Видови на примена и карактеристики на проекти за микромрежа
1. Концептот на микромрежа
Микромрежата е концепт во однос на традиционалната голема електрична мрежа. Се однесува на мрежа составена од повеќе дистрибуирани извори на енергија и нивните поврзани оптоварувања според одредена тополошка структура. Тоа е ефикасен начин за реализација на активна дистрибутивна мрежа, трансформирајќи ги традиционалните електроенергетски мрежи во паметни мрежи. транзиција.
Микромрежата вклучува шест главни области на производство на енергија, складирање на енергија, дистрибуција, потрошувачка на електрична енергија, диспечерство и комуникации. Може да работи и во режими поврзани со мрежа и во изолирана мрежа и има висок степен на сигурност и стабилност.
2. Примена на микромрежа
Апликативниот пазар на микромрежа главно е поделен на следните четири аспекти: 1. Домашна микромрежа: Оваа пазарна апликација сè уште е релативно ограничена во Кина, а повеќето микромрежи интегрираат оптичко складирање и полнење. 2. Микромрежа на индустриски парк: Оваа област е широко користена. 3. Островска микромрежа: Развивање на фотоволтаично и производство на енергија од ветер на островите за да се реши проблемот со стабилноста и безбедноста на енергијата на островот. 4. Микромрежа во оддалечени/без напојување области: Изградете комплементарна мрежа со микро повеќе енергија за да го решите проблемот со немање напојување во оддалечените области.
Микромрежата може да работи на мрежа или на остров. Целиот систем е дизајниран да биде plug-and-play, со што се подобрува флексибилноста и доверливоста на напојувањето. Микромрежата за складирање енергија може да се користи и како резервно напојување, користејќи ја функцијата за црно стартување; исто така, може да учествува во регулирањето на главната мрежа преку локалниот систем за управување со енергија.
3. Видови микромрежи
(1) Микронет за комуникација
AC микромрежата е главно спојувачка технологија на дистрибуирана енергија преку наизменична струја, која го поврзува производството на енергија од ветер, производството на дизел енергија, фотоволтаичното и складирање на енергија со системот. Конечно, целиот систем е поврзан со големата електрична мрежа преку интелигентни дистрибутивни кабинети за да се формира едноставен AC микронет. Примената на овој вид на наизменична микромрежа е многу типична во тековните апликации или проекти за складирање на енергија на микромрежата, а технологијата е релативно зрела и примената е многу флексибилна. Како и кај сите микромрежни технологии за складирање енергија, добавувачите на опрема или системските интегратори им е релативно лесно да постигнат системска интеграција.
Овој тип на AC микромрежа е посоодветен за островски микромрежи. Бидејќи во релативно широки области на островот, фотоволтаиците може да се користат за дополнување на енергијата, а заедно со систем за складирање енергија, кога товарот не може целосно да се потроши, преостанатата електрична енергија може прво да се складира, а потоа да го напојува товарот ноќе. Кога целиот систем не може да генерира електрична енергија во дождливи денови, можете да размислите за додавање на дизел генератор за да го користите како резервен извор на енергија.
Карактеристики на микромрежата со наизменична струја: 1. Дизајнот на системот на микромрежата со наизменична струја може да поддржува работа поврзана со мрежа или работа надвор од мрежата. 2. Целиот систем има широк опсег на моќност за пристап и флексибилен дизајн и може да се поврзе со фотоволтаична енергија, енергија од ветер, суперкондензатори и други видови батериски системи за складирање енергија. 3. Поддржете ја примената на скалести батерии. Батериите може да се поврзат на повеќе гранки за да се намали паралелното поврзување на батериските пакети. 4. Целата микромрежа на системот за наизменична струја може да се направи во дизајн на контејнер кој интегрира фотоволтаици, складирање енергија и батерии. Во ситуации кога капацитетот е релативно мал, батеријата за складирање енергија зафаќа релативно голема површина. Ако системскиот уред е поставен во одредена област и нема простор, контејнер може да се постави на отворено и да се спакува како целина.
Клучните технологии на комуникациската микромрежа: 1. Стратегијата за управување со енергијата на микромрежата, преку управување со работниот статус на оптоварувањето во микромрежата, обезбедува економично и сигурно функционирање на микромрежата. За да се формира микромрежата, управувањето со енергијата, распоредот и контролата на политиките се неопходни во позадина. 2. Технологијата за беспрекорно префрлување на мрежата и надвор од мрежата обезбедува сигурност на напојувањето за важни оптоварувања во микромрежата и игра важна улога во безбедното и сигурно работење на големата електрична мрежа. 3. Функцијата VSG ја зголемува инерцијата на системот и ја одржува стабилноста на напонот и фреквенцијата на системот.
