Врсте апликација и карактеристике микромрежних пројеката
1. Концепт микромреже
Мицрогрид је концепт у односу на традиционалну велику електричну мрежу. Односи се на мрежу састављену од више дистрибуираних извора напајања и њихових повезаних оптерећења према одређеној тополошкој структури. То је ефикасан начин да се оствари активна дистрибутивна мрежа, трансформишући традиционалне електричне мреже у паметне мреже. транзиција.
Микромрежа укључује шест главних области производње електричне енергије, складиштења енергије, дистрибуције, потрошње електричне енергије, диспечерства и комуникација. Може да ради и у мрежним режимима који су повезани иу изолованим мрежама и има висок степен поузданости и стабилности.
2. Примена микромреже
Тржиште примене микромрежа је углавном подељено на следећа четири аспекта: 1. Кућна микромрежа: Ова тржишна примена је још увек релативно ограничена у Кини, а већина микромрежа интегрише оптичко складиштење и пуњење. 2. Микромрежа индустријског парка: Ова област се широко користи. 3. Острвска микромрежа: Развити фотонапонску и производњу енергије ветра на острвима како би се решио проблем стабилности и безбедности острвске електричне енергије. 4. Микромрежа у удаљеним областима/подручјима без напајања: Изградите микро мулти-енергетску комплементарну мрежу да бисте решили проблем недостатка напајања у удаљеним областима.
Микромрежа може да ради на мрежи или на острву. Цео систем је дизајниран тако да буде плуг-анд-плаи, побољшавајући флексибилност и поузданост напајања. Микромрежа за складиштење енергије се такође може користити као резервно напајање, користећи функцију црног покретања; поред тога, може да учествује у регулацији главне мреже преко локалног система управљања енергијом.
3. Врсте микромрежа
(1) Комуникациони микронет
АЦ микромрежа је углавном технологија спајања дистрибуиране енергије преко АЦ магистрале, која повезује производњу енергије ветра, производњу електричне енергије на дизел, фотонапон и складиштење енергије у систем. Коначно, цео систем је повезан са великом електричном мрежом преко интелигентних дистрибутивних ормана да би се формирао једноставан АЦ Мицронет. Примена ове врсте микромрежа наизменичне струје је веома типична у тренутним апликацијама или пројектима за складиштење енергије микромрежа, а технологија је релативно зрела и примена је веома флексибилна. Као и код свих микромрежних технологија за складиштење енергије, добављачима опреме или системским интеграторима је релативно лако постићи интеграцију система.
Овај тип микромреже наизменичне струје је погоднији за острвске микромреже. Пошто се у релативно широким областима острва фотонапонски уређаји могу користити за допуну енергије, а заједно са системом за складиштење енергије, када се оптерећење не може у потпуности потрошити, преостала електрична енергија се може прво ускладиштити, а затим напајати оптерећење ноћу. Када цео систем не може да произведе електричну енергију током кишних дана, можете размислити о додавању дизел генератора да бисте га користили као резервни извор напајања.
Карактеристике микромреже наизменичне струје: 1. Дизајн система микромреже наизменичне струје може да подржи рад повезан на мрежу или рад ван мреже. 2. Цео систем има широк опсег приступне снаге и флексибилан дизајн и може се повезати са фотонапонском енергијом, енергијом ветра, суперкондензаторима и другим типовима система батерија за складиштење енергије. 3. Подржите примену мердевина батерија. Батерије се могу повезати на више грана како би се смањило паралелно повезивање батерија. 4. Целокупна микромрежа система наизменичне струје може да се направи у дизајн контејнера који интегрише фотонапон, складиште енергије и батерије. У ситуацијама када је капацитет релативно мали, батерија за складиштење енергије заузима релативно велику површину. Ако је системски уређај постављен у одређеном простору и нема простора, контејнер се може поставити напоље и паковати као целина.
