Mikrovõrguprojektide rakendustüübid ja omadused
1. Mikrovõrgu mõiste
Microgrid on traditsioonilise suure elektrivõrguga seotud kontseptsioon. See viitab võrgule, mis koosneb mitmest hajutatud toiteallikast ja nendega seotud koormustest vastavalt teatud topoloogilisele struktuurile. See on tõhus viis aktiivse jaotusvõrgu realiseerimiseks, muutes traditsioonilised elektrivõrgud nutikateks võrkudeks. üleminek.
Mikrovõrk hõlmab kuut peamist valdkonda: energia tootmine, energia salvestamine, jaotamine, elektritarbimine, dispetšerid ja side. See võib töötada nii võrguga ühendatud kui ka isoleeritud võrgurežiimis ning sellel on kõrge töökindlus ja stabiilsus.
2. Mikrovõrgu rakendamine
Mikrovõrgu rakendusturg jaguneb peamiselt neljaks järgmiseks aspektiks: 1. Kodune mikrovõrk: see tururakendus on Hiinas endiselt suhteliselt piiratud ning enamik mikrovõrke integreerib optilise salvestuse ja laadimise. 2. Tööstuspargi mikrovõrk: seda ala kasutatakse laialdaselt. 3. Saarte mikrovõrk: arendada saartel fotogalvaanilise ja tuuleenergia tootmist, et lahendada saarte energia stabiilsuse ja ohutuse probleem. 4. Mikrovõrk kaugetes / elektrita piirkondades. Ehitage mitme energiaga mikrovõrk, et lahendada kaugemates piirkondades toite puudumise probleem.
Mikrovõrk võib töötada võrgul või saarel. Kogu süsteem on loodud plug-and-play-režiimis, mis parandab toiteallika paindlikkust ja töökindlust. Energiasalvestavat mikrovõrku saab kasutada ka varutoiteallikana, kasutades selle mustkäivitusfunktsiooni; lisaks saab Osaleda põhivõrgu reguleerimises läbi kohaliku energiajuhtimissüsteemi.
3. Mikrovõrkude tüübid
(1) Side mikrovõrk
Vahelduvvoolu mikrovõrk on peamiselt vahelduvvoolu siini kaudu hajutatud energia ühendustehnoloogia, mis ühendab süsteemiga tuuleenergia, diiselenergia tootmise, fotogalvaanilise ja energiasalvestuse. Lõpuks on kogu süsteem ühendatud suure elektrivõrguga intelligentsete jaotuskappide kaudu, moodustades lihtsa vahelduvvoolu mikrovõrgu. Seda tüüpi vahelduvvoolu mikrovõrgu kasutamine on praegustes mikrovõrgu energiasalvestusrakendustes või -projektides väga tüüpiline ning tehnoloogia on suhteliselt küps ja rakendus väga paindlik. Nagu kõigi energiasalvestuse mikrovõrgutehnoloogiate puhul, on seadmete tarnijatel või süsteemiintegraatoritel suhteliselt lihtne süsteemi integreerida.
Seda tüüpi vahelduvvoolu mikrovõrk sobib rohkem saarte mikrovõrkudele. Kuna saare suhteliselt laiades piirkondades saab fotogalvaanikat kasutada energia lisamiseks ja koos energiasalvestussüsteemiga, kui koormust ei suudeta täielikult ära tarbida, saab allesjäänud elektri esmalt salvestada ja seejärel koormust öösel toita. Kui kogu süsteem ei suuda vihmastel päevadel elektrit toota, võite kaaluda diiselgeneraatori lisamist, et kasutada seda varutoiteallikana.
