No processo de aceleração da realização dos objectivos duplos de carbono e de construção de um novo sistema energético, a tecnologia de armazenamento de energia está gradualmente a tornar-se uma das tecnologias-chave para apoiar o funcionamento estável do novo sistema energético e optimizar a alocação de recursos. Entre eles, o conversor de armazenamento de energia PCS (Power Conversion System) é o equipamento principal do sistema de armazenamento de energia, e seu desempenho e aplicação afetam diretamente a eficiência geral e a estabilidade do sistema de armazenamento de energia. Este artigo conduzirá uma análise e interpretação aprofundada da definição, princípio de funcionamento, principais características, modo de trabalho, cenários de aplicação e tendências futuras de desenvolvimento do conversor de armazenamento de energia PCS.
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Definição de conversor de armazenamento de energia PCS
O conversor de armazenamento de energia PCS, nome completo Power Conversion System, é um dispositivo chave no sistema de armazenamento de energia, usado para realizar a conversão de energia e o fluxo bidirecional entre baterias de armazenamento de energia e redes elétricas. Ele pode converter energia CC em energia CA ou energia CA em energia CC para atender aos requisitos de carga e descarga da rede elétrica para sistemas de armazenamento de energia. O conversor de armazenamento de energia PCS desempenha o papel de "ponte" no sistema de armazenamento de energia, conectando baterias de armazenamento de energia e redes elétricas para garantir uma operação eficiente e estável dos sistemas de armazenamento de energia.
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Princípio de funcionamento do conversor de armazenamento de energia PCS
O princípio de funcionamento do conversor de armazenamento de energia PCS é baseado principalmente na tecnologia de eletrônica de potência, que realiza a conversão e o fluxo bidirecional de energia elétrica, controlando a ativação e desativação de dispositivos de comutação. Quando a rede elétrica precisa que o sistema de armazenamento de energia seja descarregado, o conversor de armazenamento de energia PCS converte a energia CC da bateria de armazenamento de energia em energia CA e a envia para a rede elétrica; quando a rede elétrica precisa do sistema de armazenamento de energia para carregar, o conversor de armazenamento de energia PCS converte a energia CA da rede elétrica em energia CC e a armazena na bateria de armazenamento de energia. Durante o processo de carga e descarga, o conversor de armazenamento de energia PCS também precisa realizar controle preciso de energia e gerenciamento de energia de acordo com as necessidades da rede elétrica e o status da bateria de armazenamento de energia para garantir a operação estável e a utilização eficiente do armazenamento de energia. sistema.
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Principais características do conversor de armazenamento de energia PCS
1. Conversão de energia eficiente: O conversor de armazenamento de energia PCS adota tecnologia avançada de eletrônica de potência e estratégias de controle para obter conversão de energia eficiente e estável e fluxo bidirecional. Sua eficiência de conversão chega a 95%, o que pode reduzir significativamente o custo operacional do sistema de armazenamento de energia.
2. Controle preciso de energia: O conversor de armazenamento de energia PCS possui capacidade precisa de controle de energia e pode fazer ajustes em tempo real de acordo com as necessidades da rede elétrica e o status da bateria de armazenamento de energia. Através do controle preciso de energia, o conversor de armazenamento de energia PCS pode obter resposta rápida e ajuste preciso do sistema de armazenamento de energia e melhorar a estabilidade e confiabilidade do sistema de energia.
3. Gerenciamento inteligente de energia: o conversor de armazenamento de energia PCS também possui função inteligente de gerenciamento de energia, que pode ser despachada e otimizada de forma inteligente de acordo com a carga da rede elétrica e o status da bateria de armazenamento de energia. Através do gerenciamento inteligente de energia, o conversor de armazenamento de energia PCS pode maximizar a utilização do sistema de armazenamento de energia e minimizar a perda, além de melhorar a economia e a proteção ambiental de todo o sistema de energia.
4. Configuração e expansão flexíveis: O conversor de armazenamento de energia PCS adota um design modular, que pode ser configurado e expandido de forma flexível de acordo com as necessidades reais. Ao aumentar ou diminuir o número de módulos, a capacidade do sistema de armazenamento de energia pode ser ajustada com precisão para atender às necessidades de diferentes cenários de aplicação.
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Modo de funcionamento do conversor de armazenamento de energia PCS
1. No modo conectado à rede, a conversão bidirecional de energia entre a bateria e a rede é realizada de acordo com o comando de energia emitido pelo despachante de nível superior; tal como carregar a bateria durante o período de baixa carga da rede e realimentar a rede durante o período de pico de carga da rede;
2. Modo de rede fora da rede/isolada, quando os requisitos definidos são atendidos, ele é desconectado da rede principal e fornece energia CA que atende aos requisitos de qualidade de energia da rede para algumas cargas locais.
