El convertidor de almacenamiento de energía PCS, también conocido como inversor de almacenamiento de energía bidireccional, es el componente central que realiza el flujo bidireccional de energía eléctrica entre el sistema de almacenamiento de energía y la red eléctrica. Se utiliza para controlar el proceso de carga y descarga de la batería y realizar la conversión AC-DC.
En los últimos años, el mercado global de almacenamiento de energía ha explotado y la demanda de PCS ha aumentado. Los fabricantes nacionales han seguido expandiendo los mercados internacionales y la investigación sobre PCS también se ha convertido en un tema candente.
El principio de funcionamiento del convertidor de almacenamiento de energía es un dispositivo convertidor de operación de cuatro cuadrantes con lados AC y DC controlables, que realiza la conversión bidireccional AC-DC de energía eléctrica.
El principio es controlar la potencia constante o la corriente constante a través del comando de monitoreo de micro-red, cargar o descargar la batería y al mismo tiempo suavizar la salida de fuentes de energía fluctuantes como la energía eólica y solar.
El circuito principal del convertidor bidireccional de almacenamiento de energía, PCS, está compuesto por IGBT (transistor bipolar de puerta aislada), placa PCB (placa de circuito impreso), cableado y otros componentes de hardware.
Sus principales funciones incluyen estabilización de potencia, intercambio de información, protección, etc.
PCS determina la calidad de la potencia de salida y las características dinámicas, y también afecta en gran medida la vida útil de la batería.
Hay dos modos de trabajo principales de PCS: conectado a la red y fuera de la red: en el modo conectado a la red, PCS realiza la conversión bidireccional de energía entre la batería de almacenamiento de energía y la red.
La función principal es realizar el control de potencia constante o corriente constante de acuerdo con las instrucciones de monitoreo de micro-red, cargar o descargar la batería y al mismo tiempo suavizar la salida con fuertes fluctuaciones como la energía eólica y fotovoltaica.
En el modo fuera de la red, PCS puede proporcionar cargas parciales locales con energía AC que cumple con los requisitos de calidad de energía de la red según las necesidades reales.
Las principales funciones de PCS en el modo de trabajo del sistema de almacenamiento de energía incluyen la protección de sobretensión y subtensión, sobrecarga, sobrecorriente, cortocircuito, sobrecalentamiento, etc.
Tiene la capacidad de detección de isla para cambiar de modo, realizar la función de comunicación con el sistema de control superior y el interruptor de energía, y controlar el cambio suave entre la conexión a la red y fuera de la red, etc.
Diagrama de estructura del sistema de almacenamiento de energía electroquímico Según diferentes escenarios de aplicación, PCS se puede dividir en cuatro categorías: estación de energía de almacenamiento de energía, tipo centralizado o de cadena, industrial y comercial, y hogar. La principal diferencia es el tamaño de potencia.
La potencia del PCS de la estación de energía de almacenamiento de energía generalmente es mayor de 10 MW. Se selecciona la topología de múltiples niveles en cascada y se adopta el diseño del módulo IGBT. Generalmente, se instalan N AC dentro del contenedor.
Admite operación paralela de múltiples máquinas, necesita transformador elevador para conectarse a la red.
La potencia del PCS centralizado es superior a 250 kW. En la actualidad, se utiliza principalmente la topología de dos niveles y también se adopta el diseño modular IGBT, que utiliza menos dispositivos de potencia y la potencia de una sola máquina puede alcanzar el nivel MW, lo que requiere una alta confiabilidad del sistema.
La potencia del PCS industrial y comercial generalmente es inferior a 250 kW. En la actualidad, se utiliza principalmente la topología de tres niveles, combinada con fotovoltaica distribuida, que puede realizar la generación y uso propio y también puede obtener ganancias mediante la diferencia de precios pico-valle de la red eléctrica.
Tomando nuestro sistema de almacenamiento de energía distribuida inteligente como ejemplo, adopta un diseño All in one y altamente integra batería de litio, BMS, PCS, EMS, sistema de control de temperatura, sistema de protección contra incendios y sistema de distribución de energía en uno.
Puede proporcionar servicios funcionales como recorte de picos y llenado de valles, regulación de frecuencia de la red eléctrica, expansión de energía, suministro de energía de respaldo, arranque en negro, etc.
Se puede implementar de manera flexible en diversos parques industriales y comerciales, estaciones ópticas de almacenamiento y carga integradas, estaciones de carga rápida, hospitales, escuelas, áreas mineras, aeropuertos, estaciones de servicio, etc.
La potencia del PCS doméstico es inferior a 10 kW, combinado con fotovoltaica doméstica, como suministro de energía de emergencia, gestión de facturación de electricidad, etc., tiene altos requisitos en regulaciones de seguridad, ruido, etc.
Tomando nuestra solución integral de almacenamiento de energía doméstica como ejemplo, a través del software de gestión inteligente, combinado con baterías de fosfato de hierro y litio de larga vida y alta seguridad y convertidores híbridos con controles solares y de almacenamiento, se controla eficientemente el uso de energía.
Trae una vida baja en carbono segura, confiable, verde y económica a miles de hogares.
Desde la perspectiva de la ruta técnica, se divide en inversores centralizados, inversores de cadena, inversores distribuidos e inversores micro.
En la actualidad, el sistema de almacenamiento de energía de baterías en la industria principalmente adopta PCS centralizado, y la conexión en paralelo de múltiples conjuntos de baterías causará desequilibrio entre los grupos de baterías.
El PCS de tipo cadena puede realizar la gestión a nivel de grupo, mejorar la vida útil del sistema y aumentar la capacidad de descarga durante todo el ciclo de vida. La tendencia de la aplicación a gran escala de PCS de tipo cadena ha tomado forma.
Con la expansión continua del mercado de almacenamiento de energía, el equipo PCS del sistema de almacenamiento de energía ya no es un equipo de conversión simple, sino que requiere capacidades de integración más altas.
En el futuro, el sistema de almacenamiento de energía PCS se inclinará cada vez más hacia la integración de equipos, a través del desarrollo de software, actualización, optimización, para realizar el control inteligente y la garantía de rendimiento de seguridad del sistema de almacenamiento de energía.
Para lograr una mejor aplicación de la tecnología de almacenamiento de energía en la red eléctrica, nos comprometemos a integrar tecnologías de vanguardia como la tecnología digital, la tecnología de electrónica de potencia, los nuevos materiales y la tecnología de baterías y la tecnología de almacenamiento de energía para proporcionar a los clientes productos y soluciones de almacenamiento de energía personalizados.
En la actualidad, nuestra serie de productos de almacenamiento de energía se ha utilizado ampliamente en escenarios como almacenamiento de energía doméstico, lado del usuario industrial y comercial, parques cero carbono, instalaciones ópticas de almacenamiento y carga, estaciones de carga ultrarrápidas.
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