Dans le processus d'accélération de la réalisation des objectifs de double carbone et de construction d'un nouveau système électrique, la technologie de stockage d'énergie devient progressivement l'une des technologies clés pour soutenir le fonctionnement stable du nouveau système électrique et optimiser l'allocation des ressources. Parmi eux, le convertisseur de stockage d'énergie PCS (Power Conversion System) est l'équipement de base du système de stockage d'énergie, et ses performances et ses applications affectent directement l'efficacité et la stabilité globales du système de stockage d'énergie. Cet article procédera à une analyse et une interprétation approfondies de la définition, du principe de fonctionnement, des principales caractéristiques, du mode de fonctionnement, des scénarios d'application et des tendances de développement futures du convertisseur de stockage d'énergie PCS.
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Définition du convertisseur de stockage d’énergie PCS
Le convertisseur de stockage d'énergie PCS, nom complet Power Conversion System, est un dispositif clé du système de stockage d'énergie, utilisé pour réaliser la conversion d'énergie et le flux bidirectionnel entre les batteries de stockage d'énergie et les réseaux électriques. Il peut convertir le courant continu en courant alternatif ou le courant alternatif en courant continu pour répondre aux exigences de charge et de décharge du réseau électrique pour les systèmes de stockage d'énergie. Le convertisseur de stockage d'énergie PCS joue le rôle de « pont » dans le système de stockage d'énergie, connectant les batteries de stockage d'énergie et les réseaux électriques pour garantir un fonctionnement efficace et stable des systèmes de stockage d'énergie.
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Principe de fonctionnement du convertisseur de stockage d'énergie PCS
Le principe de fonctionnement du convertisseur de stockage d'énergie PCS est principalement basé sur la technologie électronique de puissance, qui réalise la conversion et le flux bidirectionnel de l'énergie électrique en contrôlant la marche et l'arrêt des dispositifs de commutation. Lorsque le réseau électrique a besoin que le système de stockage d'énergie se décharge, le convertisseur de stockage d'énergie PCS convertit l'alimentation CC de la batterie de stockage d'énergie en alimentation CA et la transmet au réseau électrique ; Lorsque le réseau électrique a besoin du système de stockage d'énergie pour se charger, le convertisseur de stockage d'énergie PCS convertit le courant alternatif du réseau électrique en courant continu et le stocke dans la batterie de stockage d'énergie. Pendant le processus de charge et de décharge, le convertisseur de stockage d'énergie PCS doit également effectuer un contrôle précis de la puissance et une gestion de l'énergie en fonction des besoins du réseau électrique et de l'état de la batterie de stockage d'énergie pour garantir le fonctionnement stable et l'utilisation efficace du stockage d'énergie. système.
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Principales caractéristiques du convertisseur de stockage d'énergie PCS
1. Conversion d'énergie efficace : le convertisseur de stockage d'énergie PCS adopte une technologie électronique de puissance avancée et des stratégies de contrôle pour obtenir une conversion d'énergie efficace et stable et un flux bidirectionnel. Son efficacité de conversion atteint 95 %, ce qui peut réduire considérablement les coûts d'exploitation du système de stockage d'énergie.
2. Contrôle précis de la puissance : le convertisseur de stockage d'énergie PCS a une capacité de contrôle de puissance précise et peut effectuer des ajustements en temps réel en fonction des besoins du réseau électrique et de l'état de la batterie de stockage d'énergie. Grâce à un contrôle précis de la puissance, le convertisseur de stockage d'énergie PCS peut obtenir une réponse rapide et un ajustement précis du système de stockage d'énergie, et améliorer la stabilité et la fiabilité du système électrique.
3. Gestion intelligente de l'énergie : le convertisseur de stockage d'énergie PCS dispose également d'une fonction de gestion intelligente de l'énergie, qui peut être intelligemment répartie et optimisée en fonction de la charge du réseau électrique et de l'état de la batterie de stockage d'énergie. Grâce à une gestion intelligente de l'énergie, le convertisseur de stockage d'énergie PCS peut maximiser l'utilisation du système de stockage d'énergie, minimiser les pertes, et améliorer l'économie et la protection de l'environnement de l'ensemble du système électrique.
4. Configuration et extension flexibles : le convertisseur de stockage d'énergie PCS adopte une conception modulaire, qui peut être configurée et étendue de manière flexible en fonction des besoins réels. En augmentant ou en diminuant le nombre de modules, la capacité du système de stockage d'énergie peut être ajustée avec précision pour répondre aux besoins de différents scénarios d'application.
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Mode de fonctionnement du convertisseur de stockage d'énergie PCS
1. En mode connecté au réseau, la conversion d'énergie bidirectionnelle entre la batterie et le réseau est réalisée en fonction de la commande de puissance émise par le répartiteur de niveau supérieur ; comme charger la batterie pendant la période de faible charge du réseau et réalimenter le réseau pendant la période de charge de pointe du réseau ;
2. Mode hors réseau/réseau isolé, lorsque les exigences définies sont remplies, il est déconnecté du réseau principal et fournit une alimentation CA qui répond aux exigences de qualité électrique du réseau à certaines charges locales.
3. Mode hybride, le système de stockage d'énergie peut basculer entre le mode connecté au réseau et le mode hors réseau. Le système de stockage d'énergie se trouve dans le micro-réseau, le micro-réseau est connecté au réseau public et fonctionne comme un système connecté au réseau dans des conditions de travail normales. Si le micro-réseau est déconnecté du réseau public, le système de stockage d'énergie fonctionnera en mode hors réseau pour fournir l'alimentation électrique principale du micro-réseau. Les applications courantes incluent le filtrage, la stabilisation du réseau, l'ajustement de la qualité de l'énergie et la création de réseaux d'auto-réparation.
