I processen att påskynda förverkligandet av dubbla koldioxidmål och bygga ett nytt kraftsystem, blir energilagringsteknik gradvis en av nyckelteknologierna för att stödja den stabila driften av det nya kraftsystemet och optimera resursallokeringen. Bland dem är PCS (Power Conversion System) energilagringsomvandlare kärnutrustningen i energilagringssystemet, och dess prestanda och tillämpning påverkar direkt energilagringssystemets totala effektivitet och stabilitet. Den här artikeln kommer att genomföra en djupgående analys och tolkning av definitionen, arbetsprincipen, huvudfunktionerna, arbetsläget, applikationsscenarier och framtida utvecklingstrender för PCS energilagringsomvandlare.
01
Definition av PCS energilagringsomvandlare
PCS energilagringsomvandlare, fullständigt namn Power Conversion System, är en nyckelenhet i energilagringssystemet, som används för att realisera energiomvandling och dubbelriktat flöde mellan energilagringsbatterier och elnät. Den kan omvandla likström till växelström eller växelström till likström för att möta laddnings- och urladdningskraven för elnätet för energilagringssystem. PCS energilagringsomvandlare spelar rollen som "brygga" i energilagringssystemet, ansluter energilagringsbatterier och elnät för att säkerställa effektiv och stabil drift av energilagringssystem.
02
Arbetsprincipen för PCS energilagringsomvandlare
Arbetsprincipen för PCS-energilagringsomvandlare är huvudsakligen baserad på kraftelektronikteknik, som realiserar omvandlingen och dubbelriktad flöde av elektrisk energi genom att styra på och stänga av omkopplingsenheter. När elnätet behöver energilagringssystemet för att ladda ur, omvandlar PCS energilagringsomvandlaren likströmmen i energilagringsbatteriet till växelström och matar ut den till elnätet; när elnätet behöver energilagringssystemet för att ladda, omvandlar PCS energilagringsomvandlare växelströmmen i elnätet till likström och lagrar den i energilagringsbatteriet. Under laddnings- och urladdningsprocessen måste PCS-energilagringsomvandlaren också utföra exakt effektstyrning och energihantering enligt behoven hos elnätet och statusen för energilagringsbatteriet för att säkerställa stabil drift och effektivt utnyttjande av energilagringen systemet.
03
Huvuddragen hos PCS energilagringsomvandlare
1. Effektiv energiomvandling: PCS energilagringsomvandlare antar avancerad kraftelektronikteknik och styrstrategier för att uppnå effektiv och stabil energiomvandling och dubbelriktat flöde. Dess omvandlingseffektivitet är så hög som 95 %, vilket avsevärt kan minska driftskostnaden för energilagringssystemet.
2. Exakt effektkontroll: PCS energilagringsomvandlare har exakt effektkontroll och kan göra realtidsjusteringar enligt behoven hos elnätet och statusen för energilagringsbatteriet. Genom exakt effektkontroll kan PCS energilagringsomvandlare uppnå snabb respons och exakt justering av energilagringssystemet och förbättra kraftsystemets stabilitet och tillförlitlighet.
3. Intelligent energihantering: PCS energilagringsomvandlare har också en intelligent energihanteringsfunktion, som intelligent kan skickas och optimeras enligt belastningen på elnätet och statusen för energilagringsbatteriet. Genom intelligent energihantering kan PCS energilagringsomvandlare maximera utnyttjandet av energilagringssystem och minimera förlusten och förbättra ekonomin och miljöskyddet för hela kraftsystemet.
4. Flexibel konfiguration och expansion: PCS energilagringsomvandlare antar modulär design, som flexibelt kan konfigureras och utökas efter faktiska behov. Genom att öka eller minska antalet moduler kan energilagringssystemets kapacitet justeras exakt för att möta behoven i olika tillämpningsscenarier.
04
Arbetsläge för PCS energilagringsomvandlare
1. I nätanslutet läge realiseras den dubbelriktade energiomvandlingen mellan batteripaketet och nätet i enlighet med strömkommandot som utfärdats av avsändaren på den övre nivån; såsom att ladda batteripaketet under nätets lågbelastningsperiod och återmatning till nätet under nätets toppbelastningsperiod;
2. Off-grid/isolated grid mode, när de uppställda kraven är uppfyllda, kopplas den från huvudnätet och tillhandahåller växelström som uppfyller nätets strömkvalitetskrav till vissa lokala belastningar.
3. Hybridläge, energilagringssystemet kan växla mellan nätanslutet läge och off-grid läge. Energilagringssystemet finns i mikronätet, mikronätet är anslutet till det allmänna nätet och fungerar som ett nätanslutet system under normala arbetsförhållanden. Om mikronätet kopplas bort från det allmänna nätet kommer energilagringssystemet att fungera i off-grid läge för att tillhandahålla huvudströmförsörjningen till mikronätet. Vanliga applikationer inkluderar filtrering, stabilisering av nätet, justering av strömkvalitet och skapande av självläkande nätverk.
