O Sistema de Conversão de Energia (PCS), como equipamento chave em sistemas de armazenamento de energia, pode ser dividido em três categorias com base em diferentes cenários de aplicação: PCS de grande armazenamento, PCS de armazenamento industrial e comercial e PCS de armazenamento doméstico. Existem diferenças significativas entre estes três tipos de PCS em termos de escala de potência, cenários de aplicação, requisitos técnicos e preço de custo.
1. Grandes PCS de armazenamento
Nível de potência:O nível de potência de grandes PCS de armazenamento é geralmente alto, atingindo o nível de MW e até 100 MW ou mais. Este tipo de PCS é adequado para grandes usinas de armazenamento de energia e pode atender às necessidades de conversão de energia em grande escala.
Eficiência de conversão:Os requisitos são extremamente elevados, mantendo geralmente uma eficiência de conversão superior a 95% para reduzir a perda de energia e melhorar a economia dos sistemas de armazenamento de energia.
Velocidade de resposta:Com capacidade de resposta rápida, ele pode ajustar a potência de carga e descarga em milissegundos para garantir a estabilidade da rede elétrica.
Compatibilidade do sistema:É bem compatível com sistemas de baterias de armazenamento de energia em grande escala e redes elétricas complexas, adaptando-se a diversas características da bateria e requisitos de acesso à rede.
Exemplo:
Faixa de potência:10MW-100MW
Eficiência:Maior ou igual a 95%
Tempo de resposta:< 10ms
Faixa de tensão de entrada:700VCC -1500VCC
Nível de tensão de saída:35kV ou superior
Tempo Médio entre Falhas (MTBF):>100.000 horas
2. PCS de armazenamento industrial e comercial
Faixa de potência:A potência está geralmente entre dezenas de kW e vários MW, adequada para cenários de usuários industriais e comerciais.
Confiabilidade:Com alta confiabilidade, visa reduzir o tempo de parada por falhas, atender às necessidades de produção ou operação contínua e possui maior tempo médio entre falhas.
Características funcionais:Comparado com PCS de grande armazenamento, suas funções são relativamente simples, mas mais adaptáveis; Alguns produtos também integram a funcionalidade BMS (Battery Management System). Além disso, também possui certas funções de suporte à rede, como regulação de frequência primária e despacho rápido de cargas da rede fonte.
Exemplo:
Faixa de potência:50kW -2MW
Eficiência: 90% -94%
Tempo de resposta:< 20ms
Faixa de tensão de entrada:500VCC -800VCC
Nível de tensão de saída:400 VCA/690 VCA
MTBF:>50.000 horas
3. PCS de armazenamento doméstico
Escala de potência:A potência é relativamente pequena, geralmente entre alguns kW e uma dúzia de kW, usada principalmente para armazenamento doméstico de energia fotovoltaica e fornecimento de energia de emergência.
Segurança:Enfatize o desempenho de segurança, equipado com um sistema abrangente de gerenciamento de bateria para evitar sobrecarga, descarga excessiva, curto-circuito e outras situações, garantindo a segurança dos usuários domésticos.
Usabilidade:Fácil de operar, fácil de manter, com uma interface de usuário intuitiva, fácil de instalar e integrar em sistemas de energia domésticos.
Exemplo:
Faixa de potência:3kW-15kW
Eficiência:85% -92%
Tempo de resposta:< 50ms
Faixa de tensão de entrada:200VCC -500VCC
Nível de tensão de saída:230 VCA
MTBF:>30.000 horas
Para PCS em três cenários de aplicação diferentes de grande armazenamento, armazenamento industrial e comercial e armazenamento doméstico, eles adotam estratégias e meios técnicos semelhantes, mas diferentes, ao lidar com situações anormais, como sobrecarga, descarga excessiva e curto-circuitos.
1. Proteção contra sobrecarga
Armazenamento de energia em grande escala:Devido ao uso de baterias do tipo energia em grandes usinas de armazenamento de energia e à necessidade de fornecer serviços auxiliares de energia, os requisitos para sistemas de gerenciamento de baterias (BMS) são muito elevados. O BMS monitorará continuamente as informações de status de cada unidade de bateria. Assim que detectar que uma unidade de bateria está se aproximando de um estado totalmente carregado ou que a tensão excede o limite definido, ele interromperá imediatamente o carregamento da unidade de bateria por meio do PCS e emitirá um alarme para notificar o operador para verificar o problema. Além disso, alguns PCS avançados também suportam a função de controle de balanceamento SOC, o que, até certo ponto, evita a ocorrência de sobrecarga causada pelo carregamento irregular de células de bateria individuais.
