PCS, ou Sistema de Conversão de Energia, é uma ponte entre obateria de armazenamento de energiae a rede elétrica, que não apenas realiza a conversão entre CC e CA, mas também proporciona controle preciso e gerenciamento de energia de acordo com a demanda da rede elétrica e o estado da bateria. No contexto da atual transição energética, o desenvolvimento da tecnologia de armazenamento de energia é de grande importância, e o PCS, como componente central do sistema de armazenamento de energia, desempenha um papel fundamental na concretização do armazenamento e da regulação eficientes da energia elétrica.
Como funciona o sistema de conversão de energia PCS?
O Sistema de Conversão de Energia (PCS) é composto principalmente por eletrônica de potência, sistemas de controle e monitoramento e baterias. Seu princípio é realizar a conversão eficiente e o fluxo bidirecional de energia através da eletrônica de potência para garantir a operação estável e a utilização eficiente do sistema de armazenamento de energia. Quando a rede precisa que o sistema de armazenamento de energia descarregue, o PCS converte a energia CC da bateria de armazenamento em energia CA e a envia para a rede; quando a rede precisa que o sistema de armazenamento de energia carregue, o PCS converte a energia CA da rede em energia CC e a armazena na bateria de armazenamento.
Componentes e Estrutura do Sistema de Conversão de Energia PCS
Componentes
Inclui principalmente módulo de potência, módulo de controle, circuito de filtro e circuito de proteção.
O módulo de potência é responsável pela conversão de energia, o módulo de controle realiza o monitoramento e o controle da operação, o circuito de filtro melhora a qualidade da energia e o circuito de proteção garante a segurança do equipamento.
Estrutura
Montagem na parede: Adequado para sistemas de armazenamento de energia de pequeno porte, fácil de instalar e ocupa pouco espaço.
Tipo de gabinete: adequado para sistemas de armazenamento de energia de médio e grande porte, com alto nível de potência e confiabilidade. PCS de armazenamento de energia do tipo gabinete geralmente consistem em múltiplos módulos de potência, que podem ser expandidos e atualizados conforme necessário.
Funções e características do sistema de conversão de energia PCS
Função:
Conversão de energia bidirecional, controle de potência e regulação da qualidade da energia. A potência de carga e descarga pode ser ajustada de acordo com a demanda, reduzindo harmônicas e interferências eletromagnéticas.
Características:
Eficiência energética, alta confiabilidade e controle inteligente. A alta eficiência de conversão reduz a perda de energia, o design modular é fácil de manter e pode ser monitorado e gerenciado remotamente.
Cenários de aplicação para sistema de conversão de energia PCS
A classificação dos cenários de aplicação do PCS pode ser encontrada em:Qual é a diferença entre PCS para armazenamento de grande porte, armazenamento comercial e industrial e armazenamento doméstico?
Os 3 modos de operação do sistema de conversão de energia PCS
O Sistema de Conversão de Energia (PCS) opera nos três modos principais a seguir: modo conectado à rede, modo fora da rede ou isolado e modo híbrido.
Modo conectado à rede/ Realizar conversão de energia bidirecional entre banco de baterias e rede elétrica
No modo conectado à rede, o sistema de armazenamento de energia PCS realiza a conversão bidirecional de energia entre o dispositivo de armazenamento e a rede de acordo com as instruções do computador host e tem as características de um inversor.
Papel principal:
Prevenção do efeito ilhamento: interrompe automaticamente o fornecimento em caso de falha de energia da rede. Sincronização da operação da rede: rastreia e sincroniza automaticamente a fase e a frequência da tensão da rede.
Por meio de baixa tensão: manter a operação para lidar com a redução de curto prazo da fonte de tensão da rede para garantir a estabilidade do sistema de energia.
Modo off-grid ou ilha/ operação independente e fornecimento de energia da rede principal
No modo off-grid ou isolado, o PCS de armazenamento pode operar independentemente da rede principal para fornecer energia CA às cargas locais, atendendo aos requisitos de qualidade de energia da rede. Para áreas remotas e sistemas de energia de reserva de emergência, o modo off-grid ou isolado é de importância insubstituível para garantir o fornecimento de energia.
Papel principal:
Fonte de alimentação autônoma: fornece energia CA de forma independente, de acordo com os requisitos definidos.