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Scénarios d'application du convertisseur de stockage d'énergie PCS
1. Décalage temporel de l'énergie : dans le système de stockage d'énergie côté utilisateur, le convertisseur de stockage d'énergie PCS peut être utilisé pour le décalage temporel de l'énergie, stockant la production d'énergie photovoltaïque excédentaire pendant la journée et la libérant via PCS la nuit ou par temps de pluie lorsque il n'y a pas de production d'énergie photovoltaïque, ce qui permet d'obtenir une auto-utilisation maximale de la production d'énergie photovoltaïque.
2. Arbitrage pointe-vallée : dans le système de stockage d'énergie côté utilisateur, en particulier dans les parcs industriels et commerciaux qui appliquent des prix de l'électricité en fonction de l'heure d'utilisation, le convertisseur de stockage d'énergie PCS peut être utilisé pour l'arbitrage pointe-vallée, en chargeant pendant la période de bas prix de l'électricité et de décharge pendant la période de prix de l'électricité élevés, pour parvenir à un arbitrage de faible charge et de décharge élevée, de manière à économiser le coût global de l'électricité du parc.
3. Expansion dynamique de la capacité : dans les scénarios avec une capacité électrique limitée, tels que les stations de recharge pour véhicules électriques, les onduleurs de stockage d'énergie PCS sont configurés avec des batteries de stockage d'énergie pour une expansion dynamique de la capacité. Pendant les pics de charge, les onduleurs de stockage d'énergie PCS se déchargent pour fournir une alimentation supplémentaire ; pendant la charge à faible pointe, les onduleurs de stockage d'énergie PCS chargent et stockent de l'électricité à bas prix pour la sauvegarde, ce qui peut réaliser un arbitrage pointe-vallée et augmenter dynamiquement la capacité des bornes de recharge.
4. Système de micro-réseau : dans un système de micro-réseau, les onduleurs de stockage d'énergie PCS peuvent réaliser un contrôle coordonné des sources d'énergie distribuées et des systèmes de stockage d'énergie, améliorant ainsi la stabilité et la qualité de l'alimentation électrique des micro-réseaux. Grâce au contrôle précis de la puissance et à la gestion intelligente de l’énergie des onduleurs de stockage d’énergie PCS, il est possible d’atteindre l’équilibre et la planification optimale de l’alimentation électrique et de la charge dans les systèmes de micro-réseaux.
5. Régulation de fréquence et de crête des systèmes électriques : Dans les systèmes électriques, les onduleurs de stockage d'énergie PCS peuvent être utilisés pour la régulation de fréquence et de crête afin d'améliorer la stabilité et la fiabilité des réseaux électriques. Lorsque la charge du réseau atteint un pic, l'onduleur de stockage d'énergie PCS peut libérer l'énergie de la batterie de stockage d'énergie et fournir une alimentation supplémentaire au réseau ; Lorsque la charge du réseau est à un point bas, l'onduleur de stockage d'énergie PCS peut absorber l'énergie excédentaire du réseau et charger la batterie de stockage d'énergie pour une utilisation ultérieure.
Onduleur à stockage d'énergie Growatt 140-250k
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Tendance de développement de l'onduleur de stockage d'énergie PCS
Actuellement, les PCS centralisés sont largement utilisés dans les grandes centrales électriques de stockage d’énergie. Un PCS haute puissance contrôle plusieurs clusters de batteries parallèles en même temps, et le problème de déséquilibre entre les clusters de batteries ne peut pas être résolu efficacement ; tandis que le PCS à chaîne, un PCS de petite et moyenne puissance ne contrôle qu'un seul groupe de batteries, réalisant une gestion d'un cluster, évitant efficacement l'effet baril entre les groupes de batteries, améliorant la durée de vie du système et augmentant la capacité de décharge de l'ensemble du cycle de vie. La tendance à l’application à grande échelle des PCS à cordes a pris forme. Dans l'armoire de stockage d'énergie industrielle et commerciale intégrée, la chaîne PCS est devenue la solution dominante dans l'industrie et sera également appliquée à grande échelle dans les grandes centrales électriques de stockage d'énergie à l'avenir.
Avec le développement rapide des nouvelles énergies et des réseaux intelligents et l’avancement continu de la technologie de stockage d’énergie, les convertisseurs de stockage d’énergie PCS seront confrontés à de plus grandes opportunités et défis de développement. À l’avenir, les convertisseurs de stockage d’énergie PCS évolueront dans une direction plus efficace, plus intelligente et plus flexible.
D'une part, avec les progrès continus de la technologie de l'électronique de puissance et l'application continue de nouveaux matériaux, l'efficacité de conversion des convertisseurs de stockage d'énergie PCS sera encore améliorée. D'autre part, avec le développement et l'application continus de technologies telles que le big data, le cloud computing et l'intelligence artificielle, les capacités de gestion intelligente de l'énergie des convertisseurs de stockage d'énergie PCS seront encore améliorées, ce qui pourra mieux répondre aux besoins du système électrique. et optimiser la planification. De plus, avec l'expansion et l'approfondissement continus des scénarios d'application des systèmes de stockage d'énergie, les convertisseurs de stockage d'énergie PCS seront également confrontés à des besoins plus personnalisés et à des défis d'innovation.