A Էլեկտրաէներգիայի փոխակերպման համակարգ (PCS)բարձր էներգիայի խտության հզորության էլեկտրոնային սարք է, որը նախատեսված է օգտակար-մարտկոցի էներգիայի պահպանման համակարգերի համար: Այն հնարավորություն է տալիս փոխակերպել էլեկտրական էներգիայի ձևերը և երկկողմանի էներգիայի հոսքը, ապահովելով մինչև 1500 Վ DC լարման: PCS-ը լայնորեն կիրառվում է էներգիայի պահպանման համակարգերում և վերականգնվող էներգիայի էներգիայի արտադրության մեջ:
Գտնվում է միջևէներգիայի պահպանման մարտկոցև էլեկտրացանցը, այն հիմնական բաղադրիչն է, որը թույլ է տալիս էլեկտրական էներգիայի երկկողմանի հոսքը էներգիայի պահպանման համակարգի և էլեկտրացանցերի միջև: Այն օգտագործվում է մարտկոցը կառավարելու համար, որպեսզի կատարի AC/DC արդյունավետ փոխակերպում լիցքավորման/լիցքաթափման գործընթացում և ստանձնում է երկկողմանի էլեկտրական էներգիայի փոխակերպման և համակարգի վերահսկման հիմնական գործառույթները:
Ինչպես է աշխատում PCS-ը
PCS-ի աշխատանքի հիմնական սկզբունքը երկկողմանի հոսքի հասնելն է և էլեկտրական էներգիայի փոխակերպումը. AC և DC կողմերի միջև էլեկտրաէներգիայի կիսահաղորդչային սարքերի միացման հսկողության միջոցով ցանցից AC հոսանքը ուղղվում է մշտական հոսանքի՝ մարտկոցը լիցքավորելու համար; կամ մարտկոցից ստացվող DC հոսանքը շրջվում է AC հոսանքի՝ ցանցին ետ վերադարձնելու համար: Այս գործընթացը դինամիկորեն կարգավորվում է միկրոցանցային մոնիտորինգի համակարգով, որը կարող է կատարել հաստատուն հոսանքի (PQ) կամ մշտական հոսանքի (CC) հրամաններ՝ ճշգրիտ վերահսկելու մարտկոցի լիցքավորման և լիցքաթափման էներգիայի հոսքը (օրինակ՝ սափրվելու և հովիտների լիցքավորումը) և միաժամանակ հարթեցնելու տատանվող հոսանքի աղբյուրների և ֆոտովոլտաների ելքային էներգիայի տատանումները:
Էլեկտրական ցանցի շահագործման մեջ Էլեկտրաէներգիայի կառավարման համակարգը (PCS) խաղում է բազմաթիվ կարևոր դերեր.
1. Ցանցի կայուն աշխատանքի պահպանում. ցանցի անկայունության ժամանակ պահեստային էներգիայի ապահովում, մարտկոցի անվտանգության ապահովում մարտկոցի կառավարման համակարգի (BMS) հետ հաղորդակցվելու միջոցով և հնարավորություն տալով մեծ{1}}էներգիա կուտակող էլեկտրակայաններին հասնել ճկուն էներգահամակարգի կարգավորման և բարելավված տնտեսական արդյունավետության PCS-ի միջոցով:
2. Մարտկոցի անվտանգության ապահովում. BMS-ի հետ համատեղ աշխատելը, ապահովելով, որ մարտկոցները աշխատում են անվտանգ սահմաններում և կանխում այնպիսի ռիսկեր, ինչպիսիք են գերլիցքավորումը և գերլիցքավորումը:
3. Համակարգի ճկունության և տնտեսության բարելավում. հատկապես մեծ-էներգիայի պահեստավորման էլեկտրակայաններում PCS-ն առանցքային է էներգահամակարգի ճկուն կարգավորման (օրինակ՝ գագաթների սափրման և հովիտների լցման, հաճախականության կարգավորում) ձեռք բերելու և տնտեսական արդյունավետությունը բարելավելու համար:
PCS-ի հիմնական հատկանիշներն ու գործառույթները
PCS-ը (Power Control System) բաղկացած է սարքավորումներից, ինչպիսիք են IGBT-ները (Insulated Gate Bipolar Transistors), PCB-ները (Printed Circuit Boards) և լարերը և մալուխները: Դրա հիմնական առանձնահատկությունները և գործառույթները հետևյալն են.
