Наше интегрированное решение для фотоэлектрических систем, систем хранения энергии и зарядки позволяет разумно решить проблему с запасом хода электромобилей, объединивэлектронная зарядка свай, фотоэлектрические технологии и технологии хранения энергии на батареях. Он способствует экологичному передвижению электромобилей за счет новой фотоэлектрической энергии, а поддержка хранения энергии снижает нагрузку на энергосистему, вызванную большими нагрузками. Он завершает цепочку производства аккумуляторов за счет многоуровневого использования, обеспечивая здоровое развитие отрасли. Строительство этой интегрированной энергетической системы способствует электрификации и интеллектуальному развитию промышленности, позволяя преобразовывать чистую энергию, такую как солнечная энергия, в электрическую энергию с помощью фотогальваники и хранить ее в батареях. Зарядные батареи для электромобилей затем передают эту электрическую энергию от аккумуляторов к электромобилям, решая проблему зарядки.
I. Топология фотоэлектрической системы хранения и зарядки микросети
Как показано на схеме выше, основное оборудование интегрированной топологии фотоэлектрической, накопительной и зарядной микросети описано ниже:
1. Автономный преобразователь накопления энергии. Сторона переменного тока преобразователя мощностью 250 кВт подключена параллельно к шине переменного тока 380 В, а сторона постоянного тока подключена параллельно к четырем двунаправленным преобразователям постоянного тока мощностью 50 кВт, что обеспечивает двунаправленный поток энергии, т. е. зарядку и разрядку аккумулятора.
2. Двунаправленные преобразователи постоянного тока в постоянный ток. Сторона высокого напряжения четырех преобразователей постоянного тока мощностью 50 кВт подключается к клемме постоянного тока преобразователя, а сторона низкого напряжения подключается к аккумуляторной батарее. Каждый преобразователь постоянного тока подключен к одному аккумуляторному блоку.
3. Силовая аккумуляторная система: шестнадцать ячеек 3,6 В/100 Ач (1P16S) составляют один аккумуляторный модуль (57,6 В/100 Ач, номинальная емкость 5,76 кВтч). Двенадцать аккумуляторных модулей соединены последовательно, образуя аккумуляторный кластер (691,2 В/100 Ач, номинальная емкость 69,12 кВтч). Батарейный блок подключен к низковольтной клемме двунаправленного преобразователя постоянного тока. Аккумуляторная система состоит из четырех аккумуляторных блоков номинальной емкостью 276,48 кВтч.
4. Модуль MPPT: сторона высокого напряжения модуля MPPT подключена параллельно к шине постоянного тока 750 В, а сторона низкого напряжения подключена к фотоэлектрической батарее. Фотоэлектрическая батарея состоит из шести цепочек, каждая из которых содержит 18 модулей мощностью 275 Вт, соединенных последовательно, всего 108 фотоэлектрических модулей с общей выходной мощностью 29,7 кВт.
5. Зарядные станции: система включает в себя три зарядные станции мощностью 60 кВт.зарядные станции постоянного тока(количество и мощность зарядных станций можно регулировать в зависимости от транспортного потока и ежедневной потребности в энергии). Сторона переменного тока зарядных станций подключена к шине переменного тока и может питаться от фотогальваники, накопителей энергии и сети.
6. EMS и MGCC: эти системы выполняют такие функции, как управление зарядкой и разрядкой системы хранения энергии и мониторинг информации о SOC батареи в соответствии с инструкциями диспетчерского центра более высокого уровня.
II. Характеристики интегрированных фотоэлектрических систем хранения и зарядки
1. Система имеет трехуровневую архитектуру управления: верхний уровень — это система управления энергопотреблением, средний уровень — центральная система управления и нижний уровень — уровень оборудования. Система объединяет устройства преобразования количества, соответствующие устройства мониторинга и защиты нагрузки, что делает ее автономной системой, способной к самоконтролю, защите и управлению.
2. Стратегия распределения энергии системы хранения энергии гибко корректируется/устанавливается на основе пиковых, минимальных и плоских пиковых цен на электроэнергию в электросети и SOC (или напряжения на клеммах) аккумуляторных батарей. Система принимает данные от системы управления энергопотреблением (EMS) для интеллектуального управления зарядкой и разрядкой.
