PCS(전력변환시스템)는 전력을 변환하는 장치로서에너지 저장 배터리그리고 전력망은 직류와 교류 전력의 변환을 실현할 뿐만 아니라 전력망의 수요와 배터리 상태에 따라 정밀한 전력 제어 및 에너지 관리를 제공합니다. 현재의 에너지 전환 상황에서 에너지 저장 기술의 발전은 매우 중요하며, 에너지 저장 시스템의 핵심 구성 요소인 PCS는 전기 에너지의 효율적인 저장 및 조절을 실현하는 데 핵심적인 역할을 합니다.
전력 변환 시스템 PCS는 어떻게 작동하나요?
전력 변환 시스템(PCS)은 주로 전력 전자 장치, 제어 및 모니터링 시스템, 그리고 배터리로 구성됩니다. PCS의 원리는 전력 전자 장치를 통해 효율적인 에너지 변환 및 양방향 흐름을 구현하여 에너지 저장 시스템의 안정적인 작동과 효율적인 활용을 보장하는 것입니다. 계통에서 에너지 저장 시스템의 방전이 필요할 때, PCS는 축전지의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 계통으로 출력합니다. 계통에서 에너지 저장 시스템의 충전이 필요할 때, PCS는 계통의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 축전지에 저장합니다.
전력 변환 시스템 PCS의 구성 요소 및 구조
구성 요소
주로 전원모듈, 제어모듈, 필터회로, 보호회로로 구성됩니다.
전력모듈은 전력변환을 담당하고, 제어모듈은 동작감시 및 제어를 실현하며, 필터회로는 전력품질을 향상시키고, 보호회로는 장비의 안전을 보장합니다.
구조
벽걸이형: 소형 에너지 저장 시스템에 적합하며, 설치가 쉽고 공간을 거의 차지하지 않습니다.
캐비닛형: 높은 전력 수준과 신뢰성을 갖춘 중대형 에너지 저장 시스템에 적합합니다. 캐비닛형 에너지 저장 PCS는 일반적으로 여러 개의 전력 모듈로 구성되며, 필요에 따라 확장 및 업그레이드할 수 있습니다.
전력 변환 시스템 PCS의 기능 및 특징
기능:
양방향 에너지 변환, 전력 제어, 전력 품질 조절 기능을 제공합니다. 충전 및 방전 전력을 수요에 따라 조절하여 고조파 및 전자파 간섭을 줄일 수 있습니다.
특징:
에너지 효율, 높은 신뢰성, 지능형 제어 기능을 제공합니다. 높은 변환 효율로 에너지 손실을 줄이고, 모듈화된 설계로 유지 보수가 용이하며 원격 모니터링 및 관리가 가능합니다.
전력 변환 시스템 PCS의 응용 시나리오
PCS 응용 프로그램 시나리오의 분류는 다음에서 찾을 수 있습니다.대규모 보관용 PCS, 상업 및 산업용 보관용 PCS, 가정용 보관용 PCS의 차이점은 무엇입니까?
전력 변환 시스템 PCS의 3가지 작동 모드
전력 변환 시스템(PCS)은 그리드 연결 모드, 오프그리드 또는 분리 모드, 하이브리드 모드의 세 가지 주요 모드로 작동합니다.
그리드 연결 모드/ 배터리 뱅크와 전력망 간 양방향 에너지 변환 실현
그리드 연결 모드에서 에너지 저장 시스템 PCS는 호스트 컴퓨터의 지시에 따라 저장 장치와 그리드 사이의 양방향 에너지 변환을 실현하며 인버터의 특성을 갖습니다.
주요 역할:
단독 운전 방지: 계통 정전 시 자동으로 송전을 중단합니다. 계통 운전 동기화: 계통 전압, 위상, 주파수를 자동으로 추적하고 동기화합니다.
저전압을 통해: 그리드 전압원의 단기적 감소에 대처하여 운영을 유지하여 전력 시스템의 안정성을 보장합니다.
오프 그리드 또는 아일랜드 모드/ 주전력망으로부터 독립적인 운영 및 전력 공급
오프그리드 또는 고립 모드에서 저장용 PCS는 주전원과 독립적으로 작동하여 지역 부하에 그리드의 전력 품질 요건을 충족하는 AC 전력을 공급할 수 있습니다. 원격 지역 및 비상 백업 전력 시스템의 경우, 오프그리드 또는 고립 모드는 전력 공급을 보장하는 데 있어 필수적인 요소입니다.
주요 역할:
자율 전원 공급: 설정된 요구 사항에 따라 독립적으로 AC 전원 에너지를 공급합니다.
비상 전원 공급: 예상치 못한 상황에 대처하기 위해 오프그리드 또는 단독 그리드 모드로 빠르게 전환합니다.