3. Modo híbrido, o sistema de armazenamento de energia pode alternar entre o modo conectado à rede e o modo fora da rede. O sistema de armazenamento de energia está na microrrede, a microrrede está conectada à rede pública e opera como um sistema conectado à rede em condições normais de trabalho. Se a microrrede estiver desligada da rede pública, o sistema de armazenamento de energia funcionará em modo fora da rede para fornecer a fonte de alimentação principal à microrrede. As aplicações comuns incluem filtragem, estabilização da rede, ajuste da qualidade da energia e criação de redes auto-recuperáveis.
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Cenários de aplicação do conversor de armazenamento de energia PCS
1. Mudança de tempo de energia: No sistema de armazenamento de energia do lado do usuário, o conversor de armazenamento de energia PCS pode ser usado para mudança de tempo de energia, armazenando o excesso de geração de energia fotovoltaica durante o dia e liberando-o através de PCS à noite ou em tempo chuvoso quando não há geração de energia fotovoltaica, o que pode atingir o máximo autouso da geração de energia fotovoltaica.
2. Arbitragem de pico-vale: No sistema de armazenamento de energia do lado do usuário, especialmente em parques industriais e comerciais que implementam preços de eletricidade no tempo de uso, o conversor de armazenamento de energia PCS pode ser usado para arbitragem de pico-vale, cobrando durante o período de baixos preços da eletricidade e descarga durante o período de altos preços da eletricidade, para alcançar arbitragem de baixa cobrança e alta descarga, de modo a economizar o custo geral de eletricidade do parque.
3. Expansão dinâmica da capacidade: Em cenários com capacidade de energia limitada, como estações de carregamento de veículos elétricos, os inversores de armazenamento de energia PCS são configurados com baterias de armazenamento de energia para expansão dinâmica da capacidade. Durante o pico de carregamento, os inversores de armazenamento de energia PCS descarregam para fornecer suporte de energia adicional; durante o carregamento de pico baixo, os inversores de armazenamento de energia PCS carregam e armazenam eletricidade de baixo preço para backup, o que pode alcançar a arbitragem do vale do pico e expandir dinamicamente a capacidade das estações de carregamento.
4. Sistema de microrrede: Em um sistema de microrrede, os inversores de armazenamento de energia PCS podem obter controle coordenado de fontes de energia distribuídas e sistemas de armazenamento de energia, melhorando a estabilidade e a qualidade do fornecimento de energia das microrredes. Através do controle preciso de energia e do gerenciamento inteligente de energia dos inversores de armazenamento de energia PCS, o equilíbrio e a programação ideal do fornecimento de energia e da carga em sistemas de microrrede podem ser alcançados.
5. Regulação de frequência e pico de sistemas de energia: Em sistemas de energia, inversores de armazenamento de energia PCS podem ser usados para regulação de frequência e pico para melhorar a estabilidade e confiabilidade das redes de energia. Quando a carga da rede está em um pico, o inversor de armazenamento de energia PCS pode liberar a energia na bateria de armazenamento de energia e fornecer suporte de energia adicional para a rede; quando a carga da rede está em um ponto baixo, o inversor de armazenamento de energia PCS pode absorver o excesso de energia na rede e carregar a bateria de armazenamento de energia para uso posterior.
Inversor de armazenamento de energia Growatt 140-250k
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Tendência de desenvolvimento do inversor de armazenamento de energia PCS
Atualmente, o PCS centralizado é amplamente utilizado em grandes usinas de armazenamento de energia. Um PCS de alta potência controla vários grupos de baterias paralelas ao mesmo tempo, e o problema de desequilíbrio entre os grupos de baterias não pode ser resolvido de forma eficaz; enquanto o string PCS, um PCS de pequena e média potência controla apenas um cluster de baterias, realizando o gerenciamento de um cluster, evitando efetivamente o efeito barril entre os clusters de baterias, melhorando a vida do sistema e aumentando a capacidade de descarga de todo o ciclo de vida. A tendência de aplicação em larga escala de string PCS tomou forma. No gabinete integrado de armazenamento de energia industrial e comercial, o string PCS se tornou a solução principal na indústria e também será aplicado em larga escala em grandes usinas de armazenamento de energia no futuro.
Com o rápido desenvolvimento de novas redes energéticas e inteligentes e o avanço contínuo da tecnologia de armazenamento de energia, os conversores de armazenamento de energia PCS enfrentarão maiores oportunidades e desafios de desenvolvimento. No futuro, os conversores de armazenamento de energia PCS se desenvolverão em uma direção mais eficiente, inteligente e flexível.
Por um lado, com o avanço contínuo da tecnologia de eletrônica de potência e a aplicação contínua de novos materiais, a eficiência de conversão dos conversores de armazenamento de energia PCS será melhorada ainda mais. Por outro lado, com o contínuo desenvolvimento e aplicação de tecnologias como big data, computação em nuvem e inteligência artificial, as capacidades inteligentes de gestão de energia dos conversores de armazenamento de energia PCS serão ainda mais aprimoradas, o que pode atender melhor às necessidades do sistema de energia. e otimizar o agendamento. Além disso, com a contínua expansão e aprofundamento dos cenários de aplicação dos sistemas de armazenamento de energia, os conversores de armazenamento de energia PCS também enfrentarão necessidades mais personalizadas e desafios de inovação.