje energije imajo tudi podobne zaščitne ukrepe pred izpraznitvijo, vendar bodo glede na pogoste cikle polnjenja in praznjenja v praktičnih aplikacijah nekateri izdelki višjega cenovnega razreda uvedli bolj izpopolnjene strategije upravljanja, kot je dinamično prilagajanje zgornje in spodnje meje SOC, zmogljivost izvajanja kalibracijo itd., da bi bolje ohranili zdravje baterije.
Shranjevanje v gospodinjstvu:PCS za shranjevanje v gospodinjstvih prav tako pripisujejo velik pomen zaščiti pred prekomernim praznjenjem, zlasti v domačih okoljih, ki so odvisni od shranjevanja energije za oskrbo z energijo v pogojih šibke svetlobe ponoči. Lahko natančno določi, kdaj prekiniti proces praznjenja in doseči cilj dajanja prednosti uporabi čiste energije podnevi prek povezave s fotovoltaičnim sistemom, kar zmanjša možnost globoke praznjenja ponoči.
3. Zaščita pred kratkim stikom
Shranjevanje energije v velikem obsegu:Glede na zapleteno strukturo električnih povezav v velikih elektrarnah za shranjevanje energije ima lahko vsaka napaka kratkega stika resne posledice. Zato načrtovanje PCS namenja posebno pozornost izboljšanju lastne odpornosti proti kratkemu stiku, vključno z, vendar ne omejeno na konfiguracijo visoko zmogljivih varovalk, hitrih odklopnikov in druge strojne opreme; Hkrati je v povezavi s programi za varnostni nadzor na nivoju programske opreme možno identificirati in izolirati okvarjena področja v zelo kratkem času, kar zmanjša izgube v največji možni meri.
Industrijsko in komercialno shranjevanje energije:Industrijski in komercialni sistemi za shranjevanje energije se prav tako soočajo s tveganjem kratkega stika, še posebej, če vzporedno deluje več PCS. Da bi rešili ta problem, poleg običajnih varovalk in odklopnikov sodobni PCS sprejmejo tudi bolj inteligentne metode za zaščito pred kratkim stikom, kot je uporaba tokovnih senzorjev za hitro zajemanje nenormalnih nihanj in pravočasen odziv prek vgrajenih zaščitnih vezij, kot je zapiranje izhodnih kanalov in aktiviranje zasilnih hladilnih naprav.
Shranjevanje v gospodinjstvu:Za shranjevanje v gospodinjstvih, ob upoštevanju razpršenega namestitvenega okolja in omejenega strokovnega znanja uporabnikov, je bil PCS že od začetka zasnovan z mislijo na preprosto uporabo in zanesljivost. Poleg osnovnih funkcij zaščite pred kratkim stikom številni izdelki vključujejo tudi redundantne zasnove, kot so dvoslojne varovalke in več ozemljitvenih zaščit, da zagotovijo maksimalno zaščito osebne in lastninske varnosti uporabnikov tudi v primeru nepričakovanih situacij.