Гибридный инвертор против PCS: выбор правильной архитектуры для хранения энергии в коммерческих и промышленных объектах

YINTU ENERGY STORAGE KNOWLEDGE

Что делает PCS батареи?

Система управления питанием (PCS) контролирует обмен энергией между стороной постоянного тока батареи и электрической системой переменного тока. Она преобразует переменный ток в постоянный при зарядке и постоянный ток в переменный при разрядке. В зависимости от ее конструкции и настроек, она также может управлять реактивной мощностью и поддерживать указанные функции сети.

PCS работает с системой управления батареей (BMS), которая предоставляет статус батареи и рабочие пределы. Система управления энергией объекта (EMS) или контроллер установки координирует PCS с нагрузками, солнечной генерацией и ограничениями сети. Обычная PCS батареи не включает автоматически входы MPPT фотоэлектрических модулей; прямое подключение фотоэлектрических строк требует явно поддерживаемой архитектуры.

Что добавляет гибридный инвертор?

Гибридный инвертор PV-хранения обычно интегрирует преобразование солнечной энергии, зарядку батареи и преобразование переменного тока в одной скоординированной платформе. Подходящая модель может принимать фотоэлектрические строки через свои указанные входы MPPT и управлять энергией между солнечной энергией, батареей и нагрузками переменного тока. Точные порты, диапазоны напряжения и режимы работы варьируются в зависимости от продукта.

«Гибридный» не означает, что включен вход генератора, трехфазная работа, бесперебойное резервное питание или экспорт в сеть. Также сумма входной мощности PV и выходной мощности батареи не обязательно равна доступной выходной мощности переменного тока. Проверьте номинальную мощность преобразователя, общие пути питания и пределы одновременной работы.

Две распространенные отправные точки для C&I проектов

1. Добавление системы хранения к работающей заводской солнечной системе

Если солнечная установка на крыше уже работает удовлетворительно, система хранения с AC-соединением может быть практичной отправной точкой. PV-инвертор и PCS батареи подключаются через свои соответствующие защиты к сети переменного тока объекта. Счетчик в точке общего соединения предоставляет EMS информацию, необходимую для координации импорта, экспорта и диспетчеризации батареи.

В качестве примера оборудования рассмотрите жидкоохлаждаемый коммерческий накопитель емкостью 125 кВт / 261 кВтч. Его опубликованная спецификация включает батарею и PCS; прямое подключение PV MPPT не указано. Поэтому интеграция солнечной энергии требует соответствующего внешнего PV-инвертора и интерфейсов проекта. Этот пример иллюстрирует выбор архитектуры, а не универсальное количество шкафов или результат экономии.

2. Планирование солнечной энергии и хранения вместе для нового объекта

Для новой установки прямое интегрирование PV может уменьшить некоторые интерфейсы преобразования и упростить скоординированную работу. Контейнерная гибридная ESS мощностью 1 МВт / 2089 кВтч с прямым входом PV представляет собой другую отправную точку для более крупного проекта солнечной энергии и хранения. Размер PV, энергия батареи и мощность переменного тока по-прежнему должны соответствовать фактической нагрузке объекта.

DC-соединение — это инженерное решение. Оно не достигается простым заменой существующего PV-инвертора на любую PCS батареи. Необходимо проверить окна напряжения, оборудование DC/DC при необходимости, изоляцию, заземление, защиту и совместимость контроллеров.

Резервное питание требует полного рабочего цикла

Система хранения, подключенная к сети, должна правильно реагировать при сбое питания от коммунальной службы. Питание изолированной нагрузки требует определенной границы острова, безопасного отделения от коммунальной службы, преобразователя, который может создать локальную систему переменного тока, и защиты, которая остается эффективной в режиме острова. Солнечные и генераторные контроллеры также должны работать в пределах этого острова.

Время переключения, возможность запуска от сети и производительность при запуске двигателя — отдельные проверки. Модель, поддерживающая автономную работу, не обеспечивает автоматически бесперебойную работу ИБП для каждой нагрузки. Определите чувствительное оборудование, допустимое прерывание, пусковой ток и приоритеты перезапуска перед указанием резервного питания.

Наше руководство по режимам управления PCS PQ, V-f и VSG объясняет, почему одного только названия режима управления недостаточно для подтверждения полной функции объекта.

Полезный контрольный список спецификаций

• Существующее оборудование: модели PV-инверторов, однолинейная схема, номинальная мощность трансформатора и допустимые пределы импорта/экспорта в сеть.
• Совместимость батареи: полное окно напряжения постоянного тока, пределы тока, связь BMS, полезная энергия и предположения о сроке службы.
• Интерфейс солнечной энергии: максимальное напряжение разомкнутой цепи при самой низкой температуре объекта, диапазон работы MPPT, входной ток и допустимое DC-завышение мощности.
• Производительность переменного тока: непрерывная активная мощность, полная мощность, требования к реактивной мощности, продолжительность перегрузки и снижение мощности в зависимости от температуры/высоты.
• Цели эксплуатации: самопотребление, управление спросом, сдвиг по времени, резервное питание или комбинация с согласованным приоритетом.
• Граница поставки: коммутационное оборудование, EMS, учет, трансформатор, установка, тестирование, местные разрешения и послепродажное обслуживание.

Часто задаваемые вопросы

Всегда ли гибридный инвертор более эффективен?

Ни один показатель эффективности не дает ответа на этот вопрос. Сравните фактические пути энергии: PV к нагрузке, PV к батарее, сеть к батарее и батарея к нагрузке. Включите вспомогательное потребление и профиль работы. Более короткий путь преобразования может помочь на одном пути, в то время как другие пути или рабочие точки дают другой результат.

Может ли система с AC-соединением использовать солнечную энергию во время отключения электричества?

Только если схема автономной работы это поддерживает. Преобразователь батареи, PV-инвертор, коммутационное оборудование и контроллеры должны быть совместимы и должны ограничивать генерацию, когда остров не может ее поглотить. Обычный PV-инвертор, подключенный к сети, не может продолжать работать во время отключения.

Начните с нашего руководства по подбору мощности батарей, чтобы преобразовать профиль нагрузки объекта в требование к мощности и энергии.

Обложка — это концептуальная иллюстрация, созданная ИИ, а не фотография проекта или чертеж установки. Возможности оборудования и производительность проекта остаются в зависимости от выбранной конфигурации и согласованных условий эксплуатации.