PCS oder Power Conversion System ist eine Brücke zwischen demEnergiespeicherbatterieund das Stromnetz, das nicht nur die Umwandlung zwischen Gleich- und Wechselstrom realisiert, sondern auch eine präzise Leistungssteuerung und Energieverwaltung entsprechend der Nachfrage des Stromnetzes und dem Zustand der Batterie bietet. Im Kontext der aktuellen Energiewende ist die Entwicklung der Energiespeichertechnologie von großer Bedeutung, und PCS spielt als Kernkomponente des Energiespeichersystems eine Schlüsselrolle bei der Realisierung der effizienten Speicherung und Regulierung elektrischer Energie.
Wie funktioniert das Power Conversion System PCS?
Das Stromumwandlungssystem PCS besteht hauptsächlich aus Leistungselektronik, Steuerungs- und Überwachungssystemen sowie Batterien. Sein Prinzip besteht darin, eine effiziente Umwandlung und einen bidirektionalen Energiefluss durch die Leistungselektronik zu realisieren, um einen stabilen Betrieb und eine effiziente Nutzung des Energiespeichersystems zu gewährleisten. Wenn das Netz das Energiespeichersystem entladen muss, wandelt das PCS den Gleichstrom in der Speicherbatterie in Wechselstrom um und gibt ihn an das Netz ab. Wenn das Netz das Energiespeichersystem zum Laden benötigt, wandelt das PCS den Wechselstrom im Netz in Gleichstrom um und speichert ihn in der Speicherbatterie.
Komponenten und Aufbau des Power Conversion Systems PCS
Komponenten
Es umfasst hauptsächlich ein Leistungsmodul, ein Steuermodul, eine Filterschaltung und eine Schutzschaltung.
Das Leistungsmodul ist für die Stromumwandlung verantwortlich, das Steuermodul übernimmt die Betriebsüberwachung und -steuerung, die Filterschaltung verbessert die Stromqualität und die Schutzschaltung sorgt für die Gerätesicherheit.
Struktur
Wandmontage: Geeignet für kleine Energiespeichersysteme, einfach zu installieren und platzsparend.
Schranktyp: Geeignet für mittlere und große Energiespeichersysteme mit hoher Leistung und Zuverlässigkeit. Energiespeicher-PCS im Schranktyp bestehen in der Regel aus mehreren Leistungsmodulen, die je nach Bedarf erweitert und aufgerüstet werden können.
Funktionen und Features des Power Conversion Systems PCS
Funktion:
Zweiwege-Energieumwandlung, Leistungsregelung, Regelung der Stromqualität. Die Lade- und Entladeleistung kann je nach Bedarf angepasst werden, wodurch Oberwellen und elektromagnetische Störungen reduziert werden.
Merkmale:
Energieeffizient, hohe Zuverlässigkeit, intelligente Steuerung. Der hohe Umwandlungswirkungsgrad reduziert Energieverluste, das modulare Design ist wartungsfreundlich und kann fernüberwacht und verwaltet werden.
Anwendungsszenarien für Power Conversion System PCS
Die Einteilung der PCS-Anwendungsszenarien findet sich in:Was ist der Unterschied zwischen PCS für Großspeicher, Gewerbe- und Industriespeicher und Haushaltsspeicher?
Die 3 Betriebsarten des Power Conversion Systems PCS
Das Power Conversion System (PCS) arbeitet in den folgenden drei Hauptmodi: netzgekoppelter Modus, netzunabhängiger oder isolierter Modus und Hybridmodus.
Netzgekoppelter Modus/ Realisieren Sie eine bidirektionale Energieumwandlung zwischen Batteriebank und Stromnetz
Im netzgekoppelten Modus realisiert das Energiespeichersystem PCS eine bidirektionale Energieumwandlung zwischen dem Speichergerät und dem Netz gemäß den Anweisungen des Hostcomputers und verfügt über die Eigenschaften eines Wechselrichters.
Hauptrolle:
Verhinderung des Inseleffekts: Automatischer Stopp der Lieferung bei Netzausfall. Synchronisierung des Netzbetriebs: Automatische Verfolgung und Synchronisierung von Netzspannungsphase und -frequenz.
Durch Niederspannung: Aufrechterhaltung des Betriebs, um kurzfristige Reduzierungen der Netzspannung zu bewältigen und so die Stabilität des Stromsystems zu gewährleisten.
Off-Grid- oder Inselmodus/ Unabhängiger Betrieb und Versorgung vom öffentlichen Stromnetz
Im Off-Grid- oder Inselbetrieb kann das Speicher-PCS unabhängig vom Hauptnetz betrieben werden, um lokale Verbraucher mit Wechselstrom zu versorgen, der den Anforderungen des Netzes an die Stromqualität entspricht. Für abgelegene Gebiete und Notstromversorgungssysteme ist der Off-Grid- oder Inselbetrieb von unschätzbarer Bedeutung, um die Stromversorgung sicherzustellen.
Hauptrolle:
Autonome Stromversorgung: Bereitstellung von Wechselstromenergie unabhängig und entsprechend den festgelegten Anforderungen.
Notstromversorgung: Wechseln Sie schnell in den Off-Grid- oder Lone-Grid-Modus, um unerwartete Situationen zu bewältigen.
Hybridmodus/ Flexibler Wechsel zwischen netzgekoppeltem und netzunabhängigem Betrieb
Im Hybridmodus kann das Batteriespeichersystem zwischen netzgekoppeltem und netzunabhängigem Modus wechseln. Dadurch wird die Systemzuverlässigkeit und Flexibilität gewährleistet, um sich an komplexe und sich ändernde Netzumgebungen anzupassen.
