En el proceso de acelerar la consecución de los objetivos duales de carbono y construir un nuevo sistema energético, la tecnología de almacenamiento de energía se está convirtiendo gradualmente en una de las tecnologías clave para respaldar el funcionamiento estable del nuevo sistema energético y optimizar la asignación de recursos. Entre ellos, el convertidor de almacenamiento de energía PCS (Sistema de conversión de energía) es el equipo central del sistema de almacenamiento de energía, y su rendimiento y aplicación afectan directamente la eficiencia y estabilidad generales del sistema de almacenamiento de energía. Este artículo realizará un análisis e interpretación en profundidad de la definición, el principio de funcionamiento, las características principales, el modo de trabajo, los escenarios de aplicación y las tendencias de desarrollo futuras del convertidor de almacenamiento de energía PCS.
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Definición de convertidor de almacenamiento de energía PCS
El convertidor de almacenamiento de energía PCS, nombre completo Power Conversion System, es un dispositivo clave en el sistema de almacenamiento de energía, que se utiliza para realizar la conversión de energía y el flujo bidireccional entre las baterías de almacenamiento de energía y las redes eléctricas. Puede convertir energía CC en energía CA o energía CA en energía CC para cumplir con los requisitos de carga y descarga de la red eléctrica para sistemas de almacenamiento de energía. El convertidor de almacenamiento de energía PCS desempeña el papel de "puente" en el sistema de almacenamiento de energía, conectando baterías de almacenamiento de energía y redes eléctricas para garantizar un funcionamiento eficiente y estable de los sistemas de almacenamiento de energía.
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Principio de funcionamiento del convertidor de almacenamiento de energía PCS
El principio de funcionamiento del convertidor de almacenamiento de energía PCS se basa principalmente en la tecnología de electrónica de potencia, que realiza la conversión y el flujo bidireccional de energía eléctrica controlando el encendido y apagado de los dispositivos de conmutación. Cuando la red eléctrica necesita que se descargue el sistema de almacenamiento de energía, el convertidor de almacenamiento de energía PCS convierte la energía CC de la batería de almacenamiento de energía en energía CA y la envía a la red eléctrica; cuando la red eléctrica necesita que el sistema de almacenamiento de energía se cargue, el convertidor de almacenamiento de energía PCS convierte la energía de CA en la red eléctrica en energía de CC y la almacena en la batería de almacenamiento de energía. Durante el proceso de carga y descarga, el convertidor de almacenamiento de energía PCS también debe realizar un control de potencia y una gestión de energía precisos de acuerdo con las necesidades de la red eléctrica y el estado de la batería de almacenamiento de energía para garantizar el funcionamiento estable y la utilización eficiente del almacenamiento de energía. sistema.
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Características principales del convertidor de almacenamiento de energía PCS
1. Conversión de energía eficiente: el convertidor de almacenamiento de energía PCS adopta tecnología electrónica de potencia avanzada y estrategias de control para lograr una conversión de energía eficiente y estable y un flujo bidireccional. Su eficiencia de conversión llega al 95%, lo que puede reducir significativamente el costo operativo del sistema de almacenamiento de energía.
2. Control de energía preciso: el convertidor de almacenamiento de energía PCS tiene una capacidad de control de energía precisa y puede realizar ajustes en tiempo real de acuerdo con las necesidades de la red eléctrica y el estado de la batería de almacenamiento de energía. A través de un control preciso de la energía, el convertidor de almacenamiento de energía PCS puede lograr una respuesta rápida y un ajuste preciso del sistema de almacenamiento de energía, y mejorar la estabilidad y confiabilidad del sistema de energía.
3. Gestión inteligente de la energía: el convertidor de almacenamiento de energía PCS también tiene una función de gestión inteligente de la energía, que puede enviarse y optimizarse de forma inteligente según la carga de la red eléctrica y el estado de la batería de almacenamiento de energía. A través de la gestión inteligente de la energía, el convertidor de almacenamiento de energía PCS puede maximizar la utilización del sistema de almacenamiento de energía y minimizar la pérdida, y mejorar la economía y la protección ambiental de todo el sistema eléctrico.
4. Configuración y expansión flexibles: el convertidor de almacenamiento de energía PCS adopta un diseño modular, que puede configurarse y ampliarse de manera flexible según las necesidades reales. Al aumentar o disminuir la cantidad de módulos, la capacidad del sistema de almacenamiento de energía se puede ajustar con precisión para satisfacer las necesidades de diferentes escenarios de aplicación.
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Modo de funcionamiento del convertidor de almacenamiento de energía PCS
1. En el modo conectado a la red, la conversión de energía bidireccional entre el paquete de baterías y la red se realiza de acuerdo con el comando de energía emitido por el despachador de nivel superior; tales como cargar el paquete de baterías durante el período de carga baja de la red y retroalimentar a la red durante el período de carga máxima de la red;
2. Modo fuera de la red/red aislada, cuando se cumplen los requisitos establecidos, se desconecta de la red principal y proporciona energía de CA que cumple con los requisitos de calidad de energía de la red a algunas cargas locales.
