PCS، أو نظام تحويل الطاقة، هو جسر بينبطارية تخزين الطاقةوشبكة الطاقة، التي لا تقتصر على تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد فحسب، بل توفر أيضًا تحكمًا دقيقًا في الطاقة وإدارةً للطاقة وفقًا لاحتياجات شبكة الطاقة وحالة البطارية. في سياق التحول الطاقي الحالي، يكتسب تطوير تكنولوجيا تخزين الطاقة أهميةً بالغة، وتلعب أنظمة تخزين الطاقة (PCS)، باعتبارها المكون الأساسي لنظام تخزين الطاقة، دورًا محوريًا في تحقيق كفاءة تخزين الطاقة الكهربائية وتنظيمها.
كيف يعمل نظام تحويل الطاقة PCS؟
يتكون نظام تحويل الطاقة (PCS) بشكل أساسي من إلكترونيات الطاقة، وأنظمة التحكم والمراقبة، والبطاريات. ويقوم مبدأه على تحقيق تحويل فعال وتدفق ثنائي الاتجاه للطاقة عبر إلكترونيات الطاقة، لضمان التشغيل المستقر والاستخدام الأمثل لنظام تخزين الطاقة. عندما تحتاج الشبكة إلى تفريغ نظام تخزين الطاقة، يقوم نظام PCS بتحويل طاقة التيار المستمر في بطارية التخزين إلى طاقة مترددة، ثم يُخرجها إلى الشبكة؛ وعندما تحتاج الشبكة إلى شحن نظام تخزين الطاقة، يقوم نظام PCS بتحويل طاقة التيار المتردد في الشبكة إلى طاقة مستمرة، ثم يُخزنها في بطارية التخزين.
مكونات وبنية نظام تحويل الطاقة PCS
عناصر
ويشمل بشكل أساسي وحدة الطاقة ووحدة التحكم ودائرة التصفية ودائرة الحماية.
وحدة الطاقة مسؤولة عن تحويل الطاقة، وتحقق وحدة التحكم مراقبة التشغيل والتحكم، وتحسن دائرة الفلتر جودة الطاقة، وتضمن دائرة الحماية سلامة المعدات.
بناء
مثبت على الحائط: مناسب لأنظمة تخزين الطاقة ذات الحجم الصغير، وسهل التركيب ويشغل مساحة صغيرة.
نوع الخزانة: مناسب لأنظمة تخزين الطاقة المتوسطة والكبيرة، ذات مستوى طاقة وموثوقية عاليين. تتكون وحدات تخزين الطاقة ذات الخزانة عادةً من وحدات طاقة متعددة، قابلة للتوسيع والترقية حسب الحاجة.
وظائف وميزات نظام تحويل الطاقة PCS
وظيفة:
تحويل الطاقة ثنائي الاتجاه، والتحكم في الطاقة، وتنظيم جودتها. يمكن تعديل طاقة الشحن والتفريغ حسب الطلب، مما يقلل من التوافقيات والتداخل الكهرومغناطيسي.
سمات:
كفاءة عالية في استخدام الطاقة، وموثوقية عالية، وتحكم ذكي. كفاءة تحويل عالية تُقلل من هدر الطاقة، وتصميم معياري سهل الصيانة، ويمكن مراقبته وإدارته عن بُعد.
سيناريوهات التطبيق لنظام تحويل الطاقة PCS
يمكن العثور على تصنيف سيناريوهات تطبيق PCS في:ما هو الفرق بين PCS للتخزين الكبير والتخزين التجاري والصناعي والتخزين المنزلي؟
أوضاع التشغيل الثلاثة لنظام تحويل الطاقة PCS
يعمل نظام تحويل الطاقة (PCS) في الأوضاع الرئيسية الثلاثة التالية: الوضع المتصل بالشبكة، والوضع خارج الشبكة أو الوضع المعزول، والوضع الهجين.
الوضع المتصل بالشبكة/ تحقيق تحويل الطاقة في اتجاهين بين بنك البطاريات وشبكة الطاقة
في وضع الاتصال بالشبكة، يحقق نظام تخزين الطاقة PCS تحويل الطاقة ثنائي الاتجاه بين جهاز التخزين والشبكة وفقًا لتعليمات الكمبيوتر المضيف، وله خصائص العاكس.