Кључне технологије комуникационе микромреже: 1. Стратегија управљања енергијом микромреже, управљањем радним статусом оптерећења у микромрежу, обезбеђује економичан и поуздан рад микромреже. Да би се формирала микромрежа, управљање енергијом, планирање и контрола политике су неопходни у позадини. 2. Технологија бешавне комутације на мрежи и ван мреже обезбеђује поузданост напајања за важна оптерећења у микромрежи и игра важну улогу у безбедном и поузданом раду велике електричне мреже. 3. ВСГ функција повећава инерцију система и одржава стабилност напона и фреквенције система.
(2) ДЦ микромрежа
ДЦ микромреже се углавном користе у станицама за пуњење електричних возила, индустријским и комерцијалним парковима и неким ситуацијама за хитно напајање. Састав система углавном разматра две тачке: 1. Максимизирање улоге фотонапона. Зато што су фотонапонски сектори и сектори за складиштење енергије неопходни у микромрежи, а складиштење енергије је основна компонента целокупне опреме микромреже. Производња фотонапонске енергије је углавном једносмерна струја. Једносмерна енергија коју генерише фотонапон је интегрисана у ДЦ магистралу преко међууређаја, а батерија је повезана са системом преко ДЦ претварача у средини. На овај начин, фотонапонска производња електричне енергије не мора да се инвертује, а затим поново исправља да би се батерија напунила. Целокупна ефикасност конверзије система ће бити веома висока. 2. Тренутно, технологија пуњења електричних возила углавном користи гомиле за пуњење наизменичном струјом или гомиле за пуњење једносмерном струјом. Енергија таквих гомила за пуњење потиче од наизменичне струје. ДЦ микромрежа је направљена да струји енергију кроз ДЦ пуњење ДЦ конверзијом за директно пуњење електричних возила. Максимално Побољшајте ефикасност конверзије и ефикасност коришћења система. Цео систем је повезан са мрежом преко претварача за складиштење енергије, који има комплементарну улогу. Када је фотонапонска енергија недовољна или оптерећена напајањем, ДЦ извором и другим сличним оптерећењима је потребно напајање, струја се може црпити из мреже; када фотонапонска потрошња енергије није довољна. Када завршите, можете да искористите преосталу снагу за повезивање на Интернет.
Карактеристике ДЦ микромреже: 1. ДЦ микромрежа усваја технологију спајања ДЦ магистрале како би се смањили губици конверзије АЦ у ДЦ. 2. Искористите у потпуности фотонапонску производњу енергије да бисте постигли равнотежу снаге у микромрежном систему. 3. Минимизирајте капацитет дистрибуције енергије на страни мреже, јер многа оптерећења црпе енергију из мреже када се напаја струја, а капацитет конфигурације трансформатора на страни мреже ће бити веома велики. Ако постоји много ДЦ оптерећења, ДЦ микромрежа се може користити за решавање проблема. 4. Као једноставно напајање у нужди, ово напајање за хитне случајеве не може постићи беспрекорно пребацивање напајања као конвенционални УПС, али кашњење пребацивања може да се контролише у року од 15 милисекунди.
Кључне технологије ДЦ микромреже 1. Систем управљања енергијом, који користи сет софтвера за стратешку контролу и планирање енергије система. 2. Технологија усклађивања импедансе ДЦ претварача. Ово коло за усклађивање импедансе може смањити утицај на резонантну фреквенцију резонантног кола претварача када се филтерско коло и излазно оптерећење промене, тако да је резонантна фреквенција резонантног кола претварача само у широком опсегу током рада. промене у оквиру малог фреквентног опсега како би се осигурала висока ефикасност конверзије претварача и поједноставило контролно коло претварача. 3. Технологија дистрибуиране колаборативне контроле сегментираних аутобуса обезбеђује стабилност сарадње и прилагодљивост система.
(3) АЦ и ДЦ хибридна микромрежа
АЦ и ДЦ хибридна микромрежа комбинује све карактеристике претходна два типа микромреже и веома је моћна. Комбинација целог система захтева веома високу опрему и технологију. У аспектима као што су складиштење енергије и ПЦС, ако координација и контрола дистрибуираног приступа енергији целом систему нису правилно руковани, систем ће бити парализован. АЦ и ДЦ хибридне микромреже могу се широко користити у сценаријима као што су острва, подручја без струје и индустријски и комерцијални паркови.