Vahelduvvoolu mikrovõrgu omadused: 1. Vahelduvvoolu mikrovõrgu süsteemi disain võib toetada võrguga ühendatud või võrguvälist tööd. 2. Kogu süsteemil on lai juurdepääsetav võimsusvahemik ja paindlik disain ning seda saab ühendada fotogalvaanilise energia, tuuleenergia, superkondensaatorite ja muud tüüpi energiasalvestusakusüsteemidega. 3. Toetage redelipatareide rakendamist. Akusid saab ühendada mitme haruga, et vähendada akupakettide paralleelset ühendamist. 4. Kogu vahelduvvoolusüsteemi mikrovõrgust saab teha konteineri disaini, mis ühendab fotogalvaanika, energiasalvesti ja akud. Olukordades, kus mahutavus on suhteliselt väike, võtab energiat salvestav aku suhteliselt suure ala. Kui süsteemiseade on paigutatud kindlasse piirkonda ja ruumi pole, saab konteineri asetada õue ja pakendada tervikuna.
Mikrovõrgu kommunikatsiooni võtmetehnoloogiad: 1. Mikrovõrgu energiajuhtimise strateegia, haldades mikrovõrgu koormuse tööseisundit, tagab mikrovõrgu ökonoomse ja töökindla töö. Mikrovõrgu moodustamiseks on energiahaldus, ajakava ja poliitikakontroll taustal hädavajalikud. 2. Võrgusisese ja võrguvälise sujuva lülitustehnoloogia tagab mikrovõrgu oluliste koormuste toiteallika töökindluse ning mängib olulist rolli suure elektrivõrgu ohutus ja usaldusväärses töös. 3. VSG funktsioon suurendab süsteemi inertsi ja säilitab süsteemi pinge ja sageduse stabiilsuse.
(2) Alalisvoolu mikrovõrk
Alalisvoolu mikrovõrke kasutatakse peamiselt elektrisõidukite laadimisjaamades, tööstus- ja kaubandusparkides ning mõnes hädaolukorras toiteallikas. Süsteemi koostis arvestab peamiselt kahte punkti: 1. Fotogalvaanika rolli maksimeerimine. Kuna fotogalvaanilised ja energiasalvestussektorid on mikrovõrgus asendamatud ning energia salvestamine on kogu mikrovõrgu seadmete põhikomponent. Fotogalvaaniline elektritootmine on üldiselt alalisvool. Fotogalvaanika poolt toodetud alalisvool integreeritakse vaheseadme kaudu alalisvoolu siini ja aku ühendatakse süsteemiga läbi keskel asuva alalisvoolumuunduri. Sel viisil ei pea fotogalvaanilist elektritootmist aku laadimiseks ümber pöörama ja seejärel tagasi alaldama. Kogu süsteemi muundamise efektiivsus on väga kõrge. 2. Praegu kasutatakse elektrisõidukite laadimistehnoloogias peamiselt vahelduvvoolu või alalisvoolu laadimisvaiasid. Selliste laadimishunnikute energia tuleb vahelduvvoolust. Alalisvoolu mikrovõrk on ehitatud energia suunamiseks alalisvoolu laadimise alalisvoolu muundamise kaudu, et elektrisõidukeid otse laadida. Maksimaalne Parandage süsteemi muundamise ja kasutamise efektiivsust. Kogu süsteem on võrku ühendatud energiasalvestava muunduri kaudu, mis täidab täiendavat rolli. Kui fotogalvaanilisest energiast ei piisa või kui toiteallikas, alalisvooluallikas ja muud sarnased koormused vajavad toidet, saab toidet võtta võrgust; kui fotogalvaanilisest energiatarbimisest ei piisa. Kui olete lõpetanud, saate kasutada järelejäänud võimsust Interneti-ühenduse loomiseks.
Alalisvoolu mikrovõrgu omadused: 1. DC mikrovõrk kasutab alalisvoolu siini sidestustehnoloogiat, et vähendada vahelduvvoolu alalisvoolu muundamiskadusid. 2. Kasutage täielikult ära fotogalvaanilist energiatootmist, et saavutada mikrovõrgusüsteemis võimsuse tasakaal. 3. Minimeerige võrgupoolne voolujaotusvõimsus, sest paljud koormused võtavad toiteallikana voolu võrgust ja trafo konfiguratsioonivõimsus võrgu poolel on väga suur. Kui alalisvoolu koormusi on palju, saab probleemi lahendamiseks kasutada alalisvoolu mikrovõrku. 4. Lihtsa avariitoiteallikana ei suuda see avariitoiteallikas saavutada sujuvat toiteallika ümberlülitamist nagu tavaline UPS, kuid lülitusviivitust saab kontrollida 15 millisekundi jooksul.
