A Систем за конверзију снаге (ПЦС)је енергетски електронски уређај велике густине снаге дизајниран за комуналне-системе за складиштење енергије батерија. Омогућава конверзију облика електричне енергије и двосмерни ток енергије, подржавајући једносмерне напоне до 1500В. ПЦС се широко примењује у системима за складиштење енергије и производњи енергије из обновљивих извора.
Налази се измеђубатерија за складиштење енергијеи електричну мрежу, то је основна компонента која омогућава двосмерни ток електричне енергије између система за складиштење енергије и електричне мреже. Користи се за контролу батерије за обављање ефикасне АЦ/ДЦ конверзије током процеса пуњења/пражњења и преузима кључне функције двосмерне конверзије електричне енергије и контроле система.
Како ПЦС ради
Основни принцип рада ПЦС-а је постизање двосмерног тока и конверзије облика електричне енергије: између наизменичне и једносмерне стране, преко прекидачке контроле енергетских полупроводничких уређаја, наизменична енергија из мреже се исправља у једносмерну струју за пуњење батерије; или се једносмерна енергија из батерије претвара у наизменичну струју да би се вратила у мрежу. Овај процес динамички регулише систем за праћење микромреже, који може да извршава команде константне снаге (ПК) или константне струје (ЦЦ) за прецизну контролу тока енергије пуњења и пражњења батерије (као што је бријање врхова и пуњење долине), и истовремено углађује флуктуације излазне снаге флуктуирајућих извора енергије и фотоволта енергије као што је енергија ветра.
У раду електричне мреже, систем контроле напајања (ПЦС) игра више кључних улога:
1. Одржавање стабилног рада мреже: Обезбеђивање резервног напајања током нестабилности мреже, обезбеђење безбедности батерије кроз комуникацију са системом за управљање батеријама (БМС) и омогућавање великих-електрана за складиштење енергије да постигну флексибилну регулацију електроенергетског система и побољшану економску ефикасност путем ПЦС-а.
2. Обезбеђивање безбедности батерија: Рад у комбинацији са БМС-ом, обезбеђујући да батерије раде у оквиру безбедних граница и спречавајући ризике као што су прекомерно пуњење и{1}}пражњење.
3. Повећање флексибилности и економичности система: Посебно у великим-електранама за складиштење енергије, ПЦС је кључан за постизање флексибилне регулације електроенергетског система (као што је смањење врхова и пуњење долине, регулација фреквенције) и побољшање економске ефикасности.
Основне карактеристике и функције ПЦС-а
ПЦС (Систем контроле напајања) се састоји од хардвера као што су ИГБТ (биполарни транзистори са изолованим вратима), ПЦБ (штампане плоче) и жице и каблови. Његове основне карактеристике и функције су следеће:
Двосмерна конверзија енергије:ПЦС може да конвертује једносмерну струју (ДЦ) у наизменичну струју (АЦ) и обрнуто, омогућавајући двосмерни проток енергије између мреже, батерија и оптерећења. На пример, у систему за складиштење енергије, он може да конвертује наизменичну струју из мреже у једносмерну да би напунио батерију током вршних сати -и да конвертује једносмерну струју батерије у наизменичну струју да би повратио мрежу или снабдевао локална оптерећења током вршних сати.
Прецизна контрола снаге:Путем напредних алгоритама управљања, ПЦС може да подеси величину и правац снаге пуњења и пражњења у реалном времену, прецизно реагујући на команде диспечерске мреже или сигнале из система за управљање батеријом (БМС), обезбеђујући ефикасност и стабилност конверзије енергије. На пример, може динамички да прилагођава струју, напон и фреквенцију пуњења и пражњења на основу промена оптерећења мреже или статуса батерије.
Оптимизација квалитета струје:ПЦС има функције супресије хармоника и компензације реактивне снаге, које могу побољшати квалитет излазне снаге и смањити сметње у мрежи. У новим сценаријима за производњу електричне енергије, он такође може изгладити флуктуације излазне снаге повремених извора енергије као што су фотонапонски уређаји и енергија ветра, чинећи криву производње електричне енергије стабилнијом и побољшавајући способност мреже да прихвати обновљиву енергију.
Промена режима и функције заштите:ПЦС подржава више режима рада, укључујући мрежну{0}}повезану и искључену{1}}мрежу (острво), и може брзо и неприметно да прелази између различитих режима. Истовремено, интегрише више заштитних механизама као што су пренапон, прекомерна струја, превисока температура и анти-острвљавање да би се обезбедио безбедан рад система у кваровима или ненормалним условима, спречавајући оштећење опреме или несреће на мрежи.
Укратко, ПЦС је кључни мост који повезује складиштење енергије и пренос енергије, омогућавајући флексибилно диспечирање енергије, ефикасно коришћење и стабилан рад мреже кроз ефикасну и интелигентну конверзију енергије и управљање.
Сценарији апликација ПЦС
На основу различитих сценарија примене, ПЦС се може поделити у три главне категорије: електране за складиштење енергије, индустријске и комерцијалне и стамбене. Главна разлика лежи у излазној снази.
Електричне станице за складиштење енергије
Велике-електране за складиштење енергије играју вишеструке важне улоге у електроенергетском систему, укључујући регулацију фреквенције, регулацију напона и резервну копију. Њихова ПЦС снага обично достиже нивое мегавата или више, са капацитетима у распону од неколико мегавата до стотина мегавата. Они имају строге захтеве за брзину одзива система и прецизност контроле и морају да поседују снажну прилагодљивост{3}}мрежне везе и више-могућности паралелне координације са више машина како би осигурали безбедан, ефикасан и стабилан рад електроенергетског система током велике-двосмерне конверзије енергије. Они су незаобилазна јединица за подршку за изградњу паметних мрежа.
Индустријски и комерцијални системи за складиштење енергије (ПЦС)
Опсег снаге за индустријске и комерцијалне системе за складиштење енергије се обично креће од 50кВ до 500кВ. Суочен са сложеним и стално-променљивим електричним оптерећењима и условима рада, ПЦС мора да поседује ефикасност конверзије од преко 98,5% и способност-преласка квара на нивоу милисекунди-. Прецизним спровођењем стратегије-бријања и попуњавања долине{9}}складиштења електричне енергије током ван{10}}вршних сати и пражњења током вршних сати, ефикасно смањује вршне трошкове електричне енергије за предузећа за 30%-50%. Истовремено, његова изолација флуктуације мреже и функције беспрекорног пребацивања обезбеђују непрекидно напајање критичним производним линијама или пословним просторима, значајно побољшавајући поузданост напајања и постајући чувар управљања енергијом у предузећу.
Складиштење енергије за становање ПЦС
Стамбени рачунари за складиштење енергије обично имају снагу од 5кВ до 10кВ. Његов компактан, модуларни дизајн омогућава једноставну инсталацију и беспрекорну интеграцију са дистрибуираним изворима енергије као што је соларна енергија на крову. Чувајући вишак соларне енергије током дана и снабдевајући домаћинства ноћу, ефикасно штеди на вршним и ван{4}}вршним трошковима електричне енергије. Штавише, обезбеђује беспрекорну резервну снагу током нестанка мреже, континуирано обезбеђујући напајање за критична оптерећења као што су фрижидери, осветљење и комуникациона опрема, стварајући тако безбедно и аутономно микромрежно решење за дом.