Երկկողմանի էներգիայի փոխարկում.PCS-ը կարող է փոխակերպել ուղղակի հոսանքը (DC) փոփոխական հոսանքի (AC) և հակառակը՝ թույլ տալով երկկողմանի էներգիայի հոսք ցանցի, մարտկոցների և բեռների միջև: Օրինակ, էներգիայի կուտակման համակարգում այն կարող է փոխարկել ցանցի AC-ը DC-ի` մարտկոցը լիցքավորելու համար անջատված-պիկ ժամերին, և մարտկոցի DC-ն փոխակերպել AC` ցանցին վերադարձնելու կամ պիկ ժամերին տեղական բեռներ մատակարարելու համար:
Հզորության ճշգրիտ վերահսկում.Ընդլայնված կառավարման ալգորիթմների միջոցով PCS-ը կարող է իրական ժամանակում կարգավորել լիցքավորման և լիցքաթափման հզորությունը և ուղղությունը՝ ճշգրտորեն արձագանքելով ցանցի ուղարկման հրամաններին կամ ազդանշաններին մարտկոցների կառավարման համակարգից (BMS)՝ ապահովելով էներգիայի փոխակերպման արդյունավետությունն ու կայունությունը: Օրինակ, այն կարող է դինամիկ կերպով կարգավորել լիցքավորման և լիցքաթափման հոսանքը, լարումը և հաճախականությունը՝ հիմնվելով ցանցի բեռնվածության փոփոխության կամ մարտկոցի կարգավիճակի վրա:
Էլեկտրաէներգիայի որակի օպտիմիզացում.PCS-ն ունի ներդաշնակության ճնշման և ռեակտիվ էներգիայի փոխհատուցման գործառույթներ, որոնք կարող են բարելավել ելքային հզորության որակը և նվազեցնել միջամտությունը ցանցին: Էներգիայի արտադրության նոր սցենարներում այն կարող է նաև հարթեցնել ընդհատվող էներգիայի աղբյուրների ելքային հզորության տատանումները, ինչպիսիք են ֆոտոգալվանները և քամու էներգիան՝ դարձնելով էներգիայի արտադրության կորը ավելի կայուն և բարելավելով վերականգնվող էներգիան ընդունելու ցանցի կարողությունը:
Ռեժիմի փոխարկման և պաշտպանության գործառույթները.PCS-ն աջակցում է բազմաթիվ աշխատանքային ռեժիմների, ներառյալ ցանցի-միացված և անջատված-ցանցին (կղզում), և կարող է արագ և անխափան անցնել տարբեր ռեժիմների միջև: Միաժամանակ, այն ինտեգրում է բազմաթիվ պաշտպանական մեխանիզմներ, ինչպիսիք են գերլարումը, գերհոսանքը, գերջերմաստիճանը և հակակղզումը՝ ապահովելու համակարգի անվտանգ աշխատանքը անսարքության կամ աննորմալ պայմաններում՝ կանխելով սարքավորումների վնասումը կամ ցանցի վթարները:
Մի խոսքով, PCS-ը էներգիայի պահեստավորումն ու էներգիայի փոխանցումը միացնող առանցքային կամուրջ է, որը հեշտացնում է էներգիայի ճկուն մատակարարումը, արդյունավետ օգտագործումը և ցանցի կայուն աշխատանքը էներգիայի արդյունավետ և խելացի փոխակերպման և կառավարման միջոցով:
PCS կիրառման սցենարներ
Ելնելով տարբեր կիրառական սցենարներից՝ PCS-ները կարելի է բաժանել երեք հիմնական կատեգորիաների՝ էներգիայի պահեստավորման էլեկտրակայաններ, արդյունաբերական և առևտրային և բնակելի: Հիմնական տարբերությունը ելքային հզորության մեջ է:
Էներգիայի պահեստավորման էլեկտրակայաններ