Alalisvoolu mikrovõrgu võtmetehnoloogiad 1. Energiahaldussüsteem, mis kasutab süsteemi energia strateegiliseks juhtimiseks ja ajastamiseks tarkvarakomplekti. 2. DC-muunduri impedantsi sobitamise tehnoloogia. See impedantsi sobitusahel võib vähendada mõju muunduri resonantsahela resonantssagedusele, kui filtriahel ja väljundkoormus muutuvad, nii et muunduri resonantsahela resonantssagedus on töö ajal ainult laias vahemikus. muudatused väikeses sagedusvahemikus, et tagada muunduri kõrge muundamise efektiivsus ja lihtsustada muunduri juhtimisahelat. 3. Segmenteeritud siinide hajutatud koostööjuhtimise tehnoloogia tagab koostöö stabiilsuse ja süsteemi kohandatavuse.
(3) Vahelduv- ja alalisvoolu hübriidmikrovõrk
Vahelduv- ja alalisvoolu hübriidmikrovõrk ühendab endas kõik kahe eelmise mikrovõrgutüübi omadused ja on väga võimas. Kogu süsteemi kombineerimine nõuab väga kõrget varustust ja tehnoloogiat. Sellistes aspektides nagu energia salvestamine ja PCS, kui kogu süsteemile hajutatud energiajuurdepääsu koordineerimist ja kontrolli ei korraldata korralikult, siis süsteem halvatakse. Vahelduv- ja alalisvoolu hübriidmikrovõrke saab laialdaselt kasutada sellistes stsenaariumides nagu saared, elektrita alad ning tööstus- ja kaubanduspargid.
1MWh konteineri energiasalvestustehnoloogia lahendus ja rakendus
(1) Mikrovõrgu energiasalvestuslahendus
Põhikomponendid, nagu integreeritud akud, BMS, muundurid, intelligentsed lülituskapid ja EMS, asetatakse kõik konteinerisse, mida saab saavutada 40-jalase konteineriga. Seda integreeritud lahendust saab rakendada tipptasemel raseerimisel ja energiasalvestavate elektrijaamade sagedusmodulatsioonil või kaskaadpatareide kasutamisel, hädaolukorras toiteallikas ja mõnel kaubanduslikul rakendusel raseerimisel ja oru täitmisel.
2. Elektrijaamade energiasalvestuslahendused
Kogu energiasalvestava elektrijaama süsteem on suhteliselt suure mastaabiga. Isiklikult soovitan PCS-i ja aku osad eraldada ja panna eraldi konteinerisse. See on hoolduse ja ventilatsiooni ning aku soojuse hajumise seisukohalt mõistlikum.
3. Kabineti energiasalvestuslahendus
Kõik ühes energiasalvestuslahendus sobib väikeste kaubanduslike energiasalvestusrakenduste jaoks. Paigutades PCS-i ja akumoodulid kappi, võtab kogu süsteem suhteliselt väikese ruumi.
1MWh energiasalvestusmahuti disain
1MWh energiasalvestusmahuti konstruktsioon jaguneb peamiselt kaheks osaks:
1. Akupesa: akupesa sisaldab peamiselt 1MWh akut, akuriiulit, BMS-i juhtkappi, heptafluoropropaani tulekustutuskappi, jahutuskliimaseadet, suitsuandurit, valvekaamerat jne. Aku peab olema varustatud vastava BMS-i juhtimissüsteemiga . Patareide tüübid võivad olla liitiumraudakud, liitiumakud, plii-süsinikpatareid ja pliiakud. Pliiakudel on madal energiatihedus ja need on suured. Tavaline 40-jalane konteiner ei pruugi neid mahutada. Praegune tavapärane standarddisain on 1 MWh liitiumraudfosfaadi aku. Jahutuskonditsioneer kohandub reaalajas vastavalt lao temperatuurile. Valvekaamerad suudavad distantsilt jälgida laos olevate seadmete tööseisundit. Lõpuks saab moodustada kaugkliendi, mis jälgib ja haldab laos olevate seadmete tööolekut ja aku olekut kliendi või rakenduse kaudu.