05
Tillämpningsscenarier för PCS energilagringsomvandlare
1. Energitidsförskjutning: I energilagringssystemet på användarsidan kan PCS-energilagringsomvandlaren användas för energitidsförskjutning, lagring av överskottsgenerering av solceller under dagtid och släpper ut den genom PCS på natten eller i regnigt väder när Det finns ingen fotovoltaisk elproduktion, som kan uppnå maximal egenanvändning av solceller.
2. Peak-valley-arbitrage: I energilagringssystemet på användarsidan, särskilt i industri- och kommersiella parker som implementerar elpriser för användningstid, kan PCS-energilagringsomvandlaren användas för peak-valley-arbitrage, genom att ladda under period med låga elpriser och urladdning under perioden med höga elpriser, för att uppnå låg laddning och hög urladdningsarbitrage, för att spara den totala elkostnaden för parken.
3. Dynamisk kapacitetsexpansion: I scenarier med begränsad effektkapacitet, som laddningsstationer för elfordon, konfigureras PCS energilagringsväxelriktare med energilagringsbatterier för dynamisk kapacitetsökning. Under toppladdning laddas PCS-energilagringsväxelriktare ur för att ge extra kraftstöd; under lågtoppsladdning laddar och lagrar PCS energilagringsväxelriktare lågprisel för backup, vilket kan uppnå peak-valley arbitrage och dynamiskt utöka kapaciteten hos laddstationer.
4. Mikronätsystem: I ett mikronätsystem kan PCS-energilagringsväxelriktare uppnå samordnad kontroll av distribuerade kraftkällor och energilagringssystem, vilket förbättrar stabiliteten och strömförsörjningskvaliteten hos mikronät. Genom den exakta effektstyrningen och intelligenta energihanteringen av PCS energilagringsväxelriktare kan balans och optimal schemaläggning av strömförsörjning och belastning i mikronätsystem uppnås.
5. Frekvens- och toppreglering av kraftsystem: I kraftsystem kan PCS-energilagringsväxelriktare användas för frekvens- och toppreglering för att förbättra stabiliteten och tillförlitligheten hos kraftnäten. När nätbelastningen är på topp kan PCS-energilagringsväxelriktaren frigöra energin i energilagringsbatteriet och ge extra kraftstöd till nätet; när nätbelastningen är vid en låg punkt kan PCS energilagringsomriktare absorbera överskottsenergin i nätet och ladda energilagringsbatteriet för senare användning.
Growatt 140-250k energilagringsväxelriktare
06
Utvecklingstrend för PCS energilagringsomriktare
För närvarande används centraliserade PCS i stor utsträckning i stora energilagringskraftverk. En högeffekts PCS styr flera kluster av parallella batterier samtidigt, och obalansproblemet mellan batterikluster kan inte hanteras effektivt; medan sträng-PCS, en liten och medelstor PCS bara styr ett kluster av batterier, realiserar en kluster ett-hantering, vilket effektivt undviker cylindereffekten mellan batterikluster, förbättrar systemets livslängd och ökar urladdningskapaciteten för hela livscykeln. Trenden med storskalig tillämpning av sträng-PCS har tagit form. I det integrerade industriella och kommersiella energilagringsskåpet har string PCS blivit den vanliga lösningen i branschen och kommer även att användas i stor skala i stora energilagringskraftverk i framtiden.
Med den snabba utvecklingen av ny energi och smarta nät och den ständiga utvecklingen av energilagringsteknik kommer PCS energilagringsomvandlare att möta större utvecklingsmöjligheter och utmaningar. I framtiden kommer PCS energilagringsomvandlare att utvecklas i en mer effektiv, intelligent och flexibel riktning.
Å ena sidan, med den kontinuerliga utvecklingen av kraftelektronikteknik och den kontinuerliga tillämpningen av nya material, kommer omvandlingseffektiviteten för PCS energilagringsomvandlare att förbättras ytterligare. Å andra sidan, med den kontinuerliga utvecklingen och tillämpningen av teknologier som big data, cloud computing och artificiell intelligens, kommer de intelligenta energihanteringsmöjligheterna hos PCS energilagringsomvandlare att förbättras ytterligare, vilket bättre kan möta kraftsystemets behov och optimera schemaläggningen. Dessutom, med den kontinuerliga expansionen och fördjupningen av tillämpningsscenarierna för energilagringssystem, kommer PCS energilagringsomvandlare också att möta mer anpassade behov och innovationsutmaningar.