(2) DC микромрежа
DC микромрежите главно се користат во станици за полнење електрични возила, индустриски и комерцијални паркови и некои ситуации за итни напојувања. Составот на системот главно разгледува две точки: 1. Максимизирање на улогата на фотоволтаиците. Бидејќи фотоволтаичниот сектор и секторите за складирање енергија се неопходни во микромрежата, а складирањето енергија е основна компонента на целата опрема на микромрежата. Производството на фотоволтаична енергија е генерално еднонасочна струја. DC моќноста генерирана од фотоволтаиците се интегрира во DC магистралата преку среден уред, а батеријата е поврзана со системот преку DC конверторот во средината. На овој начин, производството на фотоволтаична енергија не треба да се превртува и потоа да се исправи назад за да се наполни батеријата. Целата Ефикасноста на конверзијата на системот ќе биде многу висока. 2. Во моментов, технологијата за полнење на електричните возила главно користи купови за полнење со наизменична струја или купови за полнење DC. Енергијата на таквите купови за полнење доаѓа од наизменична струја. Произведена е DC микромрежа за да тече енергија преку DC-полнење конверзија за директно полнење на електрични возила. Максималната Подобрете ја ефикасноста на конверзија и ефикасноста на користење на системот. Целиот систем е поврзан со мрежата преку конверторот за складирање енергија, кој игра комплементарна улога. Кога фотоволтаичната енергија е недоволна или напојување со оптоварување, изворот на еднонасочна струја и други слични оптоварувања имаат потреба од напојување, енергијата може да се црпи од мрежата; кога фотоволтаичната потрошувачка на енергија не е доволна. Кога ќе завршите, можете да ја искористите преостанатата моќност за да се поврзете на Интернет.
Карактеристики на DC микромрежата: 1. DC микромрежата ја усвојува технологијата за спојување на DC магистралата за да ги намали загубите од конверзија од AC во DC. 2. Целосно искористете го производството на фотоволтаична енергија за да постигнете рамнотежа на моќноста во системот на микромрежата. 3. Минимизирајте го капацитетот за дистрибуција на енергија од страната на мрежата, бидејќи многу оптоварувања ја црпат струјата од мрежата кога се напојува, а капацитетот за конфигурација на трансформаторот на страната на мрежата ќе биде многу голем. Ако има многу DC оптоварувања, DC микромрежата може да се користи за да се реши проблемот. 4. Како едноставно напојување за итни случаи, ова напојување за итни случаи не може да постигне беспрекорно префрлување на напојувањето како конвенционалниот UPS-от, но доцнењето на префрлувањето може да се контролира во рок од 15 милисекунди.
Клучни технологии на DC микромрежата 1. Систем за управување со енергија, кој користи збир на софтвер за стратешка контрола и распоред на енергијата на системот. 2. Технологија за совпаѓање на импедансата на DC конверторот. Ова коло за совпаѓање на импедансата може да го намали влијанието врз резонантната фреквенција на резонантното коло на конверторот кога се менуваат колото на филтерот и излезното оптоварување, така што резонантната фреквенција на резонантното коло на конверторот е само во широк опсег за време на работата. промени во мал фреквентен опсег за да се обезбеди висока ефикасност на конверзија на конверторот и да се поедностави контролното коло на конверторот. 3. Дистрибуираната технологија за колаборативна контрола на сегментирани автобуси обезбедува стабилност на соработката и приспособливост на системот.
(3) AC и DC хибридна микромрежа
Хибридната микромрежа AC и DC ги комбинира сите карактеристики на претходните два типа на микромрежа и е многу моќна. Комбинацијата на целиот систем бара многу висока опрема и технологија. Во аспекти како што се складирање енергија и PCS, доколку не се постапува правилно координацијата и контролата на дистрибуираниот енергетски пристап до целиот систем, системот ќе биде парализиран. AC и DC хибридните микромрежи може да се користат во сценарија како што се острови, области без електрична енергија и индустриски и комерцијални паркови.
