Kiihdytettäessä kaksoishiilitavoitteiden toteutumista ja uuden voimajärjestelmän rakentamista energian varastointiteknologiasta on vähitellen tulossa yksi avainteknologioista, jotka tukevat uuden voimajärjestelmän vakaata toimintaa ja optimoivat resurssien allokointia. Niistä PCS (Power Conversion System) -energian varastointimuunnin on energian varastointijärjestelmän ydinlaitteisto, ja sen suorituskyky ja sovellus vaikuttavat suoraan energian varastointijärjestelmän yleiseen tehokkuuteen ja vakauteen. Tässä artikkelissa analysoidaan ja tulkitaan perusteellisesti PCS-energian varastointimuuntimen määritelmä, toimintaperiaate, pääominaisuudet, toimintatapa, sovellusskenaariot ja tulevaisuuden kehityssuunnat.
01
PCS-energian varastointimuuntimen määritelmä
PCS-energian varastointimuunnin, koko nimi Power Conversion System, on avainlaite energian varastointijärjestelmässä, jota käytetään toteuttamaan energian muuntaminen ja kaksisuuntainen virtaus energian varastointiakkujen ja sähköverkkojen välillä. Se voi muuntaa tasavirtaa vaihtovirtalähteeksi tai vaihtovirtaa tasavirtalähteeksi täyttääkseen energian varastointijärjestelmien sähköverkon lataus- ja purkuvaatimukset. PCS-energian varastointimuunnin toimii "siltana" energian varastointijärjestelmässä, joka yhdistää energiaa varastoivat akut ja sähköverkot varmistaakseen energian varastointijärjestelmien tehokkaan ja vakaan toiminnan.
02
PCS-energian varastointimuuntimen toimintaperiaate
PCS-energian varastointimuuntimen toimintaperiaate perustuu pääosin tehoelektroniikkateknologiaan, joka toteuttaa sähköenergian muuntamisen ja kaksisuuntaisen virtauksen ohjaamalla kytkinlaitteiden päälle- ja poiskytkentää. Kun sähköverkko tarvitsee energian varastointijärjestelmän purkautumista, PCS-energian varastointimuunnin muuntaa energiaa varastoivan akun tasavirran vaihtovirtatehoksi ja lähettää sen sähköverkkoon; kun sähköverkko tarvitsee energian varastointijärjestelmän latautumiseen, PCS-energian varastointimuunnin muuntaa sähköverkon vaihtovirran tasavirraksi ja varastoi sen energiaa varastoivaan akkuun. Lataus- ja purkuprosessin aikana PCS-energian varastointimuuntimen on myös suoritettava tarkka tehonsäätö ja energianhallinta sähköverkon tarpeiden ja energiaa varastoivan akun tilan mukaan varmistaakseen energiavaraston vakaan toiminnan ja tehokkaan käytön. järjestelmä.
03
PCS-energian varastointimuuntimen tärkeimmät ominaisuudet
1. Tehokas energian muunnos: PCS-energian varastointimuunnin ottaa käyttöön kehittyneen tehoelektroniikkatekniikan ja ohjausstrategioiden tehokkaan ja vakaan energian muuntamisen ja kaksisuuntaisen virtauksen saavuttamiseksi. Sen muunnostehokkuus on jopa 95 %, mikä voi merkittävästi vähentää energian varastointijärjestelmän käyttökustannuksia.
2. Tarkka tehonsäätö: PCS-energian varastointimuuntimella on tarkka tehonsäätömahdollisuus ja se voi tehdä reaaliaikaisia säätöjä sähköverkon tarpeiden ja energiaa varastoivan akun tilan mukaan. Tarkalla tehonsäädöllä PCS-energian varastointimuunnin voi saavuttaa nopean vasteen ja energian varastointijärjestelmän tarkan säädön sekä parantaa voimajärjestelmän vakautta ja luotettavuutta.
