Классификация систем хранения энергии PCS

В условиях трансформации глобальной энергетической структуры и стремительного развития возобновляемой энергетики системы накопления энергии играют всё более важную роль в обеспечении стабильной работы энергосетей и управлении энергоресурсами. Система преобразования энергии (PCS), являясь ключевым компонентом систем накопления энергии, выполняет важную задачу преобразования и управления электрической энергией.

Ниже приведена классификация и характеристики систем накопления энергии (СХЭ).

Роль накопителя энергии PCS в системе накопления энергии заключается в следующем: во-первых, при зарядке он может грамотно преобразовывать переменный ток электросети в постоянный ток для зарядки аккумуляторной батареи и хранения электроэнергии; во-вторых, при разрядке он может точно преобразовывать постоянный ток, вырабатываемый батареей, в переменный ток и передавать его обратно в электросеть или напрямую подавать на электрооборудование для использования, обеспечивая стабильную подачу электроэнергии.

Классификация по сценариям применения：

(1) Бытовая система хранения энергии PCS

Бытовые системы накопления энергии (PCS) используются преимущественно в жилых домах. Мощность бытовых систем накопления энергии (PCS) относительно невелика, обычно около 5–10 кВт. Они отличаются компактными размерами и простотой установки, а также идеально сочетаются с распределёнными энергетическими системами, такими как домашние солнечные панели. Они способны накапливать солнечную энергию в течение дня и поставлять её в дома ночью. Они не только экономят электроэнергию, но и служат резервным источником питания при отключении электроэнергии, обеспечивая основные потребности домохозяйства в электроэнергии и создавая стабильную и надёжную микросетевую среду для семьи.

(2) Промышленные и коммерческие системы хранения энергии

Промышленные и коммерческие системы накопления энергии (PCS) обслуживают промышленные предприятия и коммерческие объекты. Мощность таких систем обычно составляет от 50 до 500 кВт. Они должны удовлетворять более сложные потребности в электроэнергии и рабочие условия, а также обладают более высокой эффективностью преобразования и более высокой стабильностью. Они могут помочь предприятиям снизить пиковые нагрузки и заполнить провалы, то есть накапливать электроэнергию в периоды низкого потребления и высвобождать её в периоды пикового потребления, тем самым снижая расходы предприятий на электроэнергию. Кроме того, они могут повысить надёжность электроснабжения предприятий и предотвратить влияние колебаний напряжения в электросети или отключений электроэнергии на производство и эксплуатацию. Это мощный инструмент для управления энергопотреблением предприятий.

(3) Крупномасштабная электростанция хранения энергии PCS

Крупные электростанции с накоплением энергии выполняют множество важных функций в энергосистеме, таких как регулирование частоты, регулирование напряжения и режим ожидания. Мощность их систем управления (PCS) часто достигает мегаватт и даже выше, варьируясь от нескольких мегаватт до сотен мегаватт. PCS крупных электростанций с накоплением энергии предъявляет чрезвычайно высокие требования к скорости реакции и точности управления. Для обеспечения безопасной, стабильной и эффективной работы энергосистемы при крупномасштабном преобразовании энергии необходимы надежные возможности подключения к сети и возможность параллельной работы нескольких машин. Это неотъемлемая и важная часть построения современных интеллектуальных сетей.

Классификация по техническому маршруту

(1) Струнные шт.

Система преобразования энергии в секцию (PCS) поддерживает доступ к аккумуляторным батареям с несколькими ветвями, управление кластерами и независимое управление, что значительно повышает эффективность использования аккумуляторных батарей, проста в эксплуатации и обслуживании, а также легко расширяется. Несмотря на высокую стоимость, долгосрочные преимущества очевидны. Кроме того, система эффективно решает проблему параллельной циркуляции аккумуляторных батарейных кластеров. При выходе из строя одного шкафа PCS область воздействия невелика, система проста в эксплуатации и обслуживании, что обеспечивает высокую надежность и ремонтопригодность системы накопления энергии.

(2) Централизованная система управления ПК

Централизованная система управления накопителями энергии широко распространена в области накопления энергии благодаря своей отработанной технологии, низкой стоимости, простой конструкции и удобству регулирования. Однако проблема заключается в том, что допустимая нагрузка на коммутационные устройства ограничивает расширение системы, а для подключения к сети часто требуется повышающий трансформатор; аккумуляторную батарею сложно точно сбалансировать, что влияет на производительность системы; а в случае неисправности вся установка отключается, что приводит к высоким расходам на эксплуатацию и техническое обслуживание, что влияет на скорость работы и коэффициент использования, а также увеличивает затраты на последующую эксплуатацию и техническое обслуживание.

(3) Распределенная PCS

Распределенная система PCS представляет собой систему преобразования энергии, использующую двухуровневую топологию AC/DC+DC/DC. Она решает проблему параллельной циркуляции аккумуляторных кластеров путем добавления изоляции DC/DC перед параллельным подключением каждого аккумуляторного кластера к шине постоянного тока, что повышает эффективность использования аккумуляторных батарей и системы. Распределенная система PCS обладает высокой гибкостью и масштабируемостью, а также проста в эксплуатации и управлении. Однако из-за добавления изоляции DC/DC могут увеличиться потери мощности при преобразовании, а структура системы становится относительно сложной и предъявляет высокие требования к безопасности и стабильности.

Будучи важной частью новой энергетики, технологии накопления энергии постепенно меняют способы её использования. Система преобразования энергии (PCS), являясь «мозгом» системы накопления энергии, играет ключевую роль. Различные типы PCS-систем обладают различными характеристиками. Выбор PCS — сложный и кропотливый процесс, требующий всестороннего анализа и тщательного анализа. Только точное соответствие фактическим потребностям и техническим условиям проекта позволяет гарантировать, что выбранное решение будет наиболее подходящим и целесообразным. Это заложит прочную основу для эффективной и стабильной работы системы накопления энергии и будет способствовать непрерывному развитию и внедрению технологий накопления энергии.