3. Система обладает комплексными функциями связи, мониторинга, управления, контроля, раннего предупреждения и защиты, обеспечивая непрерывную и безопасную работу в течение длительных периодов времени. Рабочее состояние системы можно отслеживать с помощью главного компьютера, и она имеет богатые возможности анализа данных.
4. Система управления батареями (BMS) взаимодействует с системой управления энергопотреблением (EMS), загружая информацию об аккумуляторной батарее и, в сотрудничестве с EMS и PCS, обеспечивая функции мониторинга и защиты аккумуляторной батареи.
В проекте используется преобразователь хранения энергии PCS башенного типа, который объединяет внутрисетевые и автономные коммутационные устройства и распределительные шкафы. Он имеет функцию плавного переключения между питанием от сети и автономным режимом за 0 секунд, поддерживает два режима зарядки: постоянный ток в сети и постоянную мощность, а также принимает планирование в реальном времени от главного компьютера.
III. Контроль и управление фотоэлектрической системой хранения и зарядки
Управление системой имеет трехуровневую архитектуру: EMS — верхний уровень планирования, системный контроллер — промежуточный уровень координации, а DC-DC и зарядные устройства — уровень оборудования.
EMS и системный контроллер являются ключевыми компонентами, работающими вместе для управления и планирования системы зарядки фотоэлектрических аккумуляторов:
1. Функции СЭМ
1) Стратегии управления распределением энергии могут быть гибко настроены, а режимы зарядки и разрядки накопителя энергии и команды мощности могут быть установлены в соответствии с ценами на электроэнергию в местной сети в период пиковой нагрузки, периодов понижения и стабилизации.
2) EMS выполняет в режиме реального времени телеметрию и дистанционный контроль безопасности сигнализации основного оборудования в системе, включая, помимо прочего, PCS, BMS, фотоэлектрические инверторы и зарядные батареи, а также управляет тревожными событиями, о которых сообщает оборудование, и хранилищем исторических данных в унифицированном виде.
3) EMS может загружать данные системного прогнозирования и результаты анализа расчетов в диспетчерский центр верхнего уровня или на удаленный сервер связи через Ethernet или 4G-связь, а также получать инструкции по диспетчеризации в режиме реального времени, реагируя на регулирование частоты АРУ, снижение пиковых нагрузок и другие диспетчерские действия для удовлетворения потребностей энергосистемы.
4) СЭМ обеспечивает контроль связи с системами экологического мониторинга и противопожарной защиты: обеспечивает отключение всего оборудования до возникновения пожара, подачу сигналов тревоги, звуковых и визуальных сигналов тревоги, а также загрузку тревожных событий на серверную часть.
2. Функции системного контроллера:
1) Контроллер, координирующий систему, получает стратегии планирования от EMS: режимы заряда/разряда и команды планирования мощности. В зависимости от емкости SOC аккумуляторной батареи, состояния заряда/разряда батареи, выработки фотоэлектрической энергии и использования зарядной батареи он гибко настраивает управление шиной. Управляя зарядкой и разрядкой преобразователя постоянного тока, он обеспечивает контроль заряда/разряда аккумуляторной батареи, максимизируя использование системы накопления энергии.
2) Сочетание режима зарядки/разрядки постоянного тока и режимакуча зарядки электромобилястатус зарядки, необходимо отрегулировать ограничение мощности фотоэлектрического инвертора и выработку электроэнергии фотоэлектрического модуля. Также необходимо настроить режим работы фотоэлектрического модуля и управлять системной шиной.
3. Уровень оборудования – функции постоянного тока:
1) Силовой привод, осуществляющий взаимное преобразование солнечной энергии и электрохимического хранения энергии.
2) Преобразователь постоянного тока получает статус BMS и в сочетании с командами планирования системного контроллера выполняет управление кластером постоянного тока, чтобы обеспечить согласованность работы батареи.
3) Он может достигать самоуправления, контроля и защиты в соответствии с заранее определенными целями.