A Power Conversion System (PCS), mint az energiatároló rendszerek kulcsfontosságú berendezése, három kategóriába sorolható különböző alkalmazási forgatókönyvek alapján: nagy tároló PCS, ipari és kereskedelmi tároló PCS, valamint háztartási tároló PCS. Jelentős különbségek vannak e három PCS-típus között a teljesítményskálát, az alkalmazási forgatókönyveket, a műszaki követelményeket és az önköltséget illetően.
1. Nagy tároló PCS
Teljesítményszint:A nagy tároló PCS-ek teljesítményszintje általában magas, eléri a MW szintet, sőt akár 100 MW-ot is. Ez a fajta PCS alkalmas nagy energiatároló erőművekhez, és nagy léptékű energiaátalakítási igényeket is képes kezelni.
Konverziós hatékonyság:A követelmények rendkívül magasak, általában 95% feletti konverziós hatékonyságot tartanak fenn az energiaveszteség csökkentése és az energiatároló rendszerek gazdaságosságának javítása érdekében.
Válasz sebesség:Gyors reagálási képességével ezredmásodperceken belül be tudja állítani a töltési és kisütési teljesítményt, hogy biztosítsa az elektromos hálózat stabilitását.
Rendszer kompatibilitás:Jól kompatibilis a nagyméretű energiatároló akkumulátor-rendszerekkel és komplex áramhálózatokkal, alkalmazkodik a különféle akkumulátor-jellemzőkhöz és a hálózathoz való hozzáférési követelményekhez.
Példa:
Teljesítmény tartomány:10MW-100MW
Hatékonyság:95%-nál nagyobb vagy egyenlő
Válaszidő:< 10ms
Bemeneti feszültség tartomány:700 VDC -1500VDC
Kimeneti feszültség szintje:35 kV vagy magasabb
Meghibásodások közötti átlagos idő (MTBF):>100 000 óra
2. Ipari és kereskedelmi tároló PCS
Teljesítmény tartomány:A teljesítmény általában több tíz kW és több MW között van, ipari és kereskedelmi felhasználásra alkalmas.
Megbízhatóság:Nagy megbízhatósággal a meghibásodások miatti leállások csökkentése, a folyamatos gyártás vagy üzemeltetés igényeinek kielégítése, valamint a meghibásodások közötti átlagos idő hosszabb.
Funkcionális jellemzők:A nagy tároló PCS-ekhez képest funkciói viszonylag egyszerűek, de jobban alkalmazkodnak; Egyes termékek a BMS (Battery Management System) funkciót is integrálják. Ezen kívül bizonyos hálózattámogatási funkciókkal is rendelkezik, mint például az elsődleges frekvenciaszabályozás és a forráshálózati terhelések gyors elosztása.
Példa:
Teljesítmény tartomány:50 kW -2MW
Hatékonyság: 90% -94%
Válaszidő:< 20ms
Bemeneti feszültség tartomány:500 VDC -800VDC
Kimeneti feszültség szintje:400VAC/690VAC
MTBF:>50000 óra
3. Háztartási tároló PCS
Teljesítmény skála:A teljesítmény viszonylag kicsi, általában néhány kW és egy tucat kW között van, főként háztartási fotovoltaikus energiatárolásra és vészhelyzeti áramellátásra használják.
Biztonság:Hangsúlyozza a biztonsági teljesítményt, amely átfogó akkumulátor-felügyeleti rendszerrel van felszerelve a túltöltés, túlkisülés, rövidzárlat és egyéb helyzetek elkerülése érdekében, ezzel biztosítva a háztartási felhasználók biztonságát.
Használhatóság:Könnyen kezelhető, könnyen karbantartható, intuitív felhasználói felülettel, könnyen telepíthető és integrálható az otthoni áramrendszerekbe.
Példa:
Teljesítmény tartomány:3 kW-15 kW
Hatékonyság:85% -92%
Válaszidő:< 50ms
Bemeneti feszültség tartomány:200VDC -500VDC
Kimeneti feszültség szintje:230VAC
MTBF:>30000 óra
A PCS három különböző alkalmazási forgatókönyvében – nagyméretű tárolókban, ipari és kereskedelmi tárolókban, valamint háztartási tárolásban – hasonló, de eltérő stratégiákat és technikai eszközöket alkalmaz, amikor olyan rendellenes helyzeteket kezelnek, mint a túltöltés, a túltöltés és a rövidzárlat.
1. Túltöltés elleni védelem
Nagy méretű energiatárolás:Az energia típusú akkumulátorok nagy energiatároló erőművekben történő felhasználása és az energia-kiegészítő szolgáltatások szükségessége miatt az akkumulátor-menedzsment rendszerekkel (BMS) szembeni követelmények nagyon magasak. A BMS folyamatosan figyeli az egyes akkumulátoregységek állapotinformációit. Ha azt észleli, hogy egy akkumulátoregység közeledik a teljesen feltöltött állapothoz, vagy a feszültség meghaladja a beállított küszöbértéket, azonnal leállítja az akkumulátoregység PCS-en keresztüli töltését, és riasztást ad ki, hogy értesítse a kezelőt, hogy ellenőrizze a problémát. Ezenkívül néhány fejlett PCS támogatja az SOC kiegyensúlyozó vezérlő funkciót is, amely bizonyos mértékig elkerüli az egyes akkumulátorcellák egyenetlen töltése miatti túltöltést.
