El convertidor de almacenamiento de energía, también conocido como inversor de almacenamiento de energía bidireccional, nombre en inglés PCS (Sistema de conversión de energía), se utiliza en sistemas de almacenamiento de energía acoplados a CA, como el almacenamiento de energía conectado a la red y el almacenamiento de energía de microrredes, conectando paquetes de baterías y redes eléctricas. (o carga), es un dispositivo que realiza conversión bidireccional de energía eléctrica. No solo puede invertir la energía de CC de la batería en energía de CA y transmitirla a la red eléctrica o usarla para la carga de CA; también puede rectificar la alimentación de CA de la red eléctrica en alimentación de CC para cargar la batería.
El convertidor de almacenamiento de energía (PCS) está compuesto por software y hardware de potencia, control, protección, monitoreo y otros. Dividido en una cámara y tres cámaras, el PCS monofásico generalmente se compone de un dispositivo bidireccional DC-DC buck-boost y un dispositivo de conversión DC/AC AC-DC. El extremo de CC suele ser de 48 V CC y el extremo de CA es de 220 V CA. El PCS trifásico se divide en dos tipos. El PCS trifásico de baja potencia está compuesto por un dispositivo reductor-elevador CC-CC bidireccional y un dispositivo de dos etapas de conversión CC/CA CA-CC. El PCS trifásico de alta potencia está compuesto por un dispositivo de primera etapa de conversión CC/CA CA-CC. Los convertidores de almacenamiento de energía se dividen en tres tipos: aislamiento de alta frecuencia, aislamiento de frecuencia industrial y no aislamiento. Los PCS monofásicos y trifásicos de baja potencia por debajo de 20kW generalmente usan aislamiento de alta frecuencia. Para 50kW a 250kW, Generalmente se utiliza aislamiento de frecuencia de potencia. , 500kW o más generalmente adopta la forma de no aislamiento.
Parámetros técnicos importantes de los convertidores de almacenamiento de energía: debido a las diferentes aplicaciones, las funciones y los parámetros técnicos de los convertidores de almacenamiento de energía son bastante diferentes. Al elegir, debe prestar atención al voltaje del sistema, el factor de potencia, la potencia máxima, la eficiencia de conversión, el tiempo de conmutación, etc. La elección de estos parámetros tiene una gran influencia en la función del sistema de almacenamiento de energía.
voltaje del sistema
Es el voltaje del paquete de baterías y el voltaje de entrada del convertidor de almacenamiento de energía. Los inversores de almacenamiento de energía de diferentes tecnologías tienen una gran diferencia en el voltaje del sistema. El convertidor de almacenamiento de energía de la estructura monofásica de dos etapas es de aproximadamente 50 V, y el convertidor de almacenamiento de energía de la estructura trifásica de dos etapas está entre 150 V y 550 V. El convertidor de almacenamiento de energía trifásico con transformador de aislamiento de frecuencia de potencia está entre 500 V y 800 V, y el convertidor de almacenamiento de energía trifásico sin transformador de aislamiento de frecuencia de potencia está entre 600 V y 900 V.
factor de potencia
Cuando el inversor de almacenamiento de energía está en funcionamiento normal, el factor de potencia debe ser superior a 0,99. Cuando el sistema participa en el ajuste del factor de potencia, el rango del factor de potencia debe ser lo más amplio posible.
tiempo de conmutación
El inversor acumulador de energía tiene dos tiempos de conmutación. Uno es el cambio de carga y descarga. La contracorriente de almacenamiento de energía a gran escala debería poder cambiar rápidamente el estado operativo. Por lo general, se requiere que esté entre el 90 % del estado de carga conectado a la red eléctrica nominal y el estado de descarga conectado a la red eléctrica nominal del 90 %. , el tiempo de conmutación no supera los 200 ms, y el segundo es para cambiar entre el modo conectado a la red y el modo fuera de la red, y el tiempo de conmutación no supera los 100 ms.
El convertidor de almacenamiento de energía tiene principalmente dos modos de trabajo: conectado a la red y fuera de la red. El modo conectado a la red realiza una conversión de energía bidireccional entre el paquete de baterías y la red. Tiene las características de los inversores conectados a la red, como anti-isla, seguimiento automático de la fase y frecuencia del voltaje de la red, recorrido de bajo voltaje, etc. De acuerdo con los requisitos de programación de la red o control local, PCS convierte la energía de CA de la red en corriente continua puede cargar la batería y tiene la función de gestión de carga y descarga de la batería; durante el período de carga máxima de la red eléctrica, invierte la energía de CC del paquete de baterías en energía de CA y la retroalimenta a la red eléctrica pública; cuando la calidad de la energía no es buena, alimenta la red eléctrica. O absorber potencia activa, proporcionar compensación de potencia reactiva, etc. Modo fuera de la red, también conocido como operación de red aislada, es decir, el sistema de conversión de energía (PCS) se puede desconectar de la red principal de acuerdo con las necesidades reales y cumplir con los requisitos establecidos, y proporcionar cargas parciales locales con CA que cumple con la potencia. requerimientos de calidad de la red. energía eléctrica.
Resumir
En un sistema de microrred compuesto por múltiples fuentes de energía, el convertidor de almacenamiento de energía es el equipo principal, porque las fuentes de energía renovable, como la fotovoltaica y la energía eólica, fluctúan y la carga también fluctúa. Absorbe energía eléctrica. Si solo hay generadores fotovoltaicos, eólicos y de combustible en el sistema, la operación del sistema puede estar desequilibrada. Cuando la potencia de la energía renovable es mayor que la potencia de la carga, el sistema puede fallar. Por lo tanto, es difícil que el inversor fotovoltaico conectado a la red sea compatible con el generador de combustible. El convertidor de almacenamiento de energía puede absorber energía y emitir energía, y la velocidad de respuesta es rápida, lo que desempeña un papel de equilibrio en el sistema.