System konwersji mocy (PCS), będący kluczowym wyposażeniem systemów magazynowania energii, można podzielić na trzy kategorie w zależności od różnych scenariuszy zastosowań: PCS do dużych magazynów, PCS do zastosowań przemysłowych i komercyjnych oraz PCS do przechowywania w gospodarstwach domowych. Istnieją znaczne różnice między tymi trzema typami PCS pod względem skali mocy, scenariuszy zastosowań, wymagań technicznych i ceny.
1. Duża ilość sztuk do przechowywania
Poziom mocy:Poziom mocy dużych magazynów PCS jest zwykle wysoki, osiągając poziom MW, a nawet do 100 MW i więcej. Ten typ PCS jest odpowiedni dla dużych elektrowni magazynujących energię i może sprostać potrzebom konwersji energii na dużą skalę.
Wydajność konwersji:Wymagania są niezwykle wysokie, ogólnie rzecz biorąc, utrzymanie sprawności konwersji na poziomie ponad 95% w celu zmniejszenia strat energii i poprawy ekonomiki systemów magazynowania energii.
Szybkość reakcji:Dzięki możliwości szybkiego reagowania może regulować moc ładowania i rozładowywania w ciągu milisekund, aby zapewnić stabilność sieci energetycznej.
Kompatybilność systemu:Jest dobrze kompatybilny z wielkoskalowymi systemami akumulatorów do magazynowania energii i złożonymi sieciami energetycznymi, dostosowując się do różnych charakterystyk akumulatorów i wymagań dotyczących dostępu do sieci.
Przykład:
Zakres mocy:10 MW-100MW
Efektywność:Większy lub równy 95%
Czas reakcji:< 10ms
Zakres napięcia wejściowego:700 prądu stałego -1500prądu stałego
Poziom napięcia wyjściowego:35 kV lub więcej
Średni czas między awariami (MTBF):>100 000 godzin
2. Magazynowanie przemysłowe i handlowe PCS
Zakres mocy:Moc wynosi zazwyczaj od kilkudziesięciu kW do kilku MW, co jest odpowiednie dla scenariuszy zastosowań przemysłowych i komercyjnych.
Niezawodność:Dzięki wysokiej niezawodności ma na celu ograniczenie przestojów spowodowanych awariami, zaspokojenie potrzeb ciągłej produkcji lub pracy oraz charakteryzuje się dłuższym średnim czasem między awariami.
Charakterystyka funkcjonalna:W porównaniu z dużymi komputerami do przechowywania danych, jego funkcje są stosunkowo proste, ale dają większe możliwości dostosowania; Niektóre produkty integrują także funkcjonalność BMS (system zarządzania baterią). Ponadto posiada również pewne funkcje wsparcia sieci, takie jak regulacja częstotliwości pierwotnej i szybkie wysyłanie obciążeń sieci źródłowej.
Przykład:
Zakres mocy:50 kW -2MW
Efektywność: 90% -94%
Czas reakcji:< 20ms
Zakres napięcia wejściowego:500 prądu stałego -800prądu stałego
Poziom napięcia wyjściowego:400VAC/690VAC
Średni czas średnioterminowy:>50 000 godzin
3. Przechowywanie w gospodarstwie domowym szt
Skala mocy:Moc jest stosunkowo niewielka, zwykle od kilku kW do kilkunastu kW, wykorzystywana głównie do domowego magazynowania energii fotowoltaicznej i zasilania awaryjnego.
Bezpieczeństwo:Podkreśl bezpieczeństwo, wyposażony w kompleksowy system zarządzania akumulatorem, aby zapobiec przeładowaniu, nadmiernemu rozładowaniu, zwarciom i innym sytuacjom, zapewniając bezpieczeństwo użytkowników domowych.
Użyteczność:Łatwy w obsłudze, łatwy w utrzymaniu, z intuicyjnym interfejsem użytkownika, łatwy w instalacji i integracji z domowymi systemami zasilania.
Przykład:
Zakres mocy:3 kW-15kW
Efektywność:85% -92%
Czas reakcji:< 50ms
Zakres napięcia wejściowego:200 V prądu stałego -500 prądu stałego
Poziom napięcia wyjściowego:230VAC
Średni czas średnioterminowy:>30000 godzin
W przypadku PCS w trzech różnych scenariuszach zastosowań: dużym magazynowaniu, magazynowaniu przemysłowym i komercyjnym oraz magazynowaniu w gospodarstwie domowym, przyjmują one podobne, ale różne strategie i środki techniczne w przypadku radzenia sobie z nietypowymi sytuacjami, takimi jak przeładowanie, nadmierne rozładowanie i zwarcia.
1. Ochrona przed przeładowaniem
Magazynowanie energii na dużą skalę:Ze względu na zastosowanie akumulatorów energetycznych w dużych elektrowniach magazynujących energię oraz konieczność świadczenia usług pomocniczych w zakresie zasilania, wymagania stawiane systemom zarządzania akumulatorami (BMS) są bardzo wysokie. BMS będzie stale monitorować informacje o stanie każdego modułu akumulatorowego. Gdy wykryje, że akumulator zbliża się do stanu pełnego naładowania lub napięcie przekracza ustawiony próg, natychmiast przerwie ładowanie akumulatora przez PCS i uruchomi alarm, aby powiadomić operatora o konieczności sprawdzenia problemu. Dodatkowo niektóre zaawansowane PCS obsługują także funkcję kontroli balansu SOC, która w pewnym stopniu pozwala uniknąć wystąpienia przeładowań spowodowanych nierównomiernym ładowaniem poszczególnych ogniw akumulatora.
Przemysłowe i komercyjne magazynowanie energii:BMS w przemysłowych i komercyjnych systemach magazynowania energii zapewnia również mechanizmy zabezpieczające przed przeładowaniem, aby zapewnić, że przeładowanie nie wpłynie negatywnie na żywotność akumulatora ani nie spowoduje wypadków związanych z bezpieczeństwem. Kiedy PCS odbierze sygnał przeładowania wysłany przez BMS, szybko dostosuje swój tryb pracy, na przykład zmniejszy moc wejściową, aż do całkowitego odcięcia zasilania, aby zapobiec dalszemu ładowaniu.
Przechowywanie w gospodarstwie domowym:Bezpieczeństwo jest szczególnie ważne dla użytkowników domowych. Dlatego też domowe magazyny PCS nie tylko mają wbudowaną ścisłą logikę ochrony przed przeładowaniem, ale często łączą w sobie inteligentne algorytmy w celu optymalizacji procesu ładowania, zapewniając skuteczne zapobieganie ryzyku przeładowania nawet w sytuacjach bezzałogowych. Jeśli nastąpi przeładowanie, PCS automatycznie zatrzyma ładowanie i prześle odpowiednie informacje o alarmach na platformę w chmurze, aby użytkownicy mogli je przeglądać.
2. Zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem
Duży schowek:Aby zapewnić stabilną produkcję energii elektrycznej ze stacji magazynowania energii w długim okresie czasu, należy ściśle kontrolować minimalną dopuszczalną głębokość rozładowania akumulatora. BMS będzie monitorować ogólny stan naładowania (SOC) pakietu akumulatorów w czasie rzeczywistym w oparciu o ustawione parametry i wyzwalać PCS w celu wykonania odpowiednich działań ochronnych, zanim SOC spadnie do wartości krytycznej, takich jak ograniczenie mocy rozładowania lub nawet zawieszenie operacji rozładowania , aż SOC powróci do bezpiecznego zakresu.
Przemysłowe i komercyjne magazynowanie energii:Przemysłowe i komercyjne systemy magazynowania energii również mają podobne środki zabezpieczające przed nadmiernym rozładowaniem, ale biorąc pod uwagę częste cykle ładowania i rozładowywania w praktycznych zastosowaniach, niektóre produkty z najwyższej półki wprowadzą bardziej wyrafinowane strategie zarządzania, takie jak dynamiczne dostosowywanie górnych i dolnych limitów SOC, wdrażanie wydajności kalibrację itp., aby lepiej utrzymać dobrą kondycję baterii.
Przechowywanie w gospodarstwie domowym:PCS w gospodarstwach domowych przywiązują również dużą wagę do ochrony przed nadmiernym rozładowaniem, szczególnie w środowiskach domowych, które opierają się na magazynowaniu energii do zasilania w warunkach słabego oświetlenia w nocy. Może dokładnie określić, kiedy zakończyć proces rozładowania i osiągnąć cel, jakim jest priorytetowe wykorzystanie czystej energii w ciągu dnia poprzez połączenie z systemem fotowoltaicznym, zmniejszając możliwość głębokiego rozładowania w nocy.
3. Zabezpieczenie przed zwarciem
Magazynowanie energii na dużą skalę:Biorąc pod uwagę złożoną strukturę połączeń elektrycznych w dużych elektrowniach magazynujących energię, wszelkie zwarcia mogą mieć poważne konsekwencje. Dlatego też projektanci PCS zwracają szczególną uwagę na zwiększenie własnej odporności na zwarcia, w tym między innymi na konfigurowanie wysokowydajnych bezpieczników, szybkich wyłączników automatycznych i innych urządzeń sprzętowych; Jednocześnie w połączeniu z programami kontroli bezpieczeństwa na poziomie oprogramowania możliwa jest identyfikacja i izolacja wadliwych obszarów w bardzo krótkim czasie, minimalizując w największym możliwym stopniu straty.
Przemysłowe i komercyjne magazynowanie energii:Przemysłowe i komercyjne systemy magazynowania energii również są narażone na ryzyko zwarć, zwłaszcza gdy wiele komputerów PC pracuje równolegle. Aby rozwiązać ten problem, oprócz konwencjonalnych bezpieczników i wyłączników automatycznych, nowoczesne PCS przyjmują również bardziej inteligentne metody ochrony przed zwarciami, takie jak wykorzystanie czujników prądu do szybkiego wychwytywania nieprawidłowych wahań i szybkiego reagowania poprzez wbudowane obwody zabezpieczające, takie jak zamknięcie kanałów wyjściowych i uruchomienie awaryjnych urządzeń chłodzących.
Przechowywanie w gospodarstwie domowym:Do przechowywania w gospodarstwie domowym, biorąc pod uwagę rozproszone środowisko instalacji i ograniczoną wiedzę użytkownika, PCS został od początku zaprojektowany z myślą o łatwości obsługi i niezawodności. Oprócz podstawowych funkcji ochrony przed zwarciem, wiele produktów posiada również redundantne konstrukcje, takie jak dwuwarstwowe bezpieczniki i wielokrotne zabezpieczenia uziemiające, aby zapewnić maksymalną ochronę osób i mienia użytkowników, nawet w przypadku nieoczekiwanych sytuacji.