Ολοκληρωμένη λύση φωτοβολταϊκών συστημάτων, συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας και φόρτισης

Η ολοκληρωμένη λύση φωτοβολταϊκών συστημάτων, συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας και φόρτισης που προσφέρουμε επιχειρεί να αντιμετωπίσει έξυπνα το άγχος της αυτονομίας των ηλεκτρικών οχημάτων συνδυάζοντας...σωροί φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων, φωτοβολταϊκά και τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας από μπαταρίες. Προωθεί τα πράσινα ταξίδια για ηλεκτρικά οχήματα μέσω της νέας φωτοβολταϊκής ενέργειας, ενώ παράλληλα υποστηρίζει την αποθήκευση ενέργειας και μειώνει την πίεση στο δίκτυο που προκαλείται από τα βαριά φορτία. Ολοκληρώνει την αλυσίδα της βιομηχανίας μπαταριών μέσω της κλιμακωτής αξιοποίησης, διασφαλίζοντας την υγιή ανάπτυξη της βιομηχανίας. Η κατασκευή αυτού του ολοκληρωμένου ενεργειακού συστήματος προωθεί την ηλεκτροκίνηση και την έξυπνη ανάπτυξη της βιομηχανίας, επιτρέποντας τη μετατροπή καθαρής ενέργειας, όπως η ηλιακή ενέργεια, σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω φωτοβολταϊκών και την αποθήκευσή της σε μπαταρίες. Οι σωροί φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων μεταφέρουν στη συνέχεια αυτήν την ηλεκτρική ενέργεια από τις μπαταρίες στα ηλεκτρικά οχήματα, επιλύοντας το πρόβλημα της φόρτισης.

I. Τοπολογία Συστήματος Μικροδικτύου Φωτοβολταϊκών Συστημάτων Αποθήκευσης-Φόρτισης

Όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα, ο κύριος εξοπλισμός της ολοκληρωμένης τοπολογίας του φωτοβολταϊκού συστήματος, του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας και φόρτισης μικροδικτύου περιγράφεται παρακάτω:

1. Μετατροπέας αποθήκευσης ενέργειας εκτός δικτύου: Η πλευρά AC ενός μετατροπέα 250kW συνδέεται παράλληλα με έναν δίαυλο AC 380V και η πλευρά DC συνδέεται παράλληλα με τέσσερις αμφίδρομους μετατροπείς DC/DC 50kW, επιτρέποντας την αμφίδρομη ροή ενέργειας, δηλαδή τη φόρτιση και την εκφόρτιση της μπαταρίας.

2. Αμφίδρομοι μετατροπείς DC/DC: Η πλευρά υψηλής τάσης τεσσάρων μετατροπέων DC/DC 50kW συνδέεται στον ακροδέκτη DC του μετατροπέα και η πλευρά χαμηλής τάσης συνδέεται με την μπαταρία. Κάθε μετατροπέας DC/DC συνδέεται με μία μπαταρία.

3. Σύστημα τροφοδοσίας μπαταριών: Δεκαέξι στοιχεία 3,6V/100Ah (1P16S) αποτελούν μία μονάδα μπαταρίας (57,6V/100Ah, ονομαστική χωρητικότητα 5,76KWh). Δώδεκα μονάδες μπαταρίας συνδέονται σε σειρά για να σχηματίσουν ένα σύμπλεγμα μπαταριών (691,2V/100Ah, ονομαστική χωρητικότητα 69,12KWh). Το σύμπλεγμα μπαταριών συνδέεται στον ακροδέκτη χαμηλής τάσης του αμφίδρομου μετατροπέα DC/DC. Το σύστημα μπαταριών περιλαμβάνει τέσσερις συστοιχίες μπαταριών με ονομαστική χωρητικότητα 276,48 kWh.

4. Μονάδα MPPT: Η πλευρά υψηλής τάσης της μονάδας MPPT συνδέεται παράλληλα με τον δίαυλο 750V DC, ενώ η πλευρά χαμηλής τάσης συνδέεται με τη φωτοβολταϊκή συστοιχία. Η φωτοβολταϊκή συστοιχία αποτελείται από έξι σειρές, καθεμία από τις οποίες περιέχει 18 μονάδες 275Wp συνδεδεμένες σε σειρά, για ένα σύνολο 108 φωτοβολταϊκών μονάδων και συνολική ισχύ εξόδου 29,7 kWp.

5. Σταθμοί φόρτισης: Το σύστημα περιλαμβάνει τρεις φόρτισης 60kWσταθμοί φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων συνεχούς ρεύματος(ο αριθμός και η ισχύς των σταθμών φόρτισης μπορούν να ρυθμιστούν με βάση τη ροή της κυκλοφορίας και την ημερήσια ζήτηση ενέργειας). Η πλευρά AC των σταθμών φόρτισης συνδέεται με τον δίαυλο AC και μπορεί να τροφοδοτείται από φωτοβολταϊκά, αποθήκευση ενέργειας και το δίκτυο.

6. EMS & MGCC: Αυτά τα συστήματα εκτελούν λειτουργίες όπως ο έλεγχος φόρτισης και εκφόρτισης του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας και η παρακολούθηση των πληροφοριών SOC της μπαταρίας σύμφωνα με τις οδηγίες του κέντρου αποστολής υψηλότερου επιπέδου.

II. Χαρακτηριστικά Ολοκληρωμένων Φωτοβολταϊκών Συστημάτων Ενέργειας Αποθήκευσης-Φόρτισης

1. Το σύστημα υιοθετεί μια αρχιτεκτονική ελέγχου τριών επιπέδων: το ανώτερο επίπεδο είναι το σύστημα διαχείρισης ενέργειας, το μεσαίο επίπεδο είναι το κεντρικό σύστημα ελέγχου και το κατώτερο επίπεδο είναι το επίπεδο εξοπλισμού. Το σύστημα ενσωματώνει συσκευές μετατροπής ποσότητας, σχετικές συσκευές παρακολούθησης φορτίου και προστασίας, καθιστώντας το ένα αυτόνομο σύστημα ικανό για αυτοέλεγχο, προστασία και διαχείριση.

2. Η στρατηγική κατανομής ενέργειας του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας προσαρμόζεται/ορίζεται με ευελιξία με βάση τις τιμές αιχμής, κοιλάδας και επίπεδης κορυφής ηλεκτρικής ενέργειας του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας και το SOC (ή τάση ακροδεκτών) των μπαταριών αποθήκευσης ενέργειας. Το σύστημα δέχεται κατανομή από το σύστημα διαχείρισης ενέργειας (EMS) για έξυπνο έλεγχο φόρτισης και εκφόρτισης.

3. Το σύστημα διαθέτει ολοκληρωμένες λειτουργίες επικοινωνίας, παρακολούθησης, διαχείρισης, ελέγχου, έγκαιρης προειδοποίησης και προστασίας, εξασφαλίζοντας συνεχή και ασφαλή λειτουργία για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Η κατάσταση λειτουργίας του συστήματος μπορεί να παρακολουθείται μέσω