하이브리드 모드/ 그리드 연결 모드와 오프 그리드 모드 간의 유연한 전환
하이브리드 모드에서는 배터리 저장 시스템이 그리드 연결 모드와 오프그리드 모드 사이를 전환할 수 있어 복잡하고 변화하는 그리드 환경에 적응할 수 있는 시스템의 안정성과 유연성을 보장합니다.
주요 역할:
마이크로그리드 운영: 마이크로그리드가 공공 전력망에서 분리되면 마이크로그리드 내의 에너지 저장 시스템을 통해 전력 공급을 확보하기 위해 오프그리드 또는 격리 모드로 유연하게 전환할 수 있습니다.
다기능 응용: 필터링, 전력망 안정화, 전력 품질 조절, 고장 자체 복구, 전력 공급 복구 및 보안을 실현할 수 있습니다.
전력 변환 시스템 PCS의 동향
더 높은 성능, 지능형 관리, 그리고 다양한 에너지 시스템의 긴밀한 통합은 PCS의 미래 추세입니다.
고전력 밀도 및 고효율 미래 PCS는 더욱 발전된 전력 반도체 소자와 방열 기술을 채택하여 전력 밀도와 변환 효율을 향상시키고 장비 비용과 부피를 줄일 것입니다. 동시에 1500V 시스템 아키텍처를 적용하여 에너지 밀도와 시스템 효율을 더욱 향상시키고, 비용 절감 및 효율 향상을 위한 주요 기술 솔루션이 될 것입니다. 각 제조업체는 2000V 시스템 프로그램을 제안했습니다.
지능형 통합 PCS는 자율적인 의사결정과 최적화된 운영을 위해 첨단 제어 알고리즘과 센서를 탑재하여 지능화될 것입니다. 또한, PCS는 에너지 저장 배터리, 배터리 관리 시스템(BMS), 에너지 관리 시스템(EMS) 등 다른 핵심 시스템과 통합되어 시스템 신뢰성과 유지보수성을 향상시킬 것입니다.
다중 에너지 보완 및 마이크로그리드 적용: PCS는 다양한 에너지 형태(태양광, 풍력, 수력 등)와 상호 보완적으로 적용되어 에너지의 다각적이고 지속 가능한 발전을 실현합니다. 마이크로그리드에서 PCS는 세분화된 시나리오의 특정 요구를 충족하기 위해 마이크로그리드의 안정적인 운영과 최적 제어를 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.
전력 변환 시스템(PCS) 대 에너지 저장 인버터 및 부스터 인버터?
전력 변환 시스템(PCS):
PCS는 에너지 저장 시스템의 핵심 장비로, 저장 배터리와 전력망 간의 에너지 변환 및 양방향 흐름을 구현하는 데 사용됩니다. PCS는 직류/교류 변환기(인버터 기능) 또는 교류/직류 변환기(정류 기능)로 구성될 수 있습니다.
DC/AC 양방향 컨버터, 제어 장치 등으로 구성됩니다. 컨트롤러는 통신을 통해 백그라운드 제어 명령을 수신하고, 전력 명령의 기호와 크기에 따라 컨버터를 제어하여 배터리를 충전 또는 방전하여 전력망의 유효 전력과 무효 전력을 조절합니다.
전력망의 교류(AC)를 배터리가 필요로 하는 직류 전력으로 변환하고, 배터리에 저장된 직류 전력을 전력망에 공급할 수 있는 교류 전력으로 변환합니다.
에너지 저장 인버터:
에너지 저장 인버터는 주로 인버터 기능, 즉 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 데 중점을 둡니다. 주로 축전지의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 교류 부하에 공급하거나 교류 전력망에 연결하는 데 사용됩니다.
부스터 인버터:
부스터 인버터는 에너지 저장 컨버터(PCS)와 승압 변압기를 결합한 고집적 장치입니다. PCS의 양방향 전력 변환을 기반으로 부스트 기능이 추가되어, 저장된 전력을 계통 접근 요건에 맞춰 효율적으로 변환 및 승압할 수 있습니다.
결론
전력 변환 시스템(PCS)은 배터리 에너지 저장 시스템의 중요한 연결 고리이자 에너지 전환에 필수적이고 필수적인 부분입니다. 전력 변환 시스템(PCS)의 기능과 작동 방식을 이해하면 제품 선택에 도움이 될 것입니다.
추가 질문이 있으시면 전문가에게 문의하세요.비슬배트상업용 및 산업용 에너지 저장 시스템 제조업체이자 공급업체인 당사의 턴키 상업용 및 산업용 에너지 저장 솔루션에는 LiFePO4 배터리 팩, 저장용 PCS, DC/DC, 모니터링 시스템, 화재 방지 시스템, 냉각 시스템 및 기타 중요 구성 요소가 포함되며, 이러한 구성 요소는 태양광, 유틸리티, 디젤 등 다양한 하이브리드 에너지원에 직접 적용될 수 있습니다.
게시 시간: 2025년 1월 8일