2. Seadmete ladu: Seadmete ladu sisaldab peamiselt PCS ja EMS juhtkappe. PCS saab juhtida laadimis- ja tühjendusprotsessi, teostada vahelduv- ja alalisvoolu muundamist ning toita vahelduvvoolu koormusi otse, kui elektrivõrku pole. Energiasalvestussüsteemide rakendamisel on EMS-i funktsioon ja roll suhteliselt oluline. Jaotusvõrgu osas kogub EMS peamiselt nutiarvestitega suhtlemise kaudu elektrivõrgu reaalajas vooluseisundit ja jälgib reaalajas koormuse võimsuse muutusi. Kontrollige automaatset elektritootmist ja hinnake elektrisüsteemi oleku ohutust. 1MWh süsteemis võib PCS ja aku suhe olla 1:1 või 1:4 (energiasalvesti PCS 250kWh, aku 1MWh).
1 MW mahutitüüpi muunduri soojuse hajumise konstruktsioon kasutab edasi-jaotusega ja tagant tühjenemisega. See disain sobib energiasalvestavatele elektrijaamadele, mis asetavad kõik PCS-id samasse konteinerisse.
Konteineri sisemise elektrijaotussüsteemi juhtmestik, hoolduskanalid ja soojuse hajumise disain on integreeritud ja optimeeritud, et hõlbustada pikamaatransporti ja vähendada hilisemaid hoolduskulusid.
3. Standardse MW energiasalvestuslahenduse koostis
Standardne MW energiasalvestuslahendus integreerib akud, BMS, PCS ja EMS. Enamik süsteeme kasutab põhilise põhivarustusena PCS-i ja pakuvad kohandatud ühekordseid energiasalvestuslahendusi, integreerides akud, BMS ja EMS.
Energia salvestamise mikrovõrgust on saanud energia Interneti peamine infrastruktuur
- Energiasalvestava mikrovõrgu roll energiainternetis
Energia salvestamise ja Interneti vahel on üks-ühele vastavus. Energia salvestamisel olev energia vastab Internetis olevatele andmetele; aku on nn energiasalvesti, mis vastab vahemälule Internetis; energiasalvestava muunduri kahesuunaline muundusseade vastab ruuteri rollile Internetis; mikrovõrk energiasalvestamisel See on samaväärne kohtvõrguga; kõik andmed ja seadmed kokku liidetuna moodustavad energiainterneti, mis on samaväärne interneti struktuuriga.
2. Energia salvestamise rakendamine
Elektritootmise pool: lahendage tuulest ja valgusest loobumise probleem ning stabiliseerige kõikumised. Praegu ulatub tuule hülgamise määr mõnes piirkonnas 10%-15% ja valguse hülgamise määr 15%-20%. Varustatud energiasalvestiga elektritootmise poolel, saab elektritootmist stabiliseerida ja mõju elektrivõrgule väheneb oluliselt.
Võrgu pool: stabiilsuse parandamiseks osalege elektrivõrgu sageduse reguleerimises. Praegu kasutavad mõned kohad sageduse reguleerimise turul soojusvõimsust sageduse reguleerimiseks, kuid soojusvõimsuse sageduse reguleerimise reaktsiooniaeg ja tsükkel on suhteliselt pikad. Energiasalvesti väljundvõimsus muutub väga kiiresti ja reageerib üldjuhul 10 sekundi jooksul. Energia salvestamise sagedusmodulatsioonil on sellega võrreldes eeliseid.
Kasutaja pool: energia salvestamine, peak raseerimine ja oru täitmine ning tipp-oru elektrihinna erinevuse teenimine.