3. Älykäs energianhallinta: PCS-energian varastointimuuntimessa on myös älykäs energianhallintatoiminto, joka voidaan älykkäästi lähettää ja optimoida sähköverkon kuormituksen ja energiaa varastoivan akun tilan mukaan. Älykkään energianhallinnan avulla PCS-energian varastointimuunnin voi maksimoida energian varastointijärjestelmän käytön ja minimoida hävikin sekä parantaa koko voimajärjestelmän taloudellisuutta ja ympäristönsuojelua.
4. Joustava konfigurointi ja laajennus: PCS-energian varastointimuuntimessa on modulaarinen rakenne, joka voidaan joustavasti konfiguroida ja laajentaa todellisten tarpeiden mukaan. Lisäämällä tai vähentämällä moduulien määrää energian varastointijärjestelmän kapasiteetti voidaan säätää tarkasti vastaamaan eri sovellusskenaarioiden tarpeita.
04
PCS-energian varastointimuuntimen toimintatila
1. Verkkoon kytketyssä tilassa kaksisuuntainen energian muunnos akun ja verkon välillä toteutetaan ylemmän tason lähettäjän antaman tehokäskyn mukaisesti; kuten akkupaketin lataaminen verkon matalan kuormituksen aikana ja syöttäminen takaisin verkkoon verkon huippukuormitusjakson aikana;
2. Off-grid/isolated grid -tila, kun asetetut vaatimukset täyttyvät, se irrotetaan pääverkosta ja tuottaa vaihtovirtaa, joka täyttää verkon virranlaatuvaatimukset joillekin paikallisille kuormille.
3. Hybriditila, energian varastointijärjestelmä voi vaihtaa verkkoon kytketyn tilan ja off-grid-tilan välillä. Energian varastointijärjestelmä on mikroverkossa, mikroverkko on liitetty julkiseen verkkoon ja toimii verkkoon kytkettynä järjestelmänä normaaleissa työoloissa. Jos mikroverkko irrotetaan julkisesta sähköverkosta, energian varastointijärjestelmä toimii off-grid-tilassa ja tarjoaa mikroverkon päävirtalähteen. Yleisiä sovelluksia ovat suodatus, verkon stabilointi, virranlaadun säätö ja itsekorjautuvien verkkojen luominen.
05
PCS-energian varastointimuuntimen sovellusskenaariot
1. Energian ajansiirto: Käyttäjäpuolen energian varastointijärjestelmässä PCS-energian varastointimuunninta voidaan käyttää energian ajan siirtämiseen, tallentaa ylimääräinen aurinkosähkön tuotanto päiväsaikaan ja vapauttaa sen PCS:n kautta yöllä tai sateisella säällä, kun ei ole aurinkosähkövoimantuotantoa, joka voisi saavuttaa aurinkosähkön suurimman mahdollisen itsekäytön.
2. Huippulaakson arbitraasi: Käyttäjäpuolen energianvarastointijärjestelmässä, erityisesti teollisuus- ja kaupallisissa puistoissa, joissa käytetään sähkön käyttöaikahintoja, PCS-energian varastointimuunninta voidaan käyttää huippulaakson arbitraasiin latauksella alhaisten sähköhintojen ja purkamisen aikana korkean sähkön hintojen aikana saavuttaakseen alhaisen latauksen ja korkean purkamisen arbitraasin, jotta voidaan säästää puiston sähkön kokonaiskustannuksia.
3. Dynaaminen kapasiteetin laajentaminen: Skenaarioissa, joissa tehokapasiteetti on rajoitettu, kuten sähköajoneuvojen latausasemat, PCS-energian varastointiinvertterit on konfiguroitu energiaa varastoivilla akuilla kapasiteetin dynaamista laajentamista varten. Huippulatauksen aikana PCS-energiaa varastoivat invertterit purkautuvat antamaan lisätehoa; matalahuippulatauksen aikana PCS-energiaa varastoivat invertterit lataavat ja varastoivat halpahintaista sähköä varmuuskopiointia varten, mikä voi saavuttaa huippu-laakson arbitraasin ja laajentaa dynaamisesti latausasemien kapasiteettia.
