Sistem Konversi Daya (PCS), sebagai peralatan utama dalam sistem penyimpanan energi, dapat dibagi menjadi tiga kategori berdasarkan skenario aplikasi yang berbeda: PCS penyimpanan besar, PCS penyimpanan industri dan komersial, dan PCS penyimpanan rumah tangga. Terdapat perbedaan signifikan antara ketiga jenis PCS ini dalam hal skala daya, skenario aplikasi, persyaratan teknis, dan harga biaya.
1. PCS penyimpanan besar
Tingkat kekuatan:Tingkat daya PCS penyimpanan besar biasanya tinggi, mencapai tingkat MW, dan bahkan hingga 100MW atau lebih. PCS jenis ini cocok untuk pembangkit listrik penyimpanan energi berukuran besar dan dapat menangani kebutuhan konversi energi skala besar.
Efisiensi konversi:Persyaratannya sangat tinggi, umumnya mempertahankan efisiensi konversi lebih dari 95% untuk mengurangi kehilangan energi dan meningkatkan keekonomian sistem penyimpanan energi.
Kecepatan respons:Dengan kemampuan respon cepat, ia dapat menyesuaikan pengisian dan pengosongan daya dalam milidetik untuk memastikan stabilitas jaringan listrik.
Kompatibilitas sistem:Ini sangat kompatibel dengan sistem baterai penyimpanan energi skala besar dan jaringan listrik yang kompleks, beradaptasi dengan berbagai karakteristik baterai dan persyaratan akses jaringan.
Contoh:
Rentang daya:10MW-100MW
Efisiensi:Lebih besar dari atau sama dengan 95%
Waktu respons:< 10ms
Kisaran tegangan masukan:700VDC -1500VDC
Tingkat tegangan keluaran:35kV atau lebih tinggi
Waktu Rata-Rata Antar Kegagalan (MTBF):>100.000 jam
2. PCS penyimpanan industri dan komersial
Rentang daya:Daya listrik umumnya berkisar antara puluhan kW hingga beberapa MW, cocok untuk skenario pengguna industri dan komersial.
Keandalan:Dengan keandalan yang tinggi, bertujuan untuk mengurangi downtime akibat kegagalan, memenuhi kebutuhan produksi atau operasi yang berkelanjutan, dan memiliki waktu rata-rata antar kegagalan yang lebih lama.
Karakteristik fungsional:Dibandingkan dengan PCS penyimpanan besar, fungsinya relatif sederhana, namun lebih mudah beradaptasi; Beberapa produk juga mengintegrasikan fungsionalitas BMS (Battery Management System). Selain itu, ia juga memiliki fungsi pendukung jaringan tertentu, seperti pengaturan frekuensi primer dan pengiriman beban sumber jaringan secara cepat.
Contoh:
Rentang daya:50kW -2MW
Efisiensi: 90% -94%
Waktu respons:< 20ms
Kisaran tegangan masukan:500VDC -800VDC
Tingkat tegangan keluaran:400VAC/690VAC
MTBF:>50.000 jam
3. PCS penyimpanan rumah tangga
Skala kekuatan:Dayanya relatif kecil, biasanya antara beberapa kW hingga belasan kW, terutama digunakan untuk penyimpanan energi fotovoltaik rumah tangga dan catu daya darurat.
Keamanan:Menekankan kinerja keselamatan, dilengkapi dengan sistem manajemen baterai yang komprehensif untuk mencegah pengisian daya yang berlebihan, pengosongan daya yang berlebihan, korsleting, dan situasi lainnya, sehingga menjamin keselamatan pengguna rumah tangga.
Kegunaan:Mudah dioperasikan, mudah dirawat, dengan antarmuka pengguna yang intuitif, mudah dipasang dan diintegrasikan ke dalam sistem tenaga rumah.
Contoh:
Rentang daya:3kW-15kW
Efisiensi:85% -92%
Waktu respons:< 50ms
Kisaran tegangan masukan:200VDC -500VDC
Tingkat tegangan keluaran:230VAC
MTBF:>30000 jam
Untuk PCS dalam tiga skenario aplikasi berbeda yaitu penyimpanan besar, penyimpanan industri dan komersial, serta penyimpanan rumah tangga, mereka mengadopsi strategi dan cara teknis yang serupa namun berbeda ketika menghadapi situasi abnormal seperti pengisian berlebih, pengosongan berlebih, dan korsleting.
1. Perlindungan harga yang berlebihan
Penyimpanan energi skala besar:Karena penggunaan baterai jenis energi di pembangkit listrik penyimpanan energi yang besar dan kebutuhan untuk menyediakan layanan tambahan daya, persyaratan untuk sistem manajemen baterai (BMS) sangat tinggi. BMS akan terus memantau informasi status setiap unit baterai. Setelah mendeteksi bahwa unit baterai mendekati keadaan terisi penuh atau voltase melebihi ambang batas yang ditetapkan, ia akan segera menghentikan pengisian daya unit baterai melalui PCS dan mengeluarkan alarm untuk memberi tahu operator agar memeriksa masalahnya. Selain itu, beberapa PCS tingkat lanjut juga mendukung fungsi kontrol penyeimbangan SOC, yang sampai batas tertentu menghindari terjadinya pengisian daya berlebih yang disebabkan oleh pengisian daya yang tidak merata pada masing-masing sel baterai.