Väljakutsed ja takistused energia salvestamise mikrovõrkude arendamisel
Praegu on kogu energiasalvestusturg jahedas seisus, peamiselt kahel põhjusel: esiteks poliitika ja kulud. Riigi poliitikatoetused elektrisõidukitele on väga suured. Seetõttu väheneb pärast energiasalvestussüsteemidele või akudele toetuste andmist kogu süsteemi maksumus, väheneb alginvesteering ja suureneb süsteemi tulu. Teine on tehniline tase. Esiteks on aktiivsete jaotusvõrkude arendamisel endiselt piiranguid ja tehnilisi raskusi; energiajuhtimistehnoloogia uurimist tuleb veel uurida; mikrovõrkude ja suurte elektrivõrkude koordineeritud ja optimeeritud töötehnoloogia vajab täiustamist; energiasalvestavate muundurite võrguga kohandatavus Elektrivõrgu tugitehnoloogia osas on energiasalvestite PCS-i tootjatele kehtestatud tehnilised nõuded ja künnised. Inimesed arvavad, et praegu on peamised küsimused poliitika ja kulud.
Energiasalvestavate mikrovõrkude arendamise võimalused ja väljavaated
(1) Fotogalvaanilise ja tuuleenergia kõrge levimismäär seab probleeme elektrivõrgu stabiilsusele. Uuringud on leidnud, et fotogalvaanilise elektritootmise maksimaalne läbitungimismäär ei ületa üldiselt 25–50%. Vastasel juhul võib elektrivõrgus esineda pingetõusu, pilvemuutustest tingitud pingekõikumisi ning madalpinge ja sageduse kõikumisest tingitud ulatuslikke katkestusi.
(2) Elektrireform on aktiveerinud kasutajapoolse energiasalvestusturu. Energia salvestamise kulude edasise langusega, elektri tipu ja oru hinnasüsteemi paranemise, kompensatsioonimehhanismide, nagu elektri tipphinna ja nõudluse poole juhtimine ning erinevate lisandväärtusteenuste arendamine kasutajapoolsel poolel. elektriturg, ilmub kasutaja poolel energia salvestamise turg. Sellest on saanud minu riigis üks peamisi energiasalvestuse kaubandusliku rakendamise valdkondi.
(3) Elektrisõidukite turu kiire plahvatusliku kasvuga on akude tõhus ringlussevõtt ja akude järjestikune kasutamine muutunud üheks oluliseks teemaks uute energiasõidukite väljatöötamisel ja need on päevakorda tõusnud. Tulevaste autoakude turg Väga suur.
(4) Optilisel salvestus- ja laadimismikrovõrgusüsteemil on investeerimisväärtus. See on energiahaldus- ja jaotamisskeem, mis kasutab igakülgselt rohelist energiat ning millel on suur majanduslik ja keskkonnakasu.
Mitmeharulise energiasalvestustehnoloogia eelised ešeloni akude kasutamisel
Peamised tehnoloogiad ešeloni kasutamiseks
Elektrisõidukite vananenud toiteakude ešeloni kasutamiseks peavad üldjuhul läbima järgmised protsessid: vananenud akude ringlussevõtt, akupaki lahtivõtmine üksikuteks elementideks, akude sõelumine ja jõudluse klassifitseerimine ning akude ümberrühmitamine ešeloni akumooduliteks või PAKKI. Basseini tasakaalustamise hoolduskatse
Kui toiteaku on kasutuselt kõrvaldatud, võetakse kogu pakk autost lahti. Erinevatel mudelitel on erinev akuploki konstruktsioon ning nende sise- ja väliskonstruktsioonid, moodulite ühendamise viisid ja protsessitehnoloogiad on erinevad, mistõttu ei ole võimalik kasutada ühte demonteerimisliini kõigi akupakettide ja sisemoodulite mahutamiseks. Seejärel on aku lahtivõtmise osas vaja läbi viia paindlik konfigureerimine ja demonteerimisliin sektsioonideks täpsustada. Erinevate akupakettide demonteerimisprotsessi formuleerimisel on vaja olemasolevaid koosteliini sektsioone võimalikult palju uuesti kasutada. ja protsessid, mis parandavad töö efektiivsust ja vähendavad korduvaid investeeringuid.
