Le PCS, ou Power Conversion System, est un pont entre lebatterie de stockage d'énergieet le réseau électrique, qui non seulement réalise la conversion entre courant continu et courant alternatif, mais assure également un contrôle précis de la puissance et une gestion de l'énergie en fonction de la demande du réseau et de l'état de la batterie. Dans le contexte de la transition énergétique actuelle, le développement des technologies de stockage d'énergie revêt une importance capitale, et le PCS, en tant que composant central du système de stockage d'énergie, joue un rôle clé dans la réalisation d'un stockage et d'une régulation efficaces de l'énergie électrique.
Comment fonctionne le système de conversion de puissance PCS ?
Le système de conversion d'énergie (PCS) est principalement composé d'électronique de puissance, de systèmes de contrôle-commande et de batteries. Son principe est d'assurer une conversion efficace et un flux d'énergie bidirectionnel via l'électronique de puissance afin d'assurer un fonctionnement stable et une utilisation efficace du système de stockage d'énergie. Lorsque le réseau a besoin du système de stockage d'énergie pour se décharger, le PCS convertit le courant continu de la batterie de stockage en courant alternatif et le restitue au réseau ; lorsque le réseau a besoin du système de stockage d'énergie pour se charger, le PCS convertit le courant alternatif du réseau en courant continu et le stocke dans la batterie de stockage.
Composants et structure du système de conversion de puissance PCS
Composants
Il comprend principalement un module d'alimentation, un module de contrôle, un circuit de filtrage et un circuit de protection.
Le module d'alimentation est responsable de la conversion de puissance, le module de contrôle réalise la surveillance et le contrôle du fonctionnement, le circuit de filtrage améliore la qualité de l'alimentation et le circuit de protection assure la sécurité de l'équipement.
Structure
Montage mural : Convient aux systèmes de stockage d'énergie de petite taille, facile à installer et occupe peu d'espace.
Type d'armoire : adapté aux systèmes de stockage d'énergie de moyenne et grande taille, avec un niveau de puissance et une fiabilité élevés. Les systèmes de stockage d'énergie de type armoire sont généralement constitués de plusieurs modules de puissance, extensibles et évolutifs selon les besoins.
Fonctions et caractéristiques du système de conversion de puissance PCS
Fonction:
Conversion d'énergie bidirectionnelle, contrôle de la puissance et régulation de la qualité de l'énergie. La puissance de charge et de décharge peut être ajustée en fonction de la demande, réduisant ainsi les harmoniques et les interférences électromagnétiques.
Caractéristiques:
Efficacité énergétique, haute fiabilité et contrôle intelligent. Le rendement de conversion élevé réduit les pertes d'énergie. La conception modulaire est facile à entretenir et permet une surveillance et une gestion à distance.
Scénarios d'application pour le système de conversion de puissance PCS
La classification des scénarios d'application PCS peut être trouvée dans :Quelle est la différence entre les PCS pour le stockage de grande taille, le stockage commercial et industriel et le stockage domestique ?
Les 3 modes de fonctionnement du système de conversion de puissance PCS
Le système de conversion de puissance (PCS) fonctionne selon les trois modes principaux suivants : mode connecté au réseau, mode hors réseau ou isolé et mode hybride.
Mode connecté au réseau/ Réaliser une conversion d'énergie bidirectionnelle entre le parc de batteries et le réseau électrique
En mode connecté au réseau, le système de stockage d'énergie PCS réalise une conversion d'énergie bidirectionnelle entre le dispositif de stockage et le réseau selon les instructions de l'ordinateur hôte et présente les caractéristiques d'un onduleur.
Rôle principal :
Prévention de l'effet d'îlotage : arrêt automatique de la distribution en cas de panne du réseau. Synchronisation du fonctionnement du réseau : suivi et synchronisation automatiques de la phase et de la fréquence de la tension du réseau.
Grâce à la basse tension : maintenir le fonctionnement pour faire face à la réduction à court terme de la source de tension du réseau afin de garantir la stabilité du système électrique.
Mode hors réseau ou insulaire/ fonctionnement indépendant et alimentation électrique du réseau principal
En mode autonome ou isolé, le système de stockage peut fonctionner indépendamment du réseau principal pour alimenter les charges locales en courant alternatif répondant aux exigences de qualité du réseau. Pour les zones isolées et les systèmes d'alimentation de secours, le mode autonome ou isolé est essentiel pour garantir l'alimentation électrique.
Rôle principal :
Alimentation électrique autonome : fournit de manière indépendante de l'énergie électrique CA en fonction des exigences définies.
Alimentation de secours : passez rapidement en mode hors réseau ou en mode réseau isolé pour faire face aux situations inattendues.
Mode hybride/ Commutation flexible entre le mode connecté au réseau et le mode hors réseau
Le mode hybride permet au système de stockage de batterie de basculer entre les modes connecté au réseau et hors réseau, garantissant ainsi la fiabilité et la flexibilité du système pour s'adapter aux environnements de réseau complexes et changeants.