3. Modo híbrido, el sistema de almacenamiento de energía puede cambiar entre el modo conectado a la red y el modo fuera de la red. El sistema de almacenamiento de energía está en la microrred, la microrred está conectada a la red pública y funciona como un sistema conectado a la red en condiciones normales de trabajo. Si la microrred se desconecta de la red pública, el sistema de almacenamiento de energía funcionará en modo fuera de la red para proporcionar el suministro de energía principal a la microrred. Las aplicaciones comunes incluyen filtrado, estabilización de la red, ajuste de la calidad de la energía y creación de redes de autorreparación.
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Escenarios de aplicación del convertidor de almacenamiento de energía PCS
1. Cambio de tiempo de energía: en el sistema de almacenamiento de energía del lado del usuario, el convertidor de almacenamiento de energía PCS se puede utilizar para el cambio de tiempo de energía, almacenando el exceso de generación de energía fotovoltaica durante el día y liberándolo a través de PCS durante la noche o en clima lluvioso cuando no existe generación de energía fotovoltaica, que pueda lograr el máximo uso propio de la generación de energía fotovoltaica.
2. Arbitraje pico-valle: en el sistema de almacenamiento de energía del lado del usuario, especialmente en parques industriales y comerciales que implementan precios de electricidad según el tiempo de uso, el convertidor de almacenamiento de energía PCS se puede utilizar para el arbitraje pico-valle, cargando durante el período de bajos precios de electricidad y descarga durante el período de altos precios de electricidad, para lograr un arbitraje de carga bajo y alto de descarga, a fin de ahorrar el costo total de electricidad del parque.
3. Expansión dinámica de la capacidad: en escenarios con capacidad de energía limitada, como estaciones de carga de vehículos eléctricos, los inversores de almacenamiento de energía PCS están configurados con baterías de almacenamiento de energía para una expansión dinámica de la capacidad. Durante los picos de carga, los inversores de almacenamiento de energía PCS se descargan para proporcionar soporte de energía adicional; Durante los picos de carga bajos, los inversores de almacenamiento de energía PCS cargan y almacenan electricidad de bajo precio como respaldo, lo que puede lograr un arbitraje de picos y valles y expandir dinámicamente la capacidad de las estaciones de carga.
4. Sistema de microrred: en un sistema de microrred, los inversores de almacenamiento de energía PCS pueden lograr un control coordinado de las fuentes de energía distribuidas y los sistemas de almacenamiento de energía, mejorando la estabilidad y la calidad del suministro de energía de las microrredes. A través del control preciso de la energía y la gestión inteligente de la energía de los inversores de almacenamiento de energía PCS, se puede lograr el equilibrio y la programación óptima del suministro de energía y la carga en los sistemas de microrredes.
5. Regulación de frecuencia y pico de los sistemas de energía: en los sistemas de energía, los inversores de almacenamiento de energía PCS se pueden utilizar para la regulación de frecuencia y pico para mejorar la estabilidad y confiabilidad de las redes eléctricas. Cuando la carga de la red está en su punto máximo, el inversor de almacenamiento de energía PCS puede liberar la energía en la batería de almacenamiento de energía y proporcionar soporte de energía adicional para la red; Cuando la carga de la red está en un punto bajo, el inversor de almacenamiento de energía PCS puede absorber el exceso de energía en la red y cargar la batería de almacenamiento de energía para su uso posterior.
Inversor de almacenamiento de energía Growatt 140-250k
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Tendencia de desarrollo del inversor de almacenamiento de energía PCS
Actualmente, el PCS centralizado se utiliza ampliamente en grandes centrales eléctricas de almacenamiento de energía. Un PCS de alta potencia controla múltiples grupos de baterías en paralelo al mismo tiempo, y el problema de desequilibrio entre los grupos de baterías no se puede manejar de manera efectiva; mientras que el PCS de cadena, un PCS de potencia pequeña y mediana solo controla un grupo de baterías, realizando una gestión de un grupo, evitando efectivamente el efecto barril entre los grupos de baterías, mejorando la vida útil del sistema y aumentando la capacidad de descarga de todo el ciclo de vida. La tendencia a la aplicación a gran escala de PCS de cadena ha tomado forma. En el gabinete integrado de almacenamiento de energía industrial y comercial, string PCS se ha convertido en la solución principal en la industria y también se aplicará a gran escala en grandes centrales eléctricas de almacenamiento de energía en el futuro.
Con el rápido desarrollo de nuevas energías y redes inteligentes y el avance continuo de la tecnología de almacenamiento de energía, los convertidores de almacenamiento de energía PCS enfrentarán mayores oportunidades y desafíos de desarrollo. En el futuro, los convertidores de almacenamiento de energía PCS se desarrollarán en una dirección más eficiente, inteligente y flexible.
Por un lado, con el avance continuo de la tecnología de la electrónica de potencia y la aplicación continua de nuevos materiales, se mejorará aún más la eficiencia de conversión de los convertidores de almacenamiento de energía PCS. Por otro lado, con el desarrollo y la aplicación continuos de tecnologías como big data, computación en la nube e inteligencia artificial, se mejorarán aún más las capacidades de gestión inteligente de la energía de los convertidores de almacenamiento de energía PCS, que pueden satisfacer mejor las necesidades del sistema eléctrico. y optimizar la programación. Además, con la continua expansión y profundización de los escenarios de aplicación de los sistemas de almacenamiento de energía, los convertidores de almacenamiento de energía PCS también enfrentarán necesidades más personalizadas y desafíos de innovación.