Samm-sammult ärakasutamiseks on kõige mõistlikum see lahti võtta pigem mooduli tasemele kui lahtri tasemele, sest lahtritevahelised ühendused on tavaliselt laserkeevitus või muud jäigad ühendusprotsessid, mistõttu on kahjustusteta lahtivõtmine äärmiselt keeruline. Arvestades kulusid ja tulusid, kaalub kasum üles kahjumi.
Peamised tehnoloogiad ešeloni kasutamiseks
PCS võtab kasutusele modulaarse mitmeharulise lahenduse, mis võib paremini vähendada akukomplektide paralleelühenduste arvu. Iga aku laadimine ja tühjendamine ei mõjuta üksteist.
Mitmeharulise tehnoloogiaga lahendatud valupunktid: 1. Likvideerida erinevate akupakettide paralleelsest ühendamisest põhjustatud tsirkulatsiooniprobleemid. 2. Vähendage keerulist sõelumisprotsessi pärast akude kaskaadi kasutamist, vähendage kaskaadpatareide korduvkasutamise kulusid ning parandage kaskaadpatareide ringlussevõtu tõhusust ja kasutusväärtust. 3. Süsteemi paindlikkuse parandamiseks saab ühendada erinevate akutootjate akusid. 4. BMS võtab vastu aktiivse tasakaalustustehnoloogia lahenduse, mis võib maksimeerida aku tasakaalustatud kaitset.
Tehnilised eelised
1. Energiasalvesti PCS-i modulaarne disain on kõrge stabiilsusega. Ühe režiimi rike ei mõjuta teiste moodulite tööd. Moodulite tootmine on mugav, kiire ja tõhus.
2. Kasutajaväärtuse osas saab süsteemi sisse lülitada moodulite lisamiseks, eemaldamiseks, asendamiseks ja hooldamiseks ning ühe mooduli saab välja vahetada 10 minuti jooksul; modulaarne üleliigne paralleelühendus väldib ressursside raiskamist; see toetab mitut juurdepääsu energiale, muutes selle mugavaks ja paindlikuks.
3. Kasutades tõhusat kolmetasandilist topoloogiatehnoloogiat ja lisades nulltaseme teisenduse, on IGBT vastupidavuspinge pool kahetasandilisest ja lülituskadu on väike; kolmetasandilisel on suurem lülitussagedus ja väljundfiltri induktiivsus on vähenenud; kolmetasandilisel on veel üks kihtredeli pinge, väljundvoolu lainekuju on siinuslainele lähemal, harmooniline sisaldus on väike ja võimsustegur on 0.99. Võimsusteguri osas saab seda soovi korral reguleerida vahemikus -1 kuni 1.
4. Sõltumatu soojuse hajumise disain. Moodul kasutab peamise juhtimiskeskuse ja peamiste küttekomponentide isoleerimiseks kihilist struktuuri; õhuõõnes piisava õhurõhu tagamiseks kasutatakse iseseisvat õhukanalit. Võrreldes segaõhukanaliga on soojuslik disain parem.
Arutelu integreeritud optilise salvestus- ja laadimistehnoloogia rakendamise üle
Optilise salvestamise ja laadimise tüüpiline rakendusrežiim on vahelduvvoolu mikrovõrgurežiim. Selle põhiarhitektuur sisaldab vahelduvvoolu siini, fotogalvaanikat, laadimisvaiasid, energiasalvestit ja akusid jne. Süsteemi saab kasutada nii võrgus kui ka väljaspool seda. Süsteemi saab varustada ka võrguvälise lülitusseadmetega sujuvaks ümberlülitamiseks.
Optilise salvestuse ja laadimise rakendamine areneb tulevikus mitme energiaga komplementaarseks olekuks. Hilisemal perioodil ühendatakse selle süsteemiga mitte ainult fotogalvaanika ja energiasalvestus, vaid ka soojuskoormused, soojuspumbad, hajutatud energiaallikad jne, mis areneb järk-järgult tohutuks mikrovõrgusüsteemiks.