Решение и примена на технологија за складирање на енергија во контејнер од 1 MWh
(1) Решение за складирање на енергија на микромрежа
Основните компоненти како што се интегрираните батерии, BMS, конверторите, интелигентните преклопни кабинети и EMS се сместени во контејнер, што може да се постигне со контејнер од 40 стапки. Ова интегрирано решение може да се примени при врвно бричење и модулација на фреквенција на енергетски станици за складирање на енергија, или користење на каскадни батерии, итни ситуации за напојување и некои комерцијални апликации за врвно бричење и полнење на долината.
2. Решенија за складирање енергија на електраната
Целиот систем на централа за складирање енергија е релативно голем во обем. Јас лично препорачувам персоналните компјутери и деловите од батеријата да се одвојат и да се стават во посебен сад. Ова ќе биде поразумно во однос на одржување и вентилација и дисипација на топлина на батеријата.
3. Решение за складирање на енергија во кабинетот
Сè во едно решение за складирање енергија е погодно за мали комерцијални апликации за складирање енергија. Со поставување на персоналните компјутери и модулите за батерии во кабинет, целиот систем зафаќа релативно мал простор.
Дизајн на контејнер за складирање енергија од 1 MWh
Дизајнот на контејнерот за складирање енергија од 1 MWh е главно поделен на два дела:
1. Преграда за батерии: Одделот за батерии главно вклучува батерија од 1 MWh, батериски багажник, контролен кабинет BMS, кабинет за гаснење пожар хептафлуопропан, клима уред за ладење, осветлување за чувствителност на чад, камера за надзор итн. Батеријата треба да биде опремена со соодветен систем за управување со BMS . Типовите на батерии може да бидат литиумски батерии, литиумски батерии, оловно-јаглеродни батерии и оловно-киселински батерии. Оловните батерии имаат мала густина на енергија и се големи по големина. Стандарден контејнер од 40 стапки можеби нема да може да ги смести. Тековниот стандарден дизајн е литиумско железо фосфатна батерија од 1 MWh. Клима уредот за ладење се прилагодува во реално време според температурата во магацинот. Надзорните камери можат далечински да го следат работниот статус на опремата во складиштето. Конечно, може да се формира далечински клиент за следење и управување со работниот статус и статусот на батеријата на опремата во магацинот преку клиентот или апликацијата.
2. Магацин на опрема: Магацинот за опрема главно вклучува PCS и EMS контролни кабинети. Компјутерите може да го контролираат процесот на полнење и празнење, да врши конверзија на наизменична и еднонасочна струја и може директно да ги напојува оптоварувањата со наизменична струја кога нема електрична мрежа. Во примената на системите за складирање енергија, функцијата и улогата на ЕМС се релативно важни. Во однос на дистрибутивната мрежа, EMS главно го собира статусот на електрична енергија во реално време на електричната мрежа преку комуникација со паметни броила и ги следи промените во моќноста на оптоварувањето во реално време. Контролирајте го автоматското производство на енергија и проценете ја безбедноста на статусот на електроенергетскиот систем. Во систем од 1 MWh, односот на персонални компјутери и батеријата може да биде 1:1 или 1:4 (Складирање на енергија PCS 250 kWh, батерија 1MWh).
Дизајнот за дисипација на топлина на конверторот од тип на контејнер од 1 MW усвојува дизајн за дистрибуција нанапред и за празнење назад. Овој дизајн е погоден за енергетски станици за складирање енергија кои ги ставаат сите компјутери во ист сад.
Жиците, каналите за одржување и дизајнот за дисипација на топлина на внатрешниот систем за дистрибуција на енергија на контејнерот се интегрирани и оптимизирани за да се олесни транспортот на долги растојанија и да се намалат последователните трошоци за одржување.
3. Состав на стандарден раствор за складирање на енергија MW
Стандардното решение за складирање на енергија MW интегрира батерии, BMS, PCS и EMS. Повеќето системи користат PCS како основна основна опрема и обезбедуваат приспособени, едношалтерски решенија за складирање на енергија со интегрирање на батерии, BMS и EMS.
Микромрежата за складирање енергија стана клучната инфраструктура на енергетскиот Интернет
- Улогата на микромрежата за складирање на енергија во енергетскиот интернет
Постои кореспонденција еден-на-еден помеѓу складирањето енергија и Интернетот. Енергијата во складирањето на енергија одговара на податоците во Интернет; батеријата е таканареченото складирање на енергија, што одговара на кешот на Интернет; уредот за двонасочна конверзија на конверторот за складирање енергија одговара на улогата на рутерот на Интернет; микромрежата во складирање на енергија Таа е еквивалентна на локална мрежа; сите податоци и уреди собрани заедно го формираат Energy Internet, што е еквивалентно на структурата на Интернет.