Armazenamento de energia industrial e comercial:O BMS em sistemas de armazenamento de energia industriais e comerciais também fornece mecanismos de proteção contra sobrecarga para garantir que a sobrecarga não prejudique a vida útil da bateria ou cause acidentes de segurança. Quando o PCS recebe o sinal de sobrecarga enviado pelo BMS, ele ajusta rapidamente seu modo de trabalho, como reduzir a potência de entrada até que a entrada de energia seja completamente cortada para evitar carregamento adicional.
Armazenamento doméstico:A segurança é particularmente importante para os utilizadores domésticos. Portanto, o PCS de armazenamento doméstico não só possui uma lógica rígida de proteção contra sobrecarga integrada, mas também combina frequentemente algoritmos inteligentes para otimizar o processo de carregamento, garantindo uma prevenção eficaz de riscos de sobrecarga, mesmo em situações não tripuladas. Se ocorrer sobrecarga, o PCS interromperá automaticamente o carregamento e carregará informações de alarme relevantes para a plataforma em nuvem para visualização dos usuários.
2. Proteção contra descarga excessiva
Grande armazenamento:Para garantir uma saída estável de energia elétrica das estações de armazenamento de energia durante um longo período de tempo, é necessário controlar rigorosamente a profundidade mínima de descarga permitida da bateria. O BMS monitorará o estado geral de carga (SOC) da bateria em tempo real com base em parâmetros predefinidos e acionará o PCS para executar as ações de proteção correspondentes antes que o SOC caia para um valor crítico, como limitar a potência de descarga ou até mesmo suspender as operações de descarga. , até que o SOC retorne a uma faixa segura.
Armazenamento de energia industrial e comercial:Os sistemas de armazenamento de energia industriais e comerciais também têm medidas semelhantes de proteção contra descarga excessiva, mas considerando os frequentes ciclos de carga e descarga em aplicações práticas, alguns produtos de alta qualidade introduzirão estratégias de gestão mais refinadas, como o ajuste dinâmico dos limites superiores e inferiores do SOC, implementação de capacidade calibração, etc., para melhor manter a integridade da bateria.
Armazenamento doméstico:Os PCS de armazenamento doméstico também atribuem grande importância à proteção contra descarga excessiva, especialmente em ambientes domésticos que dependem de armazenamento de energia para fornecimento de energia sob condições de pouca luz à noite. Pode determinar com precisão quando encerrar o processo de descarga e atingir o objetivo de priorizar o uso de energia limpa durante o dia através da ligação com o sistema fotovoltaico, reduzindo a possibilidade de descarga profunda à noite.
3. Proteção contra curto-circuito
Armazenamento de energia em grande escala:Dada a complexa estrutura de ligação eléctrica dentro de grandes centrais eléctricas de armazenamento de energia, qualquer falha de curto-circuito pode ter consequências graves. Portanto, o projeto do PCS presta atenção especial ao aumento de sua própria resistência a curto-circuito, incluindo, entre outros, a configuração de fusíveis de alto desempenho, disjuntores rápidos e outras instalações de hardware; Ao mesmo tempo, em conjunto com programas de controlo de segurança a nível de software, é possível identificar e isolar áreas defeituosas num período de tempo muito curto, minimizando ao máximo as perdas.
Armazenamento de energia industrial e comercial:Os sistemas de armazenamento de energia industriais e comerciais também enfrentam o risco de curtos-circuitos, especialmente quando vários PCS funcionam em paralelo. Para resolver este problema, além dos fusíveis e disjuntores convencionais, os PCS modernos também adotam métodos mais inteligentes de proteção contra curto-circuito, como o uso de sensores de corrente para capturar rapidamente flutuações anormais e responder em tempo hábil por meio de circuitos de proteção integrados, como fechar canais de saída e ativar dispositivos de resfriamento de emergência.
Armazenamento doméstico:Para armazenamento doméstico, considerando o ambiente de instalação disperso e a experiência limitada do usuário, o PCS foi projetado pensando na facilidade de uso e na confiabilidade desde o início. Além das funções básicas de proteção contra curto-circuito, muitos produtos também integram designs redundantes, como fusíveis de camada dupla e múltiplas proteções de aterramento para garantir a máxima proteção da segurança pessoal e patrimonial dos usuários, mesmo no caso de situações inesperadas.