Решење и примена технологије складиштења енергије у контејнерима од 1МВх
(1) Микромрежно решење за складиштење енергије
Основне компоненте као што су интегрисане батерије, БМС, претварачи, интелигентни разводни ормари и ЕМС су смештени у контејнер, што се може постићи са контејнером од 40 стопа. Ово интегрисано решење може се применити у вршном бријању и фреквентној модулацији електрана за складиштење енергије, или коришћењу каскадних батерија, у ситуацијама напајања у нужди и неким комерцијалним апликацијама за бријање врхова и пуњење долине.
2. Решења за складиштење енергије у електрани
Цео систем електране за складиштење енергије је релативно великог обима. Лично препоручујем да се делови ПЦС-а и батерије раздвоје и ставе у посебан контејнер. Ово ће бити разумније у смислу одржавања и вентилације и одвођења топлоте батерије.
3. Решење за складиштење енергије у кабинету
Све у једном решење за складиштење енергије је погодно за мале комерцијалне апликације за складиштење енергије. Постављањем ПЦС-а и батеријских модула у ормар, цео систем заузима релативно мали простор.
Дизајн контејнера за складиштење енергије од 1МВх
Дизајн контејнера за складиштење енергије од 1МВх углавном је подељен на два дела:
1. Одељак за батерије: Одељак за батерије углавном укључује батерију од 1МВх, сталак за батерије, БМС контролни орман, орман за гашење пожара хептафлуоропропана, клима уређај за хлађење, осветљење за детекцију дима, камеру за надзор, итд. Батерија треба да буде опремљена одговарајућим БМС системом управљања . Типови батерија могу бити литијум-гвоздене батерије, литијумске батерије, оловно-угљеничне батерије и оловно-киселинске батерије. Оловне батерије имају малу густину енергије и велике су величине. Стандардни контејнер од 40 стопа можда неће моћи да их прими. Тренутни маинстреам стандардни дизајн је литијум-гвоздено-фосфатна батерија од 1МВх. Расхладни клима уређај се прилагођава у реалном времену према температури у складишту. Надзорне камере могу даљински пратити радни статус опреме у складишту. Коначно, може се формирати удаљени клијент за праћење и управљање оперативним статусом и статусом батерије опреме у складишту преко клијента или апликације.
2. Складиште опреме: Складиште опреме углавном укључује ПЦС и ЕМС контролне ормаре. ПЦС може да контролише процес пуњења и пражњења, да врши конверзију наизменичне и једносмерне струје и може директно да напаја АЦ оптерећења када нема електричне мреже. У примени система за складиштење енергије, функција и улога ЕМС-а су релативно важне. Што се тиче дистрибутивне мреже, ЕМС углавном прикупља стање електричне енергије електричне мреже у реалном времену кроз комуникацију са паметним бројилима и прати промене у снази оптерећења у реалном времену. Контролишите аутоматску производњу енергије и процените безбедност статуса електроенергетског система. У систему од 1МВх, однос ПЦС-а и батерије може бити 1:1 или 1:4 (компонента за складиштење енергије ПЦС 250кВх, батерија 1МВх).
Дизајн расипање топлоте 1МВ конверторског типа прихвата дизајн дистрибуције напред и пражњења позади. Овај дизајн је погодан за електране за складиштење енергије које стављају све ПЦС у исти контејнер.
Ожичење, канали за одржавање и дизајн дисипације топлоте унутрашњег система за дистрибуцију енергије контејнера су интегрисани и оптимизовани да би се олакшао транспорт на велике удаљености и смањили накнадни трошкови одржавања.
3. Састав стандардног МВ решења за складиштење енергије
Стандардно решење за складиштење енергије МВ интегрише батерије, БМС, ПЦС и ЕМС. Већина система користи ПЦС као основну опрему и обезбеђује прилагођена решења за складиштење енергије на једном месту интеграцијом батерија, БМС-а и ЕМС-а.