2. Примена на складирање на енергија
Страна за производство на електрична енергија: реши го проблемот со напуштање на ветерот и светлината и стабилизирај ги флуктуациите. Во моментов, стапката на напуштање на ветерот во некои области достигнува 10%-15%, а стапката на напуштање на светлината достигнува 15%-20%. Опремен со складирање енергија на страната за производство на енергија, производството на енергија може да се стабилизира и влијанието врз електричната мрежа значително ќе се намали.
Страна на мрежата: учествувајте во регулацијата на фреквенцијата на електричната мрежа за да ја подобрите стабилноста. Во моментов, некои места на пазарот за регулација на фреквенцијата користат топлинска енергија за регулација на фреквенцијата, но времето на одговор и циклусот на регулација на фреквенцијата на топлинска енергија се релативно долги. Излезната моќност за складирање на енергија се менува многу брзо и генерално може да реагира во рок од 10 секунди. Модулацијата на фреквенцијата за складирање на енергија има предности во споредба.
Корисничка страна: складирање на енергија, бричење и полнење на долината и заработка на разликата во цената на електричната енергија од врвот во долината.
Предизвици и пречки во развојот на микромрежите за складирање енергија
Во моментов, целиот пазар за складирање енергија е во млака состојба, главно поради две причини: Прво, политика и цена. Политичките субвенции на државата за електрични возила се многу големи. Затоа, откако ќе се обезбедат субвенции за системи за складирање на енергија или батерии, ќе се намали цената на целиот систем, ќе се намали почетната инвестиција, а приходите на системот ќе се зголемат. Второто е техничкото ниво. Пред сè, сè уште има ограничувања и технички тешкотии во развојот на активните дистрибутивни мрежи; истражувањето на технологијата за управување со енергијата сè уште треба да се истражи; треба да се подобри координираната и оптимизирана технологија за работа на микромрежи и големи енергетски мрежи; приспособливоста на мрежата на конверторите за складирање на енергија Во однос на технологијата за поддршка на електричната мрежа, постојат технички барања и прагови за производителите на компјутери за складирање енергија. Луѓето мислат дека политиката и трошоците се главните прашања во моментов.
Можности и перспективи во развојот на микромрежи за складирање енергија
(1) Високата стапка на пенетрација на фотоволтаичната и ветерната енергија претставува предизвици за стабилноста на електричната мрежа. Студиите покажаа дека максималната стапка на пенетрација на фотоволтаичното производство на енергија генерално не надминува 25%-50%. Во спротивно, електричната мрежа може да доживее пораст на напонот, флуктуации на напонот предизвикани од промени во облакот и големи исклучувања предизвикани од флуктуации на низок напон и фреквенција.
(2) Реформата на електрична енергија го активира пазарот за складирање енергија од страна на корисникот. Со понатамошниот пад на трошоците за складирање на енергија, подобрувањето на системот за цени на електричната енергија на врвот и долината, воспоставувањето механизми за компензација како што се врвните цени на електричната енергија и управувањето од страната на побарувачката, како и развојот на различни услуги со додадена вредност на корисничката страна на пазарот на електрична енергија, ќе се појави пазарот за складирање енергија на страната на корисникот. Таа стана една од главните области за комерцијална примена на складирање енергија во мојата земја.
(3) Со брзата експлозија на пазарот на електрични возила, ефикасното рециклирање на батериите за напојување и реализацијата на последователно искористување на батериите станаа едно од важните прашања во развојот на нови енергетски возила и се ставени на дневен ред. Пазарот за идни автомобилски батерии Многу голем.
(4) Системот на микромрежа за оптичко складирање и полнење има инвестициона вредност. Тоа е шема за управување и распределба на енергијата која сеопфатно ја користи зелената енергија и има високи економски и еколошки придобивки.