4. Microgrid-järjestelmä: Microgrid-järjestelmässä PCS-energian varastointiinvertterit voivat saavuttaa hajautetun virtalähteen ja energian varastointijärjestelmien koordinoidun hallinnan, mikä parantaa mikroverkkojen vakautta ja virransyötön laatua. PCS-energiaa varastoivien invertterien tarkan tehonsäädön ja älykkään energianhallinnan avulla voidaan saavuttaa tehonsyötön ja kuormituksen tasapaino ja optimaalinen ajoitus mikrogrid-järjestelmissä.
5. Sähköjärjestelmien taajuus- ja huippusäätö: Sähköjärjestelmissä voidaan käyttää PCS-energiaa varastoivia inverttereitä taajuuden ja huippusääntelyyn sähköverkkojen vakauden ja luotettavuuden parantamiseksi. Kun verkon kuormitus on huipussaan, PCS-energian varastointiinvertteri voi vapauttaa energiaa akussa ja tarjota lisätehoa verkkoon; Kun verkon kuormitus on alhaalla, PCS-energian varastointiinvertteri voi absorboida verkossa olevan ylimääräisen energian ja ladata energiaa varastoivan akun myöhempää käyttöä varten.
Growatt 140-250k energian varastointiinvertteri
06
PCS-energian varastointiinvertterin kehitystrendi
Tällä hetkellä keskitettyä PCS:ää käytetään laajalti suurissa energiaa varastoivissa voimalaitoksissa. Tehokas PCS ohjaa useita rinnakkaisten akkujen ryhmiä samanaikaisesti, eikä akkuklusterien välistä epätasapainoongelmaa voida käsitellä tehokkaasti; kun taas merkkijono PCS, pieni ja keskitehoinen PCS ohjaa vain yhtä akkuryhmää, toteuttaen yhden klusterin yhden hallinnan, välttäen tehokkaasti tynnyrivaikutuksen akkuklusterien välillä, parantaen järjestelmän käyttöikää ja lisäämällä koko elinkaaren purkauskapasiteettia. Suuntaus string PCS:n laajamittaiseen käyttöön on muotoutunut. Integroidussa teollisessa ja kaupallisessa energiavarastokaappissa string PCS:stä on tullut alan valtavirtaratkaisu, ja sitä tullaan jatkossa käyttämään laajasti myös suurissa energiavarastovoimalaitoksissa.
Uusien energia- ja älyverkkojen nopean kehityksen ja energian varastointitekniikan jatkuvan kehittymisen myötä PCS-energian varastointimuuntimet kohtaavat entistä enemmän kehitysmahdollisuuksia ja haasteita. Tulevaisuudessa PCS-energian varastointimuuntimet kehittyvät tehokkaampaan, älykkäämpään ja joustavampaan suuntaan.
Toisaalta tehoelektroniikan teknologian jatkuvan kehityksen ja uusien materiaalien jatkuvan käytön myötä PCS-energian varastointimuuntimien muunnostehokkuus paranee entisestään. Toisaalta teknologioiden, kuten big datan, pilvitekniikan ja tekoälyn jatkuvan kehittämisen ja soveltamisen myötä PCS-energian varastointimuuntimien älykkäitä energianhallintaominaisuuksia parannetaan entisestään, mikä vastaa paremmin voimajärjestelmän tarpeita. ja optimoida ajoitus. Lisäksi energian varastointijärjestelmien sovellusskenaarioiden jatkuvan laajentamisen ja syventymisen myötä PCS-energian varastointimuuntimet kohtaavat myös entistä räätälöityjä tarpeita ja innovaatiohaasteita.