Penyimpanan energi industri dan komersial:BMS dalam sistem penyimpanan energi industri dan komersial juga menyediakan mekanisme perlindungan harga berlebih untuk memastikan bahwa pengisian daya berlebih tidak merusak masa pakai baterai atau menyebabkan kecelakaan keselamatan. Ketika PCS menerima sinyal overcharge yang dikirim oleh BMS, PCS akan dengan cepat menyesuaikan mode kerjanya, seperti mengurangi daya input hingga input daya terputus sepenuhnya untuk mencegah pengisian lebih lanjut.
Penyimpanan rumah tangga:Keamanan sangat penting bagi pengguna rumah tangga. Oleh karena itu, PCS penyimpanan rumah tangga tidak hanya memiliki logika perlindungan harga berlebih yang ketat, namun juga sering kali menggabungkan algoritme cerdas untuk mengoptimalkan proses pengisian daya, memastikan pencegahan risiko harga berlebih yang efektif bahkan dalam situasi tanpa awak. Jika terjadi pengisian berlebih, PCS akan secara otomatis menghentikan pengisian daya dan mengunggah informasi alarm yang relevan ke platform cloud agar pengguna dapat melihatnya.
2. Perlindungan pelepasan berlebih
Penyimpanan besar:Untuk memastikan keluaran energi listrik yang stabil dari stasiun penyimpanan energi dalam jangka waktu yang lama, kedalaman pengosongan baterai minimum yang diperbolehkan harus dikontrol secara ketat. BMS akan memantau keseluruhan Status Pengisian (SOC) baterai secara real-time berdasarkan parameter yang telah ditetapkan, dan memicu PCS untuk melakukan tindakan perlindungan yang sesuai sebelum SOC turun ke nilai kritis, seperti membatasi daya pengosongan atau bahkan menunda operasi pengosongan , hingga SOC kembali ke kisaran aman.
Penyimpanan energi industri dan komersial:Sistem penyimpanan energi industri dan komersial juga memiliki langkah-langkah perlindungan pelepasan yang serupa, namun mengingat seringnya siklus pengisian dan pengosongan dalam aplikasi praktis, beberapa produk kelas atas akan memperkenalkan strategi manajemen yang lebih baik, seperti menyesuaikan batas atas dan bawah SOC secara dinamis, menerapkan kapasitas kalibrasi, dll., untuk menjaga kesehatan baterai dengan lebih baik.
Penyimpanan rumah tangga:PCS penyimpanan rumah tangga juga sangat mementingkan perlindungan pelepasan muatan berlebih, terutama di lingkungan rumah yang mengandalkan penyimpanan energi untuk pasokan daya dalam kondisi cahaya redup di malam hari. Teknologi ini dapat secara akurat menentukan kapan harus menghentikan proses pelepasan energi dan mencapai tujuan memprioritaskan penggunaan energi bersih di siang hari melalui hubungan dengan sistem fotovoltaik, sehingga mengurangi kemungkinan pelepasan energi dalam jumlah besar di malam hari.
3. Perlindungan sirkuit pendek
Penyimpanan energi skala besar:Mengingat struktur sambungan listrik yang rumit dalam pembangkit listrik penyimpan energi yang besar, gangguan hubung singkat apa pun dapat menimbulkan konsekuensi serius. Oleh karena itu, desain PCS memberikan perhatian khusus untuk meningkatkan ketahanan hubung singkatnya sendiri, termasuk namun tidak terbatas pada mengonfigurasi sekering berkinerja tinggi, pemutus arus cepat, dan fasilitas perangkat keras lainnya; Pada saat yang sama, bersamaan dengan program pengendalian keamanan tingkat perangkat lunak, dimungkinkan untuk mengidentifikasi dan mengisolasi area yang salah dalam jangka waktu yang sangat singkat, sehingga meminimalkan kerugian semaksimal mungkin.
Penyimpanan energi industri dan komersial:Sistem penyimpanan energi industri dan komersial juga menghadapi risiko korsleting, terutama ketika beberapa PCS dijalankan secara paralel. Untuk mengatasi masalah ini, selain sekering dan pemutus arus konvensional, PCS modern juga mengadopsi metode yang lebih cerdas untuk perlindungan hubung singkat, seperti menggunakan sensor arus untuk dengan cepat menangkap fluktuasi abnormal dan merespons secara tepat waktu melalui sirkuit perlindungan bawaan. seperti menutup saluran keluaran dan mengaktifkan perangkat pendingin darurat.
Penyimpanan rumah tangga:Untuk penyimpanan rumah tangga, mengingat lingkungan pemasangan yang tersebar dan keahlian pengguna yang terbatas, PCS dirancang dengan mempertimbangkan kemudahan penggunaan dan keandalan sejak awal. Selain fungsi perlindungan hubung singkat dasar, banyak produk juga mengintegrasikan desain redundan seperti sekering dua lapis dan beberapa perlindungan grounding untuk memastikan perlindungan maksimal atas keselamatan pribadi dan properti pengguna bahkan dalam situasi yang tidak terduga.