1 Osnovna definicija hibridnog pretvarača
Hibridni pretvarač je inteligentni uređaj za napajanje koji integrira DC-AC pretvorbu, upravljanje skladištenjem energije i funkcije interakcije s mrežom. Može istovremeno povezati obnovljive izvore energije (kao što su fotonaponski), baterije za pohranu energije i javnu mrežu, postižući fleksibilno planiranje i učinkovito korištenje više-izvora energije. Njegov temeljni koncept dizajna razbija ograničenja "jednostruke pretvorbe" tradicionalnih pretvarača i postiže upravljanje energijom u punom lancu "priključka na mrežu potrošnje skladišta proizvodnje" putem integriranih kontrolnih modula, postajući središtem središta distribuiranih energetskih sustava.
U usporedbi s običnim pretvaračima, bitna razlika hibridnih pretvarača leži u njihovoj "prilagodljivosti za više scenarija" - oni ne samo da mogu dovršiti osnovnu pretvorbu iz istosmjerne u izmjeničnu struju, već i dinamički mijenjati načine rada na temelju potražnje za električnom energijom, fotonaponskog izlaza i statusa mreže, prilagođavajući se složenim radnim uvjetima kao što su mrežno povezivanje, isključenje iz mreže i prebacivanje između mreže i mreže.
2 Četiri osnovne razlike u odnosu na obične pretvarače
1. Funkcionalna integracija: od "jedne transformacije" do "-svestranog upravljanja"
Obični pretvarači imaju samo funkciju jednosmjerne pretvorbe iz istosmjerne u izmjeničnu struju, a izlazna snaga se izravno dovodi do opterećenja ili je spojena na mrežu, bez mogućnosti interakcije pohrane energije; Hibridni pretvarač integrira trostruke funkcije tradicionalnih pretvarača, kontrolera punjenja i modula za koordinaciju mreže te može neovisno dovršiti fotonaponsku distribuciju energije, upravljanje punjenjem i pražnjenjem baterije i razmjenu električne energije u mreži, što je ekvivalentno kombinaciji "energetski upravitelj+pretvornik energije". Na primjer, kada postoji višak fotonaponske izlazne snage, obični pretvarači mogu samo poslati višak električne energije u mrežu, dok hibridni pretvarači mogu dati prioritet njezinom pohranjivanju u baterije kako bi postigli rafinirano korištenje energije.
2. Dispečiranje energije: od "pasivnog izlaza" do "aktivne optimizacije"
Smjer toka snage običnih izmjenjivača je fiksan i može samo pasivno opskrbljivati prateći fotonaponsko stanje proizvodnje električne energije; Hibridni izmjenjivači postižu aktivno raspoređivanje pomoću inteligentnih algoritama: kada ima dovoljno sunčeve svjetlosti, prioritet se daje korištenju fotonaponske energije za opskrbu opterećenja, višak se puni u bateriju, a preostala energija integrira se u mrežu; Noću ili za oblačnih dana automatski se prebacuje na način pražnjenja baterije ili nadopunjavanja mreže kako bi se osigurao kontinuitet napajanja. Ova sposobnost dinamičkog rasporeda poboljšava učinkovitost korištenja energije za 20% -30%, posebno pogodna za scenarije s velikim razlikama u potrošnji električne energije između dana i noći.
3. Interakcija mreže: od "jedno-smjerne mrežne veze" do "dvo-koordinacije"
Interakcija između običnih pretvarača i električne mreže uglavnom je jednosmjerna - samo se višak fotonaponske energije šalje u mrežu, a nadopuna snage ne može se dobiti iz mreže; Hibridni pretvarači podržavaju dvosmjerni protok energije, koji može prodavati električnu energiju u mrežu i kupovati električnu energiju iz mreže kada su fotonaponska energija i skladištenje energije nedostatni. Također se mogu automatski isključiti iz mreže u slučaju kvara na mreži i prebaciti se u način rada isključen iz mreže napajan baterijama, postižući dvostruko jamstvo "mrežnog prioriteta i izvanmrežne rezerve". Neki vrhunski-modeli također podržavaju sudjelovanje u smanjivanju vršnih opterećenja mreže, prilagodbu strategija punjenja i pražnjenja kao odgovor na mrežne signale radi dobivanja dodatnog prihoda.
4. Prilagodba scene: od "jednostruke mrežne veze" do "pune pokrivenosti scene"
Obični izmjenjivači uglavnom su prikladni za fotonaponske sustave spojene na čistu mrežu, a njihova osnovna područja primjene su u scenarijima u kojima nema potrebe za pohranjivanjem energije, a električna mreža je stabilna; Opseg primjene hibridnih izmjenjivača je širi: oni se mogu koristiti kao jezgra sustava za pohranu energije u kućanstvima, mogu podržavati rad industrijskih i komercijalnih mikromreža, nadograditi stare fotonaponske sustave pomoću tehnologije spajanja izmjenične struje, pa čak i graditi izvanmrežne energetske sustave u udaljenim područjima s nestabilnim električnim mrežama. Ova potpuna prilagodljivost sceni čini ga preferiranim rješenjem za višestruka područja kao što su dom, posao i industrija.
3 Tri temeljne tehnologije koje podržavaju rad
1. Tehnologija dvosmjerne pretvorbe snage
Kao "jezgra napajanja" hibridnog pretvarača, dvosmjerni DC/AC pretvorbeni modul ostvaruje dvosmjerni tok električne energije: tijekom rada prema naprijed, pretvara istosmjernu snagu fotonapona ili baterije u izmjeničnu struju za napajanje opterećenja; Kada radi unazad, pretvorite izmjeničnu struju iz mreže u istosmjernu za punjenje baterije. Vrhunski modeli koriste uređaje za napajanje od silicijevog karbida (SiC), s učinkovitošću pretvorbe od preko 97% i mogu izdržati visoko strujno punjenje i pražnjenje od 240 A, što je prikladno za-scenarije pohrane energije velike snage.
2. Inteligentni sustav upravljanja energijom (EMS)
EMS je "mozak" hibridnih pretvarača koji automatski prilagođava način rada na temelju unaprijed postavljenih strategija prikupljanjem parametara u stvarnom-vremenu kao što su fotonaponski izlaz, SOC baterije (preostalo punjenje), snaga opterećenja i napon mreže. Na primjer, podržava funkciju odgovora na cijene električne energije u vremenu korištenja, kupnju električne energije iz mreže za punjenje tijekom niskih cijena električne energije i korištenje baterije za opskrbu opterećenja tijekom vršnih sati, smanjenje troškova električne energije kroz "nisko skladištenje i veliko pražnjenje"; Neki se modeli također mogu spojiti na više kompleta baterija kako bi se postiglo fleksibilno proširenje kapaciteta za pohranu energije.
3. Tehnologija prebacivanja više načina rada
Implementacija načina rada priključenog na mrežu, izvan mreže i besprijekornog prebacivanja putem modularne upravljačke logike: rad sinkrono s mrežom u načinu priključenja na mrežu, uživanje u mrežnoj podršci i prihodu od prodaje električne energije; Neovisan rad u načinu rada izvan mreže, napajan fotonaponskim napajanjem i baterijama; Kada dođe do kvara na električnoj mreži, prebacivanje mreže na isključenu mrežu može se dovršiti unutar 10 milisekundi kako bi se izbjegao gubitak opterećenja zbog nestanka struje. Neki modeli također podržavaju paralelni rad više strojeva, a 10 uređaja može raditi zajedno kako bi se prilagodili različitim zahtjevima u veličini od kW do MW.