I prosessen med å akselerere realiseringen av doble karbonmål og bygge et nytt kraftsystem, blir energilagringsteknologi gradvis en av nøkkelteknologiene for å støtte stabil drift av det nye kraftsystemet og optimalisere ressursallokering. Blant dem er PCS (Power Conversion System) energilagringsomformer kjerneutstyret til energilagringssystemet, og dets ytelse og anvendelse påvirker direkte den generelle effektiviteten og stabiliteten til energilagringssystemet. Denne artikkelen vil gjennomføre en grundig analyse og tolkning av definisjonen, arbeidsprinsippet, hovedfunksjonene, arbeidsmodusen, applikasjonsscenarier og fremtidige utviklingstrender for PCS energilagringsomformer.
01
Definisjon av PCS energilagringsomformer
PCS energilagringsomformer, fullt navn Power Conversion System, er en nøkkelenhet i energilagringssystemet, som brukes til å realisere energikonvertering og toveis flyt mellom energilagringsbatterier og strømnett. Den kan konvertere likestrøm til vekselstrøm eller vekselstrøm til likestrøm for å møte kravene til lading og utlading av strømnettet for energilagringssystemer. PCS energilagringsomformer spiller rollen som "bro" i energilagringssystemet, og kobler sammen energilagringsbatterier og strømnett for å sikre effektiv og stabil drift av energilagringssystemer.
02
Arbeidsprinsipp for PCS energilagringsomformer
Arbeidsprinsippet til PCS energilagringsomformer er hovedsakelig basert på kraftelektronikkteknologi, som realiserer konverteringen og toveis flyt av elektrisk energi ved å kontrollere på og av bryterenheter. Når strømnettet trenger energilagringssystemet for å utlades, konverterer PCS energilagringsomformeren DC-strømmen i energilagringsbatteriet til vekselstrøm og sender den ut til strømnettet; når strømnettet trenger energilagringssystemet for å lade, konverterer PCS energilagringsomformeren AC-strømmen i strømnettet til likestrøm og lagrer den i energilagringsbatteriet. Under lade- og utladingsprosessen må PCS-energilagringsomformeren også utføre presis strømstyring og energistyring i henhold til behovene til strømnettet og statusen til energilagringsbatteriet for å sikre stabil drift og effektiv utnyttelse av energilagringen system.
03
Hovedtrekkene til PCS energilagringsomformer
1. Effektiv energikonvertering: PCS energilagringsomformer tar i bruk avansert kraftelektronikkteknologi og kontrollstrategier for å oppnå effektiv og stabil energikonvertering og toveis flyt. Konverteringseffektiviteten er så høy som 95 %, noe som kan redusere driftskostnadene til energilagringssystemet betydelig.
2. Nøyaktig strømkontroll: PCS energilagringsomformer har presis effektkontrollevne og kan gjøre sanntidsjusteringer i henhold til behovene til strømnettet og statusen til energilagringsbatteriet. Gjennom presis strømstyring kan PCS energilagringsomformer oppnå rask respons og presis justering av energilagringssystemet, og forbedre stabiliteten og påliteligheten til kraftsystemet.
3. Intelligent energistyring: PCS energilagringsomformer har også intelligent energistyringsfunksjon, som intelligent kan sendes og optimaliseres i henhold til belastningen på strømnettet og statusen til energilagringsbatteriet. Gjennom intelligent energistyring kan PCS energilagringsomformer maksimere utnyttelsen av energilagringssystemet og minimere tapet, og forbedre økonomien og miljøbeskyttelsen til hele kraftsystemet.
4. Fleksibel konfigurasjon og utvidelse: PCS energilagringsomformer vedtar modulær design, som fleksibelt kan konfigureres og utvides i henhold til faktiske behov. Ved å øke eller redusere antall moduler, kan kapasiteten til energilagringssystemet justeres nøyaktig for å møte behovene til ulike bruksscenarier.
04
Arbeidsmodus for PCS energilagringsomformer
1. I netttilkoblet modus realiseres den toveis energiomformingen mellom batteripakken og nettet i henhold til strømkommandoen utstedt av senderen på øverste nivå; slik som å lade batteripakken under lavbelastningsperioden til nettet og mate tilbake til nettet under topplastperioden til nettet;
2. Off-grid/isolated grid mode, når de fastsatte kravene er oppfylt, kobles den fra hovednettet og gir vekselstrøm som oppfyller strømkvalitetskravene til nettet til enkelte lokale belastninger.
