Sustav za pretvorbu energije (PCS), kao ključna oprema u sustavima za pohranu energije, može se podijeliti u tri kategorije na temelju različitih scenarija primjene: PCS za veliko pohranjivanje, PCS za industrijsko i komercijalno pohranjivanje i PCS za pohranjivanje u kućanstvu. Postoje značajne razlike između ove tri vrste PCS-a u smislu snage, scenarija primjene, tehničkih zahtjeva i cijene.
1. Veliki skladišni komadi
Razina snage:Razina snage velikog skladišnog PCS-a obično je visoka, doseže razinu MW, pa čak i do 100 MW ili više. Ovaj tip PCS-a prikladan je za velike elektrane za skladištenje energije i može podnijeti velike potrebe za pretvorbom energije.
Učinkovitost pretvorbe:Zahtjevi su iznimno visoki, općenito održavajući učinkovitost pretvorbe od preko 95% kako bi se smanjio gubitak energije i poboljšala ekonomičnost sustava za pohranu energije.
Brzina odziva:Uz mogućnost brzog odziva, može prilagoditi snagu punjenja i pražnjenja unutar milisekundi kako bi se osigurala stabilnost električne mreže.
Kompatibilnost sustava:Dobro je kompatibilan s velikim baterijskim sustavima za pohranu energije i složenim energetskim mrežama, prilagođavajući se različitim karakteristikama baterija i zahtjevima pristupa mreži.
Primjer:
Raspon snage:10 MW-100MW
Učinkovitost:Veći ili jednak 95%
Vrijeme odziva:< 10ms
Raspon ulaznog napona:700VDC -1500VDC
Razina izlaznog napona:35kV ili više
Srednje vrijeme između kvarova (MTBF):>100 000 sati
2. Industrijsko i komercijalno skladištenje PCS
Raspon snage:Snaga je općenito između desetaka kW i nekoliko MW, prikladna za industrijske i komercijalne korisničke scenarije.
Pouzdanost:Uz visoku pouzdanost, cilj mu je smanjiti vrijeme zastoja zbog kvarova, zadovoljiti potrebe kontinuirane proizvodnje ili rada i ima duže prosječno vrijeme između kvarova.
Funkcionalne karakteristike:U usporedbi s velikim PCS-om za pohranu, njegove su funkcije relativno jednostavne, ali prilagodljivije; Neki proizvodi također integriraju BMS (Battery Management System) funkcionalnost. Osim toga, također ima određene funkcije podrške mreži, kao što je regulacija primarne frekvencije i brzo otpremanje opterećenja izvorne mreže.
Primjer:
Raspon snage:50kW -2MW
Učinkovitost: 90% -94%
Vrijeme odziva:< 20ms
Raspon ulaznog napona:500VDC -800VDC
Razina izlaznog napona:400VAC/690VAC
MTBF:>50000 sati
3. Skladištenje u kućanstvu PCS
Skala snage:Snaga je relativno mala, obično između nekoliko kW i desetak kW, uglavnom se koristi za fotonaponsko skladištenje energije u kućanstvima i napajanje u hitnim slučajevima.
Sigurnost:Naglasite sigurnosne performanse, opremljeni sveobuhvatnim sustavom upravljanja baterijom za sprječavanje prekomjernog punjenja, prekomjernog pražnjenja, kratkih spojeva i drugih situacija, osiguravajući sigurnost korisnika u kućanstvu.
Upotrebljivost:Jednostavan za rukovanje, jednostavan za održavanje, s intuitivnim korisničkim sučeljem, jednostavan za instalaciju i integraciju u kućne sustave napajanja.
Primjer:
Raspon snage:3kW-15kW
Učinkovitost:85% -92%
Vrijeme odziva:< 50ms
Raspon ulaznog napona:200VDC -500VDC
Razina izlaznog napona:230VAC
MTBF:>30000 sati
Za PCS u tri različita scenarija primjene velike pohrane, industrijske i komercijalne pohrane i pohrane u kućanstvu, oni usvajaju slične, ali različite strategije i tehnička sredstva kada se bave nenormalnim situacijama kao što su prekomjerno punjenje, prekomjerno pražnjenje i kratki spojevi.
1. Zaštita od preopterećenja
Skladištenje energije velikih razmjera:Zbog upotrebe energetskih baterija u velikim elektranama za skladištenje energije i potrebe za pružanjem pomoćnih usluga napajanja, zahtjevi za sustave upravljanja baterijama (BMS) su vrlo visoki. BMS će kontinuirano pratiti podatke o statusu svake baterije. Nakon što detektira da se baterijska jedinica približava stanju potpuno napunjene ili da napon premašuje postavljeni prag, odmah će prestati puniti baterijsku jedinicu putem PCS-a i izdati alarm kako bi obavijestio operatera da provjeri problem. Osim toga, neki napredni PCS također podržavaju funkciju kontrole SOC balansiranja, koja donekle izbjegava pojavu prekomjernog punjenja uzrokovanog neravnomjernim punjenjem pojedinačnih baterijskih ćelija.