Ipari és kereskedelmi energiatárolás:Az ipari és kereskedelmi energiatároló rendszerekben található BMS túltöltés elleni védelmi mechanizmusokat is biztosít annak biztosítására, hogy a túltöltés ne rontsa az akkumulátor élettartamát vagy ne okozzon biztonsági baleseteket. Amikor a PCS megkapja a BMS által küldött túltöltési jelet, gyorsan beállítja a működési módját, például csökkenti a bemeneti teljesítményt, amíg a bemenet teljesen le nem kapcsol, hogy megakadályozza a további töltést.
Háztartási tárolás:A biztonság különösen fontos a háztartási felhasználók számára. Ezért a háztartási tároló PCS nemcsak szigorú túltöltésvédelmi logikával rendelkezik, hanem gyakran intelligens algoritmusokat is kombinál a töltési folyamat optimalizálása érdekében, biztosítva a túltöltési kockázatok hatékony megelőzését még pilóta nélküli helyzetekben is. Ha túltöltés történik, a PCS automatikusan leállítja a töltést, és a megfelelő riasztási információkat feltölti a felhőplatformra, hogy a felhasználók megtekinthessék.
2. Túlkisülés elleni védelem
Nagy tárhely:Annak érdekében, hogy az energiatároló állomásokról hosszú ideig stabil villamosenergia-kibocsátást lehessen biztosítani, szigorúan ellenőrizni kell az akkumulátor megengedett kisülési mélységét. A BMS az előre beállított paraméterek alapján valós időben figyeli az akkumulátor teljes töltöttségi állapotát (SOC), és elindítja a PCS-t, hogy végrehajtsa a megfelelő védelmi műveleteket, mielőtt az SOC egy kritikus értékre csökken, például korlátozza a kisülési teljesítményt vagy akár felfüggeszti a kisütési műveleteket. , amíg a SOC vissza nem tér a biztonságos tartományba.
Ipari és kereskedelmi energiatárolás:Az ipari és kereskedelmi energiatároló rendszerek is rendelkeznek hasonló kisülés elleni védelmi intézkedésekkel, de a gyakorlati alkalmazások gyakori töltési és kisütési ciklusait figyelembe véve egyes csúcskategóriás termékek finomabb kezelési stratégiákat vezetnek be, mint például az SOC felső és alsó határainak dinamikus beállítása, megvalósítási kapacitás kalibrálás stb., az akkumulátor állapotának jobb megőrzése érdekében.
Háztartási tárolás:A háztartási tároló PCS szintén nagy jelentőséget tulajdonít a túlfeszültség elleni védelemnek, különösen olyan otthoni környezetben, ahol éjszakai gyenge fényviszonyok mellett energiatárolásra van szükség. Pontosan meg tudja határozni, hogy mikor kell leállítani a kisülési folyamatot, és elérheti azt a célt, hogy a napközbeni tiszta energia felhasználását részesítse előnyben a fotovoltaikus rendszerrel való összekapcsolás révén, csökkentve az éjszakai mélykisülés lehetőségét.
3. Rövidzárlat elleni védelem
Nagy méretű energiatárolás:Tekintettel a nagy energiatároló erőművek bonyolult elektromos csatlakozási struktúrájára, bármilyen rövidzárlati hiba súlyos következményekkel járhat. Ezért a PCS tervezése különös figyelmet fordít saját rövidzárlati ellenállásának növelésére, beleértve, de nem kizárólagosan, a nagy teljesítményű biztosítékok, gyors megszakítók és egyéb hardvereszközök konfigurálását; Ugyanakkor a szoftverszintű biztonsági vezérlő programokkal együttműködve nagyon rövid időn belül lehetőség nyílik a hibás területek azonosítására és elkülönítésére, a veszteségek lehető legnagyobb mértékű minimalizálásával.
Ipari és kereskedelmi energiatárolás:Az ipari és kereskedelmi energiatároló rendszerekben is fennáll a rövidzárlat kockázata, különösen akkor, ha több PCS párhuzamosan fut. A probléma megoldására a hagyományos biztosítékok és megszakítók mellett a modern PCS intelligensebb rövidzárlatvédelmi módszereket is alkalmaz, például áramérzékelőket használ a rendellenes ingadozások gyors rögzítésére, és a beépített védelmi áramkörökön keresztül időben reagál. mint például a kimeneti csatornák lezárása és a vészhűtő berendezések aktiválása.
Háztartási tárolás:Háztartási tárolásra, tekintettel a szétszórt telepítési környezetre és a korlátozott felhasználói szaktudásra, a PCS-t kezdettől fogva a könnyű használat és a megbízhatóság szem előtt tartásával tervezték. Az alapvető rövidzárlatvédelmi funkciókon túl sok termék redundáns kialakításokat is integrál, például kétrétegű biztosítékokat és többszörös földelés elleni védelmet, hogy a felhasználók személyi és vagyonbiztonságának maximális védelmet biztosítsák még váratlan helyzetek esetén is.