3. Hybridmodus, energilagringssystemet kan bytte mellom netttilkoblet modus og off-grid modus. Energilagringssystemet er i mikronettet, mikronettet er koblet til offentlig nett, og fungerer som et nettkoblet system under normale arbeidsforhold. Hvis mikronettet er koblet fra det offentlige nettet, vil energilagringssystemet fungere i off-grid-modus for å gi hovedstrømforsyningen til mikronettet. Vanlige bruksområder inkluderer filtrering, stabilisering av nettet, justering av strømkvalitet og opprettelse av selvhelbredende nettverk.
05
Applikasjonsscenarier for PCS energilagringsomformer
1. Energitidsforskyvning: I energilagringssystemet på brukersiden kan PCS energilagringsomformeren brukes til energitidsskifting, lagring av overflødig fotovoltaisk kraftproduksjon på dagtid og frigjøring gjennom PCS om natten eller i regnvær når det er ingen fotovoltaisk kraftproduksjon, som kan oppnå maksimal egenbruk av fotovoltaisk kraftproduksjon.
2. Peak-dal-arbitrage: I energilagringssystemet på brukersiden, spesielt i industri- og kommersielle parker som implementerer strømpriser for brukstid, kan PCS-energilagringsomformeren brukes til peak-dal-arbitrage, ved å lade under periode med lave strømpriser og utlading i perioden med høye strømpriser, for å oppnå lav lading og høy utladningsarbitrage, for å spare de totale strømkostnadene til parken.
3. Dynamisk kapasitetsutvidelse: I scenarier med begrenset strømkapasitet, for eksempel ladestasjoner for elektriske kjøretøy, er PCS-energilagringsomformere konfigurert med energilagringsbatterier for dynamisk kapasitetsøkning. Under topplading utlades PCS-energilagringsomformere for å gi ekstra strømstøtte; under lavtopplading lader og lagrer PCS-energilagringsomformere lavpriselektrisitet for backup, noe som kan oppnå peak-dal arbitrage og dynamisk utvide kapasiteten til ladestasjoner.
4. Microgrid-system: I et mikronettsystem kan PCS-energilagringsinvertere oppnå koordinert kontroll av distribuerte strømkilder og energilagringssystemer, og forbedre stabiliteten og strømforsyningskvaliteten til mikronett. Gjennom presis strømstyring og intelligent energistyring av PCS-energilagringsomformere, kan balansen og optimal planlegging av strømforsyning og belastning i mikronettsystemer oppnås.
5. Frekvens- og toppregulering av kraftsystemer: I kraftsystemer kan PCS-energilagringsomformere brukes til frekvens- og toppregulering for å forbedre stabiliteten og påliteligheten til strømnettet. Når nettbelastningen er på topp, kan PCS-energilagringsinverteren frigjøre energien i energilagringsbatteriet og gi ekstra strømstøtte til nettet; når nettbelastningen er på et lavt punkt, kan PCS-energilagringsinverteren absorbere overskuddsenergien i nettet og lade energilagringsbatteriet for senere bruk.
Growatt 140-250k energilagringsomformer
06
Utviklingstrend av PCS energilagringsomformer
For tiden er sentralisert PCS mye brukt i store energilagringskraftverk. En høyeffekts PCS kontrollerer flere klynger av parallelle batterier samtidig, og ubalanseproblemet mellom batteriklynger kan ikke håndteres effektivt; mens string PCS, en liten og middels kraftig PCS kun kontrollerer én klynge med batterier, realiserer én klynge én-administrasjon, effektivt unngår tønneeffekten mellom batteriklynger, forbedrer systemets levetid og øker utladingskapasiteten for hele livssyklusen. Trenden med storskala bruk av streng-PCS har tatt form. I det integrerte industrielle og kommersielle energilagringsskapet har streng-PCS blitt mainstream-løsningen i industrien, og vil også bli brukt i stor skala i store energilagringskraftverk i fremtiden.
Med den raske utviklingen av ny energi og smarte nett og den kontinuerlige utviklingen av energilagringsteknologi, vil PCS energilagringsomformere møte større utviklingsmuligheter og utfordringer. I fremtiden vil PCS energilagringsomformere utvikle seg i en mer effektiv, intelligent og fleksibel retning.
På den ene siden, med den kontinuerlige utviklingen av kraftelektronikkteknologi og kontinuerlig bruk av nye materialer, vil konverteringseffektiviteten til PCS energilagringsomformere bli ytterligere forbedret. På den annen side, med kontinuerlig utvikling og anvendelse av teknologier som big data, cloud computing og kunstig intelligens, vil de intelligente energistyringsmulighetene til PCS energilagringsomformere bli ytterligere forbedret, noe som bedre kan møte behovene til kraftsystemet og optimalisere planleggingen. I tillegg, med den kontinuerlige utvidelsen og utdypingen av applikasjonsscenarioene for energilagringssystemer, vil PCS energilagringsomformere også møte mer tilpassede behov og innovasjonsutfordringer.