Industrijsko i komercijalno skladištenje energije:BMS u industrijskim i komercijalnim sustavima za pohranu energije također nudi mehanizme zaštite od prekomjernog punjenja kako bi se osiguralo da prekomjerno punjenje ne ošteti vijek trajanja baterije ili uzrokuje sigurnosne nezgode. Kada PCS primi signal preopterećenja koji šalje BMS, brzo će prilagoditi svoj način rada, poput smanjenja ulazne snage dok se ulazna snaga potpuno ne prekine kako bi se spriječilo daljnje punjenje.
Skladištenje u kućanstvu:Sigurnost je osobito važna za korisnike u kućanstvu. Stoga PCS za pohranu u kućanstvu ne samo da ima ugrađenu strogu logiku zaštite od prekomjernog punjenja, već također često kombinira inteligentne algoritme za optimizaciju procesa punjenja, osiguravajući učinkovitu prevenciju rizika od prekomjernog punjenja čak i u situacijama bez posade. Ako dođe do prekomjernog punjenja, PCS će automatski zaustaviti punjenje i prenijeti relevantne informacije o alarmu na platformu u oblaku kako bi ih korisnici vidjeli.
2. Zaštita od prekomjernog pražnjenja
Veliko skladište:Kako bi se osigurao stabilan izlaz električne energije iz spremnika energije tijekom dužeg vremenskog razdoblja, potrebno je strogo kontrolirati minimalno dopuštenu dubinu pražnjenja baterije. BMS će pratiti ukupno stanje napunjenosti (SOC) baterije u stvarnom vremenu na temelju unaprijed postavljenih parametara i pokrenuti PCS da izvrši odgovarajuće zaštitne radnje prije nego SOC padne na kritičnu vrijednost, kao što je ograničavanje snage pražnjenja ili čak obustava operacija pražnjenja , dok se SOC ne vrati u siguran raspon.
Industrijsko i komercijalno skladištenje energije:Industrijski i komercijalni sustavi za pohranu energije također imaju slične mjere zaštite od prekomjernog pražnjenja, ali s obzirom na česte cikluse punjenja i pražnjenja u praktičnim primjenama, neki će vrhunski proizvodi uvesti profinjenije strategije upravljanja, kao što je dinamičko prilagođavanje gornje i donje granice SOC-a, implementacija kapaciteta kalibracija, itd., kako bi se bolje održala ispravnost baterije.
Skladištenje u kućanstvu:PCS za pohranu u kućanstvu također pridaju veliku važnost zaštiti od prekomjernog pražnjenja, posebno u kućnim okruženjima koja se oslanjaju na pohranu energije za napajanje u uvjetima slabog osvjetljenja noću. Može točno odrediti kada treba prekinuti proces pražnjenja i postići cilj davanja prioriteta korištenju čiste energije tijekom dana kroz povezivanje s fotonaponskim sustavom, smanjujući mogućnost dubokog pražnjenja noću.
3. Zaštita od kratkog spoja
Skladištenje energije velikih razmjera:S obzirom na složenu strukturu električnih veza unutar velikih elektrana za skladištenje energije, svaki kvar u kratkom spoju može imati ozbiljne posljedice. Stoga dizajn PCS-a posvećuje posebnu pozornost povećanju vlastite otpornosti na kratki spoj, uključujući ali ne ograničavajući se na konfiguriranje visokoučinkovitih osigurača, brzih prekidača strujnog kruga i drugih hardverskih mogućnosti; U isto vrijeme, u kombinaciji s programima sigurnosne kontrole na razini softvera, moguće je identificirati i izolirati neispravna područja u vrlo kratkom vremenskom razdoblju, minimizirajući gubitke u najvećoj mogućoj mjeri.
Industrijsko i komercijalno skladištenje energije:Industrijski i komercijalni sustavi za pohranu energije također se suočavaju s rizikom od kratkog spoja, posebno kada više PCS radi paralelno. Kako bi se riješio ovaj problem, uz konvencionalne osigurače i prekidače, moderni PCS također usvaja inteligentnije metode za zaštitu od kratkog spoja, kao što je korištenje strujnih senzora za brzo hvatanje abnormalnih fluktuacija i pravovremeni odgovor putem ugrađenih zaštitnih krugova, kao što su zatvaranje izlaznih kanala i aktiviranje uređaja za hlađenje u nuždi.
Skladištenje u kućanstvu:Za pohranu u kućanstvu, s obzirom na raspršeno okruženje instalacije i ograničenu stručnost korisnika, PCS je od samog početka dizajniran imajući na umu jednostavnost upotrebe i pouzdanost. Uz osnovne funkcije zaštite od kratkog spoja, mnogi proizvodi također integriraju redundantne dizajne kao što su dvoslojni osigurači i višestruke zaštite od uzemljenja kako bi se osigurala maksimalna zaštita osobne i imovinske sigurnosti korisnika čak i u slučaju neočekivanih situacija.