Hauptrolle:
Microgrid-Betrieb: Bei Trennung des Microgrids vom öffentlichen Netz kann flexibel in den Off-Grid- bzw. Inselbetrieb geschaltet werden, um die Stromversorgung durch den Energiespeicher im Microgrid sicherzustellen.
Multifunktionale Anwendung: Es ermöglicht Filterung, Stabilisierung des Stromnetzes und Regulierung der Stromqualität, Selbstheilung von Fehlern sowie Wiederherstellung und Sicherung der Stromversorgung.
Trends bei Stromumwandlungssystemen (PCS)
Höhere Leistung, intelligentes Management und tiefe Integration mehrerer Energiesysteme sind die zukünftigen Trends von PCS.
Hohe Leistungsdichte und hohe Effizienz: Zukünftige PCS werden fortschrittlichere Leistungshalbleiter und Wärmeableitungstechnologien einsetzen, um die Leistungsdichte und den Umwandlungswirkungsgrad zu verbessern und gleichzeitig Kosten und Volumen der Geräte zu reduzieren. Gleichzeitig wird die Anwendung einer 1500-V-Systemarchitektur die Energiedichte und den Systemwirkungsgrad weiter steigern und zur wichtigsten technischen Lösung zur Kostensenkung und Effizienzsteigerung werden. Einzelne Hersteller haben ein 2000-V-Systemprogramm vorgeschlagen.
Intelligente und integrierte PCS werden in der Regel intelligent sein und mit fortschrittlichen Steuerungsalgorithmen und Sensoren ausgestattet sein, um autonome Entscheidungen zu treffen und den Betrieb zu optimieren. Darüber hinaus werden PCS mit anderen Schlüsselsystemen (wie Energiespeicherbatterien, Batteriemanagementsystemen (BMS), Energiemanagementsystemen (EMS) usw.) integriert, um die Systemzuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit zu verbessern.
Komplementäre Multi-Energie- und Mikronetzanwendungen: PCS werden mit verschiedenen Energieformen (Solar, Wind, Wasser usw.) komplementär eingesetzt, um eine diversifizierte und nachhaltige Energieentwicklung zu ermöglichen. In Mikronetzen spielen PCS eine wichtige Rolle für einen stabilen Betrieb und eine optimale Steuerung der Mikronetze, um den spezifischen Anforderungen segmentierter Szenarien gerecht zu werden.
Power Conversion System (PCS) vs. Energiespeicher-Wechselrichter und Booster-Wechselrichter?
Stromumwandlungssystem (PCS):
PCS ist die Kernkomponente des Energiespeichersystems und dient der Energieumwandlung und dem bidirektionalen Fluss zwischen der Speicherbatterie und dem Stromnetz. Es kann sich entweder um einen DC/AC-Wandler (Wechselrichterfunktion) oder einen AC/DC-Wandler (Gleichrichterfunktion) handeln.
Es besteht aus einem bidirektionalen DC/AC-Wandler, einer Steuereinheit usw. Der Controller empfängt die Hintergrund-Steueranweisungen per Kommunikation und steuert den Wandler, um die Batterie entsprechend dem Symbol und der Größe der Leistungsanweisung zu laden oder zu entladen, wodurch die Regulierung der Wirk- und Blindleistung des Stromnetzes realisiert wird.
Es wandelt den Wechselstrom (AC) des Stromnetzes in den von der Batterie benötigten Gleichstrom um und wandelt den in der Batterie gespeicherten Gleichstrom in Wechselstrom um, der in das Stromnetz eingespeist werden kann.
Energiespeicher-Wechselrichter:
Bei einem Energiespeicher-Wechselrichter liegt der Schwerpunkt hauptsächlich auf der Wechselrichterfunktion, also der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom. Er wird hauptsächlich verwendet, um den Gleichstrom in der Speicherbatterie in Wechselstrom umzuwandeln, um Wechselstromverbraucher zu versorgen oder an das Wechselstromnetz anzuschließen.
Booster-Wechselrichter:
Der Booster-Wechselrichter ist ein hochintegriertes Gerät, das einen Energiespeicherkonverter (PCS) und einen Aufwärtstransformator kombiniert. Die Boost-Funktion basiert auf der bidirektionalen Stromumwandlung im PCS, sodass die gespeicherte Energie effizient umgewandelt und verstärkt werden kann, um den Anforderungen des Netzzugangs gerecht zu werden.
Abschluss
Das Power Conversion System (PCS) ist eine wichtige Brücke im Batteriespeichersystem und ein unverzichtbarer und wesentlicher Bestandteil der Energiewende. Das Verständnis der Funktion und Funktionsweise eines Power Conversion Systems (PCS) hilft bei der Produktauswahl.
Bei weiteren Fragen wenden Sie sich bitte an die Fachleute vonBSLBATT, Hersteller und Lieferant von Energiespeichersystemen für Gewerbe und Industrie. Unsere schlüsselfertigen Energiespeicherlösungen für Gewerbe und Industrie umfassen LiFePO4-Akkupacks, Speicher-PCS, DC/DC-Systeme, Überwachungssysteme, Brandschutzsysteme, Kühlsysteme und weitere wichtige Komponenten, die direkt auf eine Vielzahl von Hybridenergiequellen wie Photovoltaik, Netzstrom und Diesel anwendbar sind.
Beitragszeit: 08.01.2025