Микромрежа за складиштење енергије постала је кључна инфраструктура енергетског Интернета
- Улога микромреже за складиштење енергије у енергетском интернету
Постоји једна-на-један кореспонденција између складиштења енергије и Интернета. Енергија у складишту енергије одговара подацима на Интернету; батерија је такозвано складиште енергије, што одговара кеш меморији на Интернету; уређај за двосмерну конверзију претварача за складиштење енергије одговара улози рутера на Интернету; микромрежа у складишту енергије Еквивалентна је локалној мрежи; сви подаци и уређаји заједно чине Енергетски Интернет, који је еквивалентан структури Интернета.
2. Примена складиштења енергије
Страна производње електричне енергије: решити проблем напуштања ветра и светлости и стабилизовати флуктуације. Тренутно, стопа напуштања ветра у неким областима достиже 10%-15%, а стопа напуштања светлости достиже 15%-20%. Опремљен са складиштем енергије на страни производње електричне енергије, производња електричне енергије се може стабилизовати и утицај на електричну мрежу ће бити знатно смањен.
Страна мреже: Учествујте у регулацији фреквенције електричне мреже да бисте побољшали стабилност. Тренутно, нека места на тржишту регулације фреквенције користе топлотну енергију за регулацију фреквенције, али време одзива и циклус регулације фреквенције топлотне енергије су релативно дуги. Излазна снага за складиштење енергије се мења веома брзо и генерално може да одговори у року од 10 секунди. Модулација фреквенције складиштења енергије има предности у поређењу.
Корисничка страна: складиштење енергије, бријање на врхунцу и пуњење долине, и зарада разлике у цени електричне енергије између вршних и долиних.
Изазови и препреке у развоју микромрежа за складиштење енергије
Тренутно је целокупно тржиште складиштења енергије у млаком стању, углавном из два разлога: прво, политика и цена. Субвенције државне политике за електрична возила су веома велике. Дакле, након давања субвенција за системе за складиштење енергије или батерије, цена целог система ће бити смањена, почетна инвестиција ће се смањити, а приход система ће се повећати. Други је технички ниво. Пре свега, још увек постоје ограничења и техничке потешкоће у развоју активних дистрибутивних мрежа; истраживање технологије управљања енергијом тек треба да се истражи; координисану и оптимизовану технологију рада микромрежа и великих енергетских мрежа треба побољшати; прилагодљивост мреже претварача за складиштење енергије У погледу технологије подршке за електричну мрежу, постоје технички захтеви и прагови за произвођаче ПЦС за складиштење енергије. Људи мисле да су политика и трошкови тренутно главна питања.
Могућности и перспективе развоја микромрежа за складиштење енергије
(1) Висока стопа продора фотонапонске енергије и енергије ветра представља изазов за стабилност електричне мреже. Студије су откриле да максимална стопа пенетрације фотонапонске производње енергије генерално не прелази 25%-50%. У супротном, електрична мрежа може да доживи пораст напона, флуктуације напона узроковане променама облака и велике прекиде везе узроковане ниским напоном и флуктуацијама фреквенције.
(2) Реформа електричне енергије је активирала тржиште складиштења енергије на страни корисника. Са даљим падом трошкова складиштења енергије, побољшањем система вршних и нижих цена електричне енергије, успостављањем компензационих механизама као што су вршне цене електричне енергије и управљање на страни потражње, и развојем различитих услуга са додатом вредношћу на страни корисника тржиште енергије, појавиће се тржиште складиштења енергије на страни корисника. То је постало једна од главних области за комерцијалну примену складиштења енергије у мојој земљи.
(3) Са брзом експлозијом тржишта електричних возила, ефикасна рециклажа електричних батерија и реализација секвенцијалне употребе батерија постали су једно од важних питања у развоју нових енергетских возила, и стављени су на дневни ред. Тржиште будућих акумулатора за аутомобиле Веома велико.
(4) Микромрежни систем оптичког складиштења и пуњења има инвестициону вредност. То је шема управљања и расподеле енергије која свеобухватно користи зелену енергију и има високе економске и еколошке користи.