Fonte de alimentação de emergência: alterne rapidamente para o modo off-grid ou single-grid para lidar com situações inesperadas.
Modo Híbrido/ Comutação flexível entre o modo conectado à rede e o modo fora da rede
O modo híbrido permite que o sistema de armazenamento de bateria alterne entre os modos conectado à rede e fora da rede, garantindo confiabilidade e flexibilidade do sistema para se adaptar a ambientes de rede complexos e mutáveis.
Papel principal:
Operação da microrrede: quando a microrrede é desconectada da rede pública, ela pode ser alternada de forma flexível para o modo isolado ou fora da rede para garantir o fornecimento de energia por meio do sistema de armazenamento de energia na microrrede.
Aplicação multifuncional: pode realizar filtragem, estabilização da rede elétrica e regulação da qualidade da energia, autocorreção de falhas, restauração e proteção do fornecimento de energia.
Tendências em Sistemas de Conversão de Energia PCS
Maior desempenho, gerenciamento inteligente e integração profunda de múltiplos sistemas de energia são as tendências futuras do PCS.
Alta Densidade de Potência e Alta Eficiência: Os futuros PCS adotarão dispositivos semicondutores de potência mais avançados e tecnologias de dissipação de calor para melhorar a densidade de potência e a eficiência de conversão, além de reduzir o custo e o volume do equipamento. Ao mesmo tempo, a aplicação da arquitetura de sistema de 1500 V aumentará ainda mais a densidade de energia e a eficiência do sistema, tornando-se a principal solução técnica para reduzir custos e aumentar a eficiência. Fabricantes individuais propuseram um programa de sistema de 2000 V.
PCS inteligentes e integrados tenderão a ser inteligentes, equipados com algoritmos de controle e sensores avançados para alcançar tomada de decisão autônoma e operação otimizada. Além disso, os PCS serão integrados a outros sistemas importantes (como baterias de armazenamento de energia, sistemas de gerenciamento de baterias (BMS), sistemas de gerenciamento de energia (EMS), etc.) para melhorar a confiabilidade e a manutenibilidade do sistema.
Aplicações complementares multienergéticas e em microrredes: O PCS será aplicado com múltiplas formas de energia (solar, eólica, hidrelétrica, etc.) de forma complementar para alcançar um desenvolvimento energético diversificado e sustentável. Em microrredes, o PCS desempenhará um papel importante para garantir a operação estável e o controle ideal das microrredes, atendendo às necessidades específicas de cenários segmentados.
Sistema de conversão de energia (PCS) vs. inversor de armazenamento de energia e inversor de reforço?
Sistema de Conversão de Energia (PCS):
O PCS é o equipamento central do sistema de armazenamento de energia, utilizado para realizar a conversão de energia e o fluxo bidirecional entre a bateria de armazenamento e a rede elétrica. Pode ser um conversor CC/CA (função inversora) ou um conversor CA/CC (função retificadora).
Consiste em um conversor bidirecional CC/CA, unidade de controle, etc. O controlador recebe as instruções de controle de fundo por meio de comunicação e controla o conversor para carregar ou descarregar a bateria de acordo com o símbolo e o tamanho da instrução de energia, realizando a regulação da potência ativa e reativa da rede elétrica.
Ele converte a corrente alternada (CA) da rede elétrica em energia CC exigida pela bateria e converte a energia CC armazenada na bateria em energia CA a ser fornecida à rede elétrica.
Inversor de armazenamento de energia:
Um inversor de armazenamento de energia concentra-se principalmente na função de inversor, ou seja, converter energia CC em CA. Ele é usado principalmente para converter a energia CC da bateria de armazenamento em CA para alimentar cargas CA ou conectá-la à rede elétrica CA.
Inversor Booster:
O Inversor Booster é um dispositivo altamente integrado que combina um conversor de armazenamento de energia (PCS) e um transformador elevador. A função boost é adicionada com base na conversão bidirecional de energia no PCS, para que a energia armazenada possa ser convertida e impulsionada de forma eficiente para atender aos requisitos de acesso à rede.
Conclusão
O Sistema de Conversão de Energia (PCS) é uma ponte importante no sistema de armazenamento de energia de baterias e uma parte indispensável e vital da transição energética. Entender o que um Sistema de Conversão de Energia (PCS) faz e como funciona ajudará na escolha de um produto.
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Horário da postagem: 08/01/2025