Предности на технологијата за складирање енергија со повеќе гранки при користење на ешалон батерии
Клучни технологии за искористување на ешалон
За ешалонско користење на пензионираните батерии на електрични возила, генерално треба да поминат следните процеси: рециклирање на батерии во пензија, расклопување на батериите PACK во единечни ќелии, проверка на батериите и класификација на перформансите и прегрупирање на батериите во модули за батерии за употреба на ешалон или ПАКУВАЊЕ. Тестирање за одржување на балансирање на базенот
Кога батеријата е повлечена, целиот пакет се расклопува од автомобилот. Различни модели имаат различни дизајни на батерии, а нивните внатрешни и надворешни структурни дизајни, методите за поврзување на модулите и технологиите на процесот се различни, што значи дека е невозможно да се користи една склопувачка линија за расклопување за да се вклопат сите батерии и внатрешни модули. Потоа, во однос на расклопувањето на батеријата, неопходно е да се изврши флексибилна конфигурација и да се рафинира склопната линија за расклопување на делови. При формулирање на процесот на работа на расклопување за различни батерии, неопходно е повторно да се користат постојните делови од склопната линија колку што е можно повеќе. и процеси за подобрување на оперативната ефикасност и намалување на повторените инвестиции.
За искористување чекор-по-чекор, најразумно е да се расклопи на ниво на модул наместо на ниво на ќелија, бидејќи врските помеѓу ќелиите обично се ласерско заварување или други ригидни процеси на поврзување, што го прави исклучително тешко расклопувањето без оштетување. Имајќи ги предвид трошоците и придобивките, добивката ја надминува загубата.
Клучни технологии за искористување на ешалон
PCS прифаќа модуларно решение со повеќе гранки, кое може подобро да го намали бројот на паралелни поврзувања на батериските пакети. Полнењето и празнењето на секоја батерија не влијае едно на друго.
Точките за болка решени со технологија со повеќе гранки: 1. Елиминирајте ги проблемите со циркулацијата предизвикани од паралелното поврзување на различни батерии. 2. Намалете го сложениот процес на проверка по искористувањето на каскадата на батериите, намалете ги трошоците за повторна употреба на каскадните батерии и подобрете ја ефикасноста на рециклирање и искористената вредност на каскадните батерии. 3. Може да се поврзат батерии од различни производители на батерии за да се подобри флексибилноста на системот. 4. BMS усвојува технолошки решенија за активно балансирање, кое може да ја максимизира избалансираната заштита на батеријата.
Технички предности
1. Модуларниот дизајн на компјутерските компјутери за складирање енергија има висока стабилност. Неуспехот во еден режим не влијае на работата на другите модули. Производството на модули е погодно, брзо и ефикасно.
2. Во однос на корисничката вредност, системот може да се вклучи за додавање, отстранување, замена и одржување на модулот, а еден модул може да се замени во рок од 10 минути; модуларното непотребно паралелно поврзување го избегнува губењето ресурси; поддржува повеќекратен енергетски пристап, што го прави удобен и флексибилен.
3. Користејќи ефикасна технологија за топологија на три нивоа и додавање на конверзија на нула нивоа, отпорниот напон на IGBT е половина од две нивоа, а загубата на префрлување е мала; трите нивоа има поголема фреквенција на префрлување и индуктивноста на излезниот филтер е намалена; на три нивоа има уште еден слој напон на скалила, брановата форма на излезната струја е поблиску до синусен бран, содржината на хармониците е мала, а факторот на моќност е 0.99. Во однос на факторот на моќност, може да се прилагоди по желба од -1 до 1.
4. Независен дизајн за дисипација на топлина. Модулот прифаќа слоевит структура за да го изолира главниот контролен центар и главните компоненти за греење; се користи независен воздушен канал за да се осигура дека воздушната шуплина има доволен воздушен притисок. Во споредба со мешан воздушен канал, термичкиот дизајн е подобар.
Дискусија за примена на интегрирана технологија за оптичко складирање и полнење
Типичниот режим на примена на оптичко складирање и полнење е режимот на AC микромрежа. Неговата главна архитектура вклучува автобус со наизменична струја, фотоволтаици, купови за полнење, складирање енергија и батерии, итн. Системот може да се работи на мрежа или надвор од мрежата. Системот може да биде опремен и со опрема за прекинување надвор од мрежата за непречено префрлување.
Примената на оптичко складирање и полнење во иднина ќе се развијат во комплементарна состојба со повеќе енергија. Во подоцнежниот период со овој систем ќе се поврзат не само фотоволтаици и складирање енергија, туку и топлински оптоварувања, топлински пумпи, дистрибуирани извори на енергија итн., кои постепено ќе се развиваат во огромен систем на микромрежа.
