Power Conversion System (PCS), jako klíčové zařízení v systémech skladování energie, lze rozdělit do tří kategorií na základě různých aplikačních scénářů: velká úložná PCS, průmyslová a komerční úložná PCS a domácí úložná PCS. Mezi těmito třemi typy PCS existují významné rozdíly, pokud jde o rozsah výkonu, scénáře aplikací, technické požadavky a cenu.
1. Velká úložná PCS
Úroveň výkonu:Úroveň výkonu velkých úložných PC je obvykle vysoká, dosahuje úrovně MW a dokonce až 100 MW nebo více. Tento typ PCS je vhodný pro velké energetické akumulační elektrárny a dokáže zvládnout rozsáhlé potřeby přeměny energie.
Účinnost konverze:Požadavky jsou extrémně vysoké, obecně udržují účinnost konverze vyšší než 95 %, aby se snížily energetické ztráty a zlepšila se hospodárnost systémů skladování energie.
Rychlost odezvy:Díky schopnosti rychlé odezvy dokáže upravit nabíjecí a vybíjecí výkon během milisekund, aby byla zajištěna stabilita elektrické sítě.
Kompatibilita systému:Je dobře kompatibilní s rozsáhlými systémy baterií pro ukládání energie a komplexními energetickými sítěmi, přizpůsobuje se různým charakteristikám baterií a požadavkům na přístup k síti.
Příklad:
Rozsah výkonu:10 MW-100MW
Účinnost:Větší nebo rovno 95 %
Doba odezvy:< 10ms
Rozsah vstupního napětí:700 V DC -1500VDC
Úroveň výstupního napětí:35 kV nebo vyšší
Střední doba mezi poruchami (MTBF):>100 000 hodin
2. Průmyslová a komerční úložná PC
Rozsah výkonu:Výkon je obecně mezi desítkami kW a několika MW, vhodný pro průmyslové a komerční scénáře.
Spolehlivost:S vysokou spolehlivostí si klade za cíl snížit prostoje v důsledku poruch, vyhovět potřebám nepřetržité výroby nebo provozu a má delší průměrnou dobu mezi poruchami.
Funkční vlastnosti:Ve srovnání s velkými úložnými PCS jsou jeho funkce relativně jednoduché, ale přizpůsobivější; Některé produkty také integrují funkce BMS (Battery Management System). Kromě toho má také určité funkce podpory sítě, jako je primární regulace frekvence a rychlé odesílání zátěže zdrojové sítě.
Příklad:
Rozsah výkonu:50 kW -2MW
Účinnost: 90% -94%
Doba odezvy:< 20ms
Rozsah vstupního napětí:500 VDC -800VDC
Úroveň výstupního napětí:400VAC/690VAC
MTBF:>50 000 hodin
3. PCS pro domácnost
Výkonová stupnice:Výkon je relativně malý, obvykle mezi několika kW a tuctem kW, používá se hlavně pro skladování fotovoltaické energie v domácnostech a nouzové napájení.
Bezpečnost:Zdůrazněte bezpečnostní výkon, který je vybaven komplexním systémem správy baterií, který zabraňuje přebíjení, nadměrnému vybíjení, zkratům a dalším situacím a zajišťuje bezpečnost uživatelů v domácnosti.
Použitelnost:Snadná obsluha, snadná údržba, intuitivní uživatelské rozhraní, snadná instalace a integrace do domácích energetických systémů.
Příklad:
Rozsah výkonu:3 kW-15kW
Účinnost:85% -92%
Doba odezvy:< 50ms
Rozsah vstupního napětí:200 V DC -500VDC
Úroveň výstupního napětí:230VAC
MTBF:>30 000 hodin
Pro PCS ve třech různých aplikačních scénářích velkého úložiště, průmyslového a komerčního úložiště a úložiště pro domácnost používají podobné, ale odlišné strategie a technické prostředky při řešení abnormálních situací, jako je přebíjení, nadměrné vybíjení a zkraty.
1. Ochrana proti přebití
Velké úložiště energie:Vzhledem k použití baterií energetického typu ve velkých elektrárnách akumulujících energii a potřebě poskytovat pomocné služby napájení jsou požadavky na systémy správy baterií (BMS) velmi vysoké. BMS bude nepřetržitě monitorovat stavové informace každé bateriové jednotky. Jakmile detekuje, že se bateriová jednotka blíží k plně nabitému stavu nebo napětí překročí nastavenou prahovou hodnotu, okamžitě zastaví nabíjení bateriové jednotky prostřednictvím PCS a vydá alarm, který upozorní obsluhu, aby problém zkontrolovala. Některá vyspělá PCS navíc podporují i funkci kontroly vyvážení SOC, která do jisté míry zamezuje vzniku přebíjení způsobeného nerovnoměrným nabíjením jednotlivých článků baterie.
Průmyslové a komerční skladování energie:BMS v průmyslových a komerčních systémech skladování energie také poskytuje ochranné mechanismy proti přebití, které zajišťují, že přebíjení nepoškodí životnost baterie nebo nezpůsobí bezpečnostní nehody. Když PCS přijme signál přebití odeslaný BMS, rychle upraví svůj pracovní režim, jako je snížení vstupního výkonu, dokud nebude napájení zcela odpojeno, aby se zabránilo dalšímu nabíjení.
Úložný prostor pro domácnost:Bezpečnost je zvláště důležitá pro uživatele v domácnostech. Proto má domácí úložiště PCS nejen vestavěnou přísnou logiku ochrany proti přebití, ale také často kombinuje inteligentní algoritmy pro optimalizaci procesu nabíjení a zajišťuje účinnou prevenci rizik přebití i v situacích bez obsluhy. Pokud dojde k přebití, PCS automaticky zastaví nabíjení a nahraje relevantní informace o poplachu do cloudové platformy, aby si je uživatelé mohli prohlédnout.
2. Ochrana proti nadměrnému vybití
Velké úložiště:Pro zajištění stabilního výstupu elektrické energie z energetických zásobníků po dlouhou dobu je nutné přísně kontrolovat minimální přípustnou hloubku vybití baterie. BMS bude monitorovat celkový stav nabití (SOC) baterie v reálném čase na základě přednastavených parametrů a spustí PCS k provedení odpovídajících ochranných akcí, než SOC klesne na kritickou hodnotu, jako je omezení vybíjecího výkonu nebo dokonce pozastavení operací vybíjení. , dokud se SOC nevrátí do bezpečného rozsahu.
Průmyslové a komerční skladování energie:Průmyslové a komerční systémy pro skladování energie mají také podobná opatření na ochranu před vybitím, ale s ohledem na časté cykly nabíjení a vybíjení v praktických aplikacích zavedou některé špičkové produkty propracovanější strategie řízení, jako je dynamické nastavení horních a dolních limitů SOC, implementace kapacity. kalibrace atd., aby bylo možné lépe udržovat zdraví baterie.
Úložný prostor pro domácnost:Počítačová úložiště pro domácnost také přikládají velký význam ochraně proti nadměrnému vybití, a to zejména v domácích prostředích, které se spoléhají na skladování energie pro napájení za špatných světelných podmínek v noci. Dokáže přesně určit, kdy ukončit proces vybíjení a dosáhnout cíle upřednostnění využití čisté energie během dne prostřednictvím propojení s fotovoltaickým systémem, čímž se sníží možnost hlubokého vybití v noci.
3. Ochrana proti zkratu
Velké úložiště energie:Vzhledem ke složité struktuře elektrického spojení ve velkých elektrárnách na akumulaci energie může mít jakákoli zkratová porucha vážné následky. Proto návrh PCS věnuje zvláštní pozornost zvýšení své vlastní odolnosti proti zkratu, včetně, ale nejen, konfigurace vysoce výkonných pojistek, rychlých jističů a dalších hardwarových zařízení; Zároveň je možné ve spojení s programy pro kontrolu zabezpečení na softwarové úrovni identifikovat a izolovat chybné oblasti ve velmi krátkém časovém období, čímž se minimalizují ztráty na nejvyšší možnou míru.
Průmyslové a komerční skladování energie:Průmyslové a komerční systémy pro ukládání energie také čelí riziku zkratu, zvláště když paralelně běží více PCS. K vyřešení tohoto problému využívají moderní PCS kromě běžných pojistek a jističů také inteligentnější metody ochrany proti zkratu, jako je použití proudových senzorů k rychlému zachycení abnormálních výkyvů a včasné reakci prostřednictvím vestavěných ochranných obvodů, jako je uzavření výstupních kanálů a aktivace zařízení nouzového chlazení.
Úložný prostor pro domácnost:Pro skladování v domácnosti, s ohledem na rozptýlené instalační prostředí a omezenou uživatelskou odbornost, byl PCS od začátku navržen s ohledem na snadné použití a spolehlivost. Kromě základních funkcí ochrany proti zkratu mnoho produktů integruje také redundantní provedení, jako jsou dvouvrstvé pojistky a vícenásobné zemnící ochrany, aby byla zajištěna maximální ochrana osobní a majetkové bezpečnosti uživatelů i v případě neočekávaných situací.