Խոշոր-էներգիայի պահեստավորման էլեկտրակայանները մի քանի կարևոր դեր են խաղում էներգահամակարգում, ներառյալ հաճախականության կարգավորումը, լարման կարգավորումը և պահեստայինը: Դրանց PCS հզորությունը սովորաբար հասնում է մեգավատ կամ ավելի բարձր մակարդակների, որոնց հզորությունները տատանվում են մի քանի մեգավատից մինչև հարյուրավոր մեգավատ: Դրանք խիստ պահանջներ ունեն համակարգի արձագանքման արագության և հսկողության ճշգրտության համար, և պետք է ունենան ուժեղ ցանցային{{3}միացման հարմարվողականություն և բազմամեքենայական զուգահեռ համակարգման հնարավորություններ` ապահովելու էներգահամակարգի անվտանգ, արդյունավետ և կայուն աշխատանքը մեծ-երկկողմանի էներգիայի փոխակերպման ժամանակ: Դրանք անփոխարինելի հիմնական օժանդակ միավոր են խելացի ցանցերի կառուցման համար:
Արդյունաբերական և առևտրային էներգիայի պահպանման համակարգեր (PCS)
Արդյունաբերական և առևտրային էներգիայի պահպանման համակարգերի հզորության միջակայքը սովորաբար տատանվում է 50 կՎտ-ից մինչև 500 կՎտ: Բարդ և անընդհատ փոփոխվող էլեկտրաէներգիայի ծանրաբեռնվածության և աշխատանքային պայմանների դեպքում PCS-ը պետք է ունենա ավելի քան 98,5% փոխակերպման արդյունավետություն և միլիվայրկյան-մակարդակի անսարքություն-կարողություն: Ճշգրիտ իրականացնելով գագաթնակետային-սափրվելու և հովտային-լցման ռազմավարությունը` «էլեկտրաէներգիայի պահեստավորումն անջատված{{10}պիկ ժամերին և լիցքաթափում պիկ ժամերին», այն արդյունավետորեն նվազեցնում է ձեռնարկությունների համար էլեկտրաէներգիայի առավելագույն ծախսերը 30%-50%-ով: Միաժամանակ, ցանցի տատանումների մեկուսացումը և անխափան միացման գործառույթները ապահովում են էներգիայի շարունակական մատակարարում կարևորագույն արտադրական գծերին կամ բիզնես տարածքներին՝ զգալիորեն բարելավելով էլեկտրաէներգիայի հուսալիությունը և դառնալով ձեռնարկությունների էներգիայի կառավարման պահապանը:
Բնակելի էներգիայի պահեստավորման հատ
Բնակելի էներգիայի պահեստավորման ԱՀ-ների հզորությունը սովորաբար տատանվում է 5 կՎտ-ից մինչև 10 կՎտ: Դրա կոմպակտ, մոդուլային դիզայնը թույլ է տալիս հեշտ տեղադրում և անխափան ինտեգրում էներգիայի բաշխված աղբյուրների հետ, ինչպիսիք են տանիքի արևային էներգիան: Ցերեկը կուտակելով արևային էներգիայի ավելցուկը և գիշերը կենցաղային բեռներ մատակարարելով՝ այն արդյունավետորեն խնայում է պիկային և անջատված-էլեկտրաէներգիայի ծախսերը: Ավելին, այն ապահովում է անխափան պահեստային էներգիա ցանցի անջատումների ժամանակ՝ շարունակաբար ապահովելով էներգամատակարարումը կրիտիկական բեռների, ինչպիսիք են սառնարանները, լուսավորությունը և կապի սարքավորումները, այդպիսով ստեղծելով անվտանգ և ինքնավար միկրոցանցային լուծում տան համար: