Jako flexibilní a efektivní distribuovaný energetický systém se mikrogridový systém široce používá v datových centrech, průmyslové výrobě, zdravotnických zařízeních a dalších oborech, aby se zajistilo stabilní napájení pro kritická zatížení. V mikrogridových systémech jsou zařízení pro přepínání napájení jednou z základních komponent, které zajišťují kontinuitu napájení a spolehlivost. Mezi nimi jsou statický přepínač (STS) a automatický přepínač (ATS) dvě běžná zařízení pro přepínání napájení. Mají významné rozdíly ve funkčnosti, aplikačních scénářích a výkonu. Tento článek se ponoří do rolí a rozdílů mezi STS a ATS v mikrogridových systémech.
1 Co je to mikrogrid
(1) Definice a struktura mikrogridu
Mikrogrid je malý systém výroby a distribuce energie složeného z distribuovaných zdrojů energie (jako je solární fotovoltaika, větrná energie, malá vodní energie atd.), Skladovací zařízení pro energii (jako jsou baterie, superkondenzátory atd.), Elektronických převodníků (jako jsou střídače, atd.) Může fungovat souběžně s energetickou mřížkou nebo nezávisle v ostrovním režimu s flexibilním provozním režimem a vysokou účinností využití energie.
(2) Provozní režim systému mikrogridů
Režim provozu připojený k mřížce: V režimu operace připojeného k připojenému mřížce je mikrogrid připojen k hlavní mřížce a distribuované zdroje energie v mikrogridu mohou napájet energii místním zatížení. Přebytečná elektřina může být také přenesena do hlavní mřížky. Současně, když je výroba energie v mikrogridu nedostatečná, může velká mřížka poskytnout mikrogrid podporu.
Režim provozu na ostrově: Pokud je v napájecí mřížce chyba nebo plánovaný výpadek napájení, může být mikrogrid odpojen od napájecí mřížky a vstup do provozního režimu ostrova. V režimu provozu ostrova se mikrogridy spoléhají na své vlastní distribuované zdroje energie a zařízení pro ukládání energie, aby udržovaly napájení pro místní zatížení, což zajišťuje normální provoz kritických zatížení.
2 Definice STS a ATS
1. přepínač statického přenosu (STS)
STS (statický přenos) je zařízení pro přepínání napájení založené na elektronických obvodech, které se používá hlavně k dosažení rychlého a plynulého přepínání mezi dvěma nezávislými zdroji napájení střídavého proudu. Mezi jeho základní komponenty patří inteligentní ovládací deska, vysokorychlostní tyristory a jističe.
2. automatický přepínač (ATS)
ATS (Automatický přepínač) je mechanické přepínací zařízení používané hlavně v systémech pohotovostního napájení k automatickému přepínání zatížení z jednoho zdroje energie do druhého záložního zdroje energie. Komponenty pro přepínání jsou obvykle stykače nebo jističe obvodů.
3 Role STS a ATS
(1) Role STS
1. Rychlé přepínání
STS se mohou rychle přepnout na záložní napájení v případě hlavního selhání napájení, přičemž doba přepínání obvykle nepřesahuje 8 milisekund a může dokonce dosáhnout 1\/4 cyklu (méně nebo rovná 5 milisekund). Tato schopnost rychlého přepínání zajišťuje nepřetržitý provoz přesných elektronických zařízení a zabrání ztrátě dat nebo poškození zařízení způsobené výpadky napájení.
2. Vysoká spolehlivost
Napájecí napájení STS je vhodné pro aplikace, které vyžadují extrémně vysokou kvalitu energie, jako jsou datová centra, komunikační základní stanice, laboratoře atd. Může poskytovat dvojí napájecí zdroj pro jedno napájecí zátěž, což zvyšuje redundanci systému napájení.
3. kompatibilní s více zdroji energie
STS mohou dosáhnout bezproblémového přepínání mezi UPS a UPS, UPS a generátorem, UPS a síťovou silou a síťovou energií na síťovou sílu a poskytovat spolehlivou energetickou podporu pro vybavení ve složitém energetickém prostředí.
(2) Role ATS
1. Přepínání nouzového zálohy
ATS se používá hlavně v systémech napájení nouzového napájení. Když hlavní zdroj napájení selže, automaticky přepne na záložní napájení, aby zajistil nepřetržitý provoz důležitých zatížení. Jeho doba přepínání je obvykle více než 100 milisekund, která je vhodná pro zatížení, která jsou necitlivá na krátké výpadky napájení, jako je osvětlení, motory atd.
2. spolehlivost mechanické struktury
ATS přijímá mechanické kontaktní přepínání, které má silnou schopnost protiinterference a vysokou úspěšnost přepínání. Jeho struktura je jednoduchá, náklady na údržbu jsou nízké a je vhodné pro přepínání těžkých zatížení.
3. široce používané
ATS se široce používá v průmyslové výrobě, datových centrech, nemocnicích a dalších příležitostech, které vyžadují nepřetržité napájení, zejména ve scénářích, kde přepínací rychlost není vysoká.
4 Rozdíl mezi STS a ATS
(1) Rychlost přepínání
STS: Rychlost přepínání je extrémně rychlá, obvykle mezi 5 milisekund a 8 milisekund, vhodná pro zařízení citlivá na výpadky proudu.
ATS: Rychlost přepínání je pomalá, obvykle po dobu 100 milisekund a může dokonce dosáhnout 1,5 sekundy, vhodná pro zatížení, která nejsou citlivá na krátké výpadky proudu.
(2) Metoda přepínání
STS: Použití elektronických spínačů (vysokorychlostní tyristory) k dosažení přepínání je proces přepínání „nejprve vypnutý a poté“, který může dosáhnout plynulého přepínání.
ATS: Přepínání je dosaženo pomocí mechanických kontaktů (stykače nebo jističe obvodů) a proces přepínání se opírá o mechanické působení, což může vést k krátkým výpadkům napájení.
(3) Scénáře aplikací
STS: Vhodné pro příležitosti s extrémně vysokými požadavky na kvalitu energie, jako jsou datová centra, komunikační základní stanice, přesné nástroje atd.
ATS: Vhodné pro příležitosti, které nejsou citlivé na krátké výpadky napájení, jako je průmyslová výroba, nemocnice, osvětlení atd.
(4) Spolehlivost
STS: Metoda přepínání elektronického přepínače je citlivější na faktory, jako je elektromagnetické rušení a teplota, ale rychlost přepínání a bezpečnost jsou vyšší.
ATS: Mechanická metoda přepínání kontaktů jí poskytuje silnější schopnost anti-interference, ale poruchy se mohou vyskytnout v důsledku opotřebení kontaktu, zvýšení teploty a problémům s vytápěním.
(5) Náklady a údržba
STS: Náklady na vybavení jsou relativně vysoké, ale údržba je relativně jednoduchá.
ATS: Náklady na vybavení jsou relativně nízké, ale mechanická struktura vyžaduje pravidelnou údržbu.
5 Závěr
STS, s výhodou rychlého přepínání a zdroje energie s vysokou spolehlivostí, je vhodná pro přesné zařízení, které je citlivé na výpadky napájení; ATS, na druhé straně, je vhodná pro běžné zatížení, která jsou necitlivá na krátké výpadky napájení kvůli jeho mechanické spolehlivosti a nižším nákladům. V praktických aplikacích by měly být ST nebo ATS přiměřeně vybrány na základě faktorů, jako jsou vlastnosti zátěže, energetické prostředí a rozpočet, aby se zajistila stabilní provoz mikrogridových systémů a spolehlivost napájení.