الدور الرئيسي:
منع تأثير انقطاع التيار الكهربائي: يوقف التوصيل تلقائيًا في حال انقطاع التيار الكهربائي عن الشبكة. مزامنة تشغيل الشبكة: يتتبع ويزامن جهد الشبكة وطورها وترددها تلقائيًا.
من خلال الجهد المنخفض: الحفاظ على التشغيل للتعامل مع الانخفاض قصير المدى في مصدر جهد الشبكة لضمان استقرار نظام الطاقة.
وضع خارج الشبكة أو وضع الجزيرة/ التشغيل المستقل وإمدادات الطاقة من الشبكة الرئيسية
في وضع التشغيل المنفصل عن الشبكة أو المعزول، يمكن لوحدات تخزين الطاقة (PCS) العمل بشكل مستقل عن الشبكة الرئيسية لتزويد الأحمال المحلية بطاقة تيار متردد تلبي متطلبات جودة الطاقة الخاصة بالشبكة. في المناطق النائية وأنظمة الطاقة الاحتياطية في حالات الطوارئ، يُعدّ وضع التشغيل المنفصل عن الشبكة أو المعزول ذا أهمية لا غنى عنها لضمان إمداد الطاقة.
الدور الرئيسي:
إمداد الطاقة المستقل: توفير طاقة التيار المتردد بشكل مستقل وفقًا للمتطلبات المحددة.
إمدادات الطاقة في حالات الطوارئ: قم بالتبديل بسرعة إلى وضع خارج الشبكة أو الشبكة المنفردة للتعامل مع المواقف غير المتوقعة.
الوضع الهجين/ التبديل المرن بين الوضع المتصل بالشبكة والوضع خارج الشبكة
يتيح الوضع الهجين لنظام تخزين البطارية التبديل بين الأوضاع المتصلة بالشبكة وخارج الشبكة، مما يضمن موثوقية النظام ومرونته للتكيف مع بيئات الشبكة المعقدة والمتغيرة.
الدور الرئيسي:
تشغيل الشبكة الصغيرة: عندما يتم فصل الشبكة الصغيرة عن الشبكة العامة، يمكن تحويلها بشكل مرن إلى وضع خارج الشبكة أو معزول لتأمين إمدادات الطاقة من خلال نظام تخزين الطاقة في الشبكة الصغيرة.
تطبيق متعدد الوظائف: يمكنه تحقيق الترشيح واستقرار شبكة الطاقة وتنظيم جودة الطاقة والأخطاء ذاتية الإصلاح واستعادة وتأمين مصدر الطاقة.
الاتجاهات في نظام تحويل الطاقة PCS
الأداء العالي والإدارة الذكية والتكامل العميق لأنظمة الطاقة المتعددة هي الاتجاهات المستقبلية لشركة PCS.
كثافة طاقة وكفاءة عاليتان: ستعتمد أنظمة PCS المستقبلية على أجهزة أشباه موصلات طاقة أكثر تطورًا وتقنيات تبديد الحرارة لتحسين كثافة الطاقة وكفاءة التحويل، وتقليل تكلفة المعدات وحجمها. في الوقت نفسه، سيعزز تطبيق بنية نظام 1500 فولت كثافة الطاقة وكفاءة النظام، ليصبح الحل التقني الرئيسي لخفض التكاليف وزيادة الكفاءة. وقد اقترح كل مصنع برنامج نظام 2000 فولت.
ستكون أنظمة PCS الذكية والمتكاملة أكثر ذكاءً، ومجهزة بخوارزميات تحكم وأجهزة استشعار متقدمة لتحقيق اتخاذ قرارات مستقلة وتحسين الأداء. بالإضافة إلى ذلك، سيتم دمج أنظمة PCS مع أنظمة رئيسية أخرى (مثل بطاريات تخزين الطاقة، ونظام إدارة البطاريات (BMS)، ونظام إدارة الطاقة (EMS)، وغيرها) لتحسين موثوقية النظام وسهولة صيانته.