Предности технологије складиштења енергије са више грана у ешалонском коришћењу батерија
Кључне технологије за коришћење ешалона
За ешалонско коришћење пензионисаних батерија електричних возила, генерално је потребно да се прођу следећи процеси: рециклажа пензионисаних батерија, растављање пакета батерија на појединачне ћелије, скрининг батерија и класификација перформанси, и прегруписавање батерија у ешалонске модуле батерија или ПАЦК. Испитивање одржавања балансирања базена
Када се батерија повуче, цео пакет се раставља из аутомобила. Различити модели имају различите дизајне батерија, а њихов унутрашњи и спољашњи дизајн конструкције, начини повезивања модула и процесне технологије су различити, што значи да је немогуће користити једну линију за демонтажу да би се уклопили сви пакети батерија и унутрашњи модули. Затим, у смислу демонтаже батерије, потребно је извршити флексибилну конфигурацију и рафинирати монтажну линију за демонтажу на секције. Приликом формулисања процеса растављања за различите пакете батерија, неопходно је поново користити постојеће делове монтажне линије што је више могуће. и процеси за побољшање оперативне ефикасности и смањење поновљених улагања.
За коришћење корак по корак, најразумније је раставити га на ниво модула, а не на ниво ћелије, јер су везе између ћелија обично ласерско заваривање или други процеси крутог повезивања, што га чини изузетно тешким за растављање без оштећења. Узимајући у обзир трошкове и користи, добитак је већи од губитка.
Кључне технологије за коришћење ешалона
ПЦС усваја модуларно решење са више огранака, које може боље да смањи број паралелних веза батерија. Пуњење и пражњење сваке батерије не утичу једно на друго.
Болне тачке решене технологијом са више грана: 1. Елиминишите проблеме са циркулацијом изазваним паралелним повезивањем различитих батерија. 2. Смањите сложени процес скрининга након каскадног коришћења батерија, смањите трошкове поновне употребе каскадних батерија и побољшајте ефикасност рециклирања и употребну вредност каскадних батерија. 3. Батерије различитих произвођача батерија могу се повезати да би се побољшала флексибилност система. 4. БМС усваја технолошко решење за активно балансирање, које може максимизирати уравнотежену заштиту батерије.
Техничке предности
1. Модуларни дизајн ПЦС-а за складиштење енергије има високу стабилност. Квар у једном режиму не утиче на рад других модула. Производња модула је згодна, брза и ефикасна.
2. У смислу корисничке вредности, систем се може укључити ради додавања, уклањања, замене и одржавања модула, а један модул се може заменити у року од 10 минута; модуларна редундантна паралелна веза избегава губитак ресурса; подржава вишеструки приступ енергији, што га чини практичним и флексибилним.
3. Користећи ефикасну технологију топологије на три нивоа и додавањем конверзије нултог нивоа, отпорни напон ИГБТ-а је упола мањи од два нивоа и губитак при пребацивању је мали; тростепени има већу фреквенцију пребацивања и индуктивност излазног филтера је смањена; тростепени има још један напон мердевине слоја, таласни облик излазне струје је ближи синусном таласу, садржај хармоника је мали, а фактор снаге је 0.99. Што се тиче фактора снаге, може се подесити по жељи од -1 до 1.
4. Независни дизајн дисипације топлоте. Модул усваја слојевиту структуру да изолује главни контролни центар и главне компоненте грејања; независни ваздушни канал се користи како би се обезбедило да ваздушна шупљина има довољан ваздушни притисак. У поређењу са мешовитим ваздушним каналима, термички дизајн је бољи.
Дискусија о примени интегрисане технологије оптичког складиштења и пуњења
Типичан начин примене оптичког складиштења и пуњења је АЦ микромрежни режим. Његова главна архитектура укључује магистралу наизменичне струје, фотонапонску опрему, гомиле за пуњење, складиштење енергије и батерије, итд. Системом се може управљати на мрежи или ван мреже. Систем такође може бити опремљен опремом за комутацију ван мреже за беспрекорно пребацивање.
Примена оптичког складиштења и пуњења ће се у будућности развити у вишеенергетско комплементарно стање. У каснијем периоду на овај систем ће бити прикључени не само фотонапонски апарати и складиштење енергије, већ и топлотна оптерећења, топлотне пумпе, дистрибуирани извори енергије итд., постепено еволуирајући у огроман микромрежни систем.