Rôle principal :
Fonctionnement du micro-réseau : lorsque le micro-réseau est déconnecté du réseau public, il peut être commuté de manière flexible en mode hors réseau ou isolé pour sécuriser l'alimentation électrique via le système de stockage d'énergie du micro-réseau.
Application multifonctionnelle : elle peut réaliser le filtrage, la stabilisation du réseau électrique et la régulation de la qualité de l'énergie, l'auto-réparation des défauts, la restauration et la sécurisation de l'alimentation électrique.
Tendances en matière de systèmes de conversion de puissance PCS
Des performances supérieures, une gestion intelligente et une intégration profonde de plusieurs systèmes énergétiques sont les tendances futures du PCS.
Densité de puissance élevée et rendement élevé. Les futurs PCS adopteront des semi-conducteurs de puissance et des technologies de dissipation thermique plus avancés pour améliorer la densité de puissance et le rendement de conversion, et réduire le coût et le volume des équipements. Parallèlement, l'application d'une architecture système 1500 V améliorera encore la densité énergétique et le rendement du système, et deviendra la principale solution technique pour réduire les coûts et accroître le rendement. Certains fabricants ont proposé un programme système 2000 V.
Les systèmes de contrôle industriels intelligents et intégrés seront généralement intelligents, équipés d'algorithmes de contrôle et de capteurs avancés pour une prise de décision autonome et un fonctionnement optimisé. De plus, les systèmes de contrôle industriels seront intégrés à d'autres systèmes clés (tels que les batteries de stockage d'énergie, les systèmes de gestion de batterie (BMS), les systèmes de gestion de l'énergie (EMS), etc.) afin d'améliorer la fiabilité et la maintenabilité du système.
Applications complémentaires multi-énergies et micro-réseaux : les PCS seront utilisés de manière complémentaire avec de multiples formes d'énergie (solaire, éolienne, hydraulique, etc.) afin de favoriser un développement énergétique diversifié et durable. Dans les micro-réseaux, les PCS joueront un rôle important pour garantir un fonctionnement stable et un contrôle optimal afin de répondre aux besoins spécifiques de scénarios segmentés.
Système de conversion de puissance (PCS) vs. onduleur de stockage d'énergie et onduleur d'appoint ?
Système de conversion de puissance (PCS) :
Le PCS est l'équipement central du système de stockage d'énergie. Il assure la conversion d'énergie et le flux bidirectionnel entre la batterie de stockage et le réseau électrique. Il peut s'agir d'un convertisseur CC/CA (fonction onduleur) ou CA/CC (fonction redresseur).
Il se compose d'un convertisseur bidirectionnel DC/AC, d'une unité de contrôle, etc. Le contrôleur reçoit l'instruction de contrôle d'arrière-plan via la communication et contrôle le convertisseur pour charger ou décharger la batterie en fonction du symbole et de la taille de l'instruction de puissance, réalisant la régulation de la puissance active et réactive du réseau électrique.
Il convertit le courant alternatif (CA) du réseau électrique en courant continu requis par la batterie et convertit le courant continu stocké dans la batterie en courant alternatif à fournir au réseau électrique.
Onduleur de stockage d'énergie :
Un onduleur de stockage d'énergie se concentre principalement sur la fonction d'onduleur, c'est-à-dire la conversion du courant continu en courant alternatif. Il est principalement utilisé pour convertir le courant continu de la batterie de stockage en courant alternatif afin d'alimenter des charges en courant alternatif ou de les connecter au réseau électrique alternatif.
Onduleur Booster :
L'onduleur booster est un dispositif hautement intégré combinant un convertisseur de stockage d'énergie (PCS) et un transformateur élévateur. La fonction boost est ajoutée grâce à la conversion bidirectionnelle de la puissance dans le PCS, permettant ainsi de convertir et d'amplifier efficacement l'énergie stockée pour répondre aux besoins d'accès au réseau.
Conclusion
Le système de conversion de puissance (PCS) est un élément essentiel du système de stockage d'énergie par batterie et un élément indispensable et vital de la transition énergétique. Comprendre le fonctionnement d'un système de conversion de puissance (PCS) facilitera le choix d'un produit.
Si vous avez d'autres questions, veuillez consulter les professionnels deBSLBATT, fabricant et fournisseur de systèmes de stockage d'énergie commerciaux et industriels. Nos solutions clés en main de stockage d'énergie commerciaux et industriels comprennent des packs de batteries LiFePO4, des systèmes de stockage PCS, des systèmes DC/DC, des systèmes de surveillance, des systèmes de protection incendie, des systèmes de refroidissement et d'autres composants importants, directement applicables à une large gamme de sources d'énergie hybrides telles que le photovoltaïque, les réseaux électriques et le diesel.
Date de publication : 08/01/2025