În procesul de accelerare a realizării obiectivelor de carbon dublu și de construire a unui nou sistem de alimentare, tehnologia de stocare a energiei devine treptat una dintre tehnologiile cheie pentru a sprijini funcționarea stabilă a noului sistem de alimentare și pentru a optimiza alocarea resurselor. Printre acestea, convertorul de stocare a energiei PCS (Power Conversion System) este echipamentul de bază al sistemului de stocare a energiei, iar performanța și aplicarea acestuia afectează în mod direct eficiența generală și stabilitatea sistemului de stocare a energiei. Acest articol va realiza o analiză și o interpretare aprofundată a definiției, principiului de funcționare, caracteristicilor principale, modului de lucru, scenariilor de aplicație și tendințelor viitoare de dezvoltare a convertorului de stocare a energiei PCS.
01
Definiția PCS energy storage converter
Convertorul de stocare a energiei PCS, numele complet Power Conversion System, este un dispozitiv cheie în sistemul de stocare a energiei, utilizat pentru a realiza conversia energiei și fluxul bidirecțional între bateriile de stocare a energiei și rețelele electrice. Poate converti puterea de curent continuu în putere de curent alternativ sau puterea de curent alternativ în putere de curent continuu pentru a îndeplini cerințele de încărcare și descărcare ale rețelei electrice pentru sistemele de stocare a energiei. Convertorul de stocare a energiei PCS joacă rolul de „punte” în sistemul de stocare a energiei, conectând bateriile de stocare a energiei și rețelele electrice pentru a asigura funcționarea eficientă și stabilă a sistemelor de stocare a energiei.
02
Principiul de funcționare al convertorului de stocare a energiei PCS
Principiul de funcționare al convertorului de stocare a energiei PCS se bazează în principal pe tehnologia electronică de putere, care realizează conversia și fluxul bidirecțional al energiei electrice prin controlul pornirii și opririi dispozitivelor de comutare. Atunci când rețeaua de energie are nevoie ca sistemul de stocare a energiei să se descarce, convertorul de stocare a energiei PCS transformă puterea de curent continuu din bateria de stocare a energiei în putere de curent alternativ și o scoate la rețea electrică; atunci când rețeaua electrică are nevoie de sistemul de stocare a energiei pentru a se încărca, convertorul de stocare a energiei PCS transformă puterea de curent alternativ din rețeaua de energie în putere de curent continuu și o stochează în bateria de stocare a energiei. În timpul procesului de încărcare și descărcare, convertorul de stocare a energiei PCS trebuie, de asemenea, să efectueze un control precis al puterii și un management al energiei în funcție de nevoile rețelei electrice și de starea bateriei de stocare a energiei pentru a asigura funcționarea stabilă și utilizarea eficientă a stocării de energie. sistem.
03
Principalele caracteristici ale convertorului de stocare a energiei PCS
1. Conversie eficientă a energiei: Convertorul de stocare a energiei PCS adoptă tehnologie avansată de electronică de putere și strategii de control pentru a obține o conversie eficientă și stabilă a energiei și un flux bidirecțional. Eficiența sa de conversie este de până la 95%, ceea ce poate reduce semnificativ costul de operare al sistemului de stocare a energiei.
2. Control precis al puterii: Convertorul de stocare a energiei PCS are o capacitate precisă de control al puterii și poate face ajustări în timp real în funcție de nevoile rețelei electrice și de starea bateriei de stocare a energiei. Prin controlul precis al puterii, convertorul de stocare a energiei PCS poate obține un răspuns rapid și o ajustare precisă a sistemului de stocare a energiei și poate îmbunătăți stabilitatea și fiabilitatea sistemului de alimentare.
3. Gestionarea inteligentă a energiei: Convertorul de stocare a energiei PCS are, de asemenea, funcție inteligentă de gestionare a energiei, care poate fi expediată și optimizată în mod inteligent în funcție de sarcina rețelei electrice și de starea bateriei de stocare a energiei. Prin managementul inteligent al energiei, convertorul de stocare a energiei PCS poate maximiza utilizarea sistemului de stocare a energiei și poate minimiza pierderile și poate îmbunătăți economia și protecția mediului a întregului sistem de alimentare.
4. Configurare și extindere flexibile: Convertorul de stocare a energiei PCS adoptă un design modular, care poate fi configurat și extins în mod flexibil în funcție de nevoile reale. Prin creșterea sau scăderea numărului de module, capacitatea sistemului de stocare a energiei poate fi ajustată cu precizie pentru a răspunde nevoilor diferitelor scenarii de aplicare.
04
Modul de lucru al convertorului de stocare a energiei PCS
1. În modul conectat la rețea, conversia bidirecțională a energiei între acumulator și rețea se realizează în funcție de comanda de putere emisă de dispecerul de nivel superior; cum ar fi încărcarea acumulatorului în timpul perioadei de încărcare scăzută a rețelei și alimentarea înapoi la rețea în timpul perioadei de sarcină de vârf a rețelei;
2. Modul de rețea off-grid/izolat, atunci când cerințele stabilite sunt îndeplinite, acesta este deconectat de la rețeaua principală și furnizează curent alternativ care îndeplinește cerințele de calitate a rețelei unor sarcini locale.
3. Modul hibrid, sistemul de stocare a energiei poate comuta între modul conectat la rețea și modul off-grid. Sistemul de stocare a energiei este în microrețea, microrețea este conectată la rețeaua publică și funcționează ca sistem conectat la rețea în condiții normale de lucru. Dacă microrețea este deconectată de la rețeaua publică, sistemul de stocare a energiei va funcționa în modul off-grid pentru a furniza principala sursă de energie pentru microrețea. Aplicațiile comune includ filtrarea, stabilizarea rețelei, ajustarea calității energiei și crearea de rețele de auto-vindecare.
05
Scenarii de aplicare a convertorului de stocare a energiei PCS
1. Deplasarea timpului de energie: În sistemul de stocare a energiei de la partea utilizatorului, convertorul de stocare a energiei PCS poate fi utilizat pentru schimbarea timpului de energie, stocând excesul de generare de energie fotovoltaică în timpul zilei și eliberându-l prin PCS noaptea sau pe vreme ploioasă. nu există generare de energie fotovoltaică, care să poată realiza autoutilizarea maximă a generării de energie fotovoltaică.
2. Arbitraj peak-valle: În sistemul de stocare a energiei de la partea utilizatorului, în special în parcurile industriale și comerciale care implementează prețuri ale energiei electrice pe timp de utilizare, convertorul de stocare a energiei PCS poate fi utilizat pentru arbitrajul peak-valle, prin încărcare în timpul perioada de prețuri scăzute la energie electrică și descărcare în perioada de prețuri ridicate la energie electrică, pentru a obține o încărcare scăzută și un arbitraj ridicat de descărcare, astfel încât să economisiți costul total al energiei electrice al parcului.
3. Extindere dinamică a capacității: În scenariile cu capacitate de putere limitată, cum ar fi stațiile de încărcare a vehiculelor electrice, invertoarele de stocare a energiei PCS sunt configurate cu baterii de stocare a energiei pentru extinderea dinamică a capacității. În timpul încărcării de vârf, invertoarele de stocare a energiei PCS se descarcă pentru a oferi suport suplimentar de putere; în timpul încărcării la vârf scăzut, invertoarele de stocare a energiei PCS încarcă și stochează electricitate la preț scăzut pentru rezervă, ceea ce poate realiza arbitrajul de vârf și poate extinde în mod dinamic capacitatea stațiilor de încărcare.
4. Sistem de microrețea: Într-un sistem de microrețea, invertoarele de stocare a energiei PCS pot realiza un control coordonat al surselor de energie distribuită și al sistemelor de stocare a energiei, îmbunătățind stabilitatea și calitatea alimentării cu energie electrică a microrețelelor. Prin controlul precis al puterii și managementul inteligent al energiei al invertoarelor de stocare a energiei PCS, se pot realiza echilibrul și programarea optimă a alimentării cu energie și a sarcinii în sistemele de microrețea.
5. Reglarea frecvenței și a vârfurilor sistemelor de alimentare: În sistemele de alimentare, invertoarele de stocare a energiei PCS pot fi utilizate pentru reglarea frecvenței și a vârfurilor pentru a îmbunătăți stabilitatea și fiabilitatea rețelelor electrice. Când sarcina rețelei este la un vârf, invertorul de stocare a energiei PCS poate elibera energia din bateria de stocare a energiei și poate oferi suport suplimentar de putere pentru rețea; când sarcina rețelei este la un punct scăzut, invertorul de stocare a energiei PCS poate absorbi excesul de energie din rețea și poate încărca bateria de stocare a energiei pentru o utilizare ulterioară.
Growatt 140-250k invertor de stocare a energiei
06
Tendința de dezvoltare a invertorului de stocare a energiei PCS
În prezent, PCS centralizat este utilizat pe scară largă în centralele mari de stocare a energiei. Un PCS de mare putere controlează mai multe grupuri de baterii paralele în același timp, iar problema de dezechilibru dintre grupurile de baterii nu poate fi gestionată eficient; în timp ce PCS șir, un PCS de putere mică și medie controlează doar un grup de baterii, realizând un singur grup de gestionare, evitând efectiv efectul de baril între grupurile de baterii, îmbunătățind durata de viață a sistemului și mărind capacitatea de descărcare a întregului ciclu de viață. Tendința de aplicare pe scară largă a string PCS a prins contur. În dulapul integrat de stocare a energiei industriale și comerciale, string PCS a devenit soluția principală în industrie și va fi aplicată pe scară largă în centralele mari de stocare a energiei în viitor.
Odată cu dezvoltarea rapidă a energiei noi și a rețelelor inteligente și a progresului continuu al tehnologiei de stocare a energiei, convertoarele de stocare a energiei PCS se vor confrunta cu oportunități și provocări mai mari de dezvoltare. În viitor, convertoarele de stocare a energiei PCS se vor dezvolta într-o direcție mai eficientă, mai inteligentă și mai flexibilă.
Pe de o parte, odată cu avansarea continuă a tehnologiei electronice de putere și aplicarea continuă de noi materiale, eficiența de conversie a convertoarelor de stocare a energiei PCS va fi îmbunătățită în continuare. Pe de altă parte, odată cu dezvoltarea și aplicarea continuă a tehnologiilor precum big data, cloud computing și inteligența artificială, capacitățile inteligente de gestionare a energiei ale convertoarelor de stocare a energiei PCS vor fi îmbunătățite, ceea ce poate satisface mai bine nevoile sistemului de alimentare. și optimizați programarea. În plus, odată cu extinderea și aprofundarea continuă a scenariilor de aplicare a sistemelor de stocare a energiei, convertoarele de stocare a energiei PCS se vor confrunta, de asemenea, cu nevoi mai personalizate și provocări de inovare.