تطبيقات الطاقة المتعددة التكميلية والشبكات الصغيرة: سيتم تطبيق أنظمة الطاقة المتكاملة (PCS) مع أشكال متعددة من الطاقة (الشمسية، وطاقة الرياح، والطاقة الكهرومائية، وغيرها) بشكل متكامل لتحقيق تنمية طاقة متنوعة ومستدامة. في الشبكات الصغيرة، ستلعب أنظمة الطاقة المتكاملة (PCS) دورًا هامًا في ضمان التشغيل المستقر والتحكم الأمثل في الشبكات الصغيرة لتلبية الاحتياجات المحددة لكل سيناريو.
نظام تحويل الطاقة (PCS) مقابل عاكس تخزين الطاقة وعاكس التعزيز؟
نظام تحويل الطاقة (PCS):
وحدة تخزين الطاقة (PCS) هي الجهاز الأساسي في نظام تخزين الطاقة، وتُستخدم لتحقيق تحويل الطاقة وتدفقها ثنائي الاتجاه بين بطارية التخزين وشبكة الكهرباء. يمكن أن تكون إما محول تيار مستمر/تيار متردد (وظيفة العاكس) أو محول تيار متردد/تيار مستمر (وظيفة المقوم).
يتكون من محول ثنائي الاتجاه DC / AC، ووحدة التحكم، وما إلى ذلك. يتلقى المتحكم تعليمات التحكم الخلفية من خلال الاتصالات، ويتحكم في المحول لشحن أو تفريغ البطارية وفقًا لرمز وحجم تعليمات الطاقة، مما يحقق تنظيم الطاقة النشطة والتفاعلية لشبكة الطاقة.
يقوم بتحويل التيار المتناوب (AC) لشبكة الطاقة إلى طاقة تيار مستمر مطلوبة من قبل البطارية، ويقوم بتحويل طاقة التيار المستمر المخزنة في البطارية إلى طاقة تيار متردد لتزويد شبكة الطاقة.
عاكس تخزين الطاقة:
يركز عاكس تخزين الطاقة بشكل أساسي على وظيفة العاكس، أي تحويل الطاقة المستمرة إلى طاقة مترددة. ويُستخدم بشكل رئيسي لتحويل الطاقة المستمرة في بطارية التخزين إلى طاقة مترددة لتوفير أحمال التيار المتردد أو لتوصيلها بشبكة الكهرباء.
عاكس معزز:
عاكس الطاقة المعزز هو جهاز متكامل يجمع بين محول تخزين الطاقة (PCS) ومحول رفع الجهد. تُضاف وظيفة التعزيز بناءً على تحويل الطاقة ثنائي الاتجاه في محولات تخزين الطاقة (PCS)، مما يسمح بتحويل الطاقة المخزنة وتعزيزها بكفاءة لتلبية متطلبات الوصول إلى الشبكة.
خاتمة
يُعد نظام تحويل الطاقة (PCS) جسرًا هامًا في نظام تخزين طاقة البطاريات، وجزءًا لا غنى عنه وحيويًا في عملية التحول في مجال الطاقة. سيساعد فهم ماهية نظام تحويل الطاقة (PCS) وكيفية عمله في اختيار المنتج المناسب.
إذا كانت لديك أسئلة أخرى، يرجى استشارة المتخصصين فيبي إس إل باتشركة مُصنِّعة ومُورِّدة لأنظمة تخزين الطاقة التجارية والصناعية. تشمل حلولنا الجاهزة لتخزين الطاقة التجارية والصناعية مجموعات بطاريات LiFePO4، وأجهزة تخزين الطاقة، وأنظمة التيار المستمر/المستمر، وأنظمة المراقبة، وأنظمة الحماية من الحرائق، وأنظمة التبريد، وغيرها من المكونات المهمة التي يُمكن تطبيقها مباشرةً على مجموعة واسعة من مصادر الطاقة الهجينة، مثل الطاقة الكهروضوئية، وأنظمة المرافق، والديزل.
وقت النشر: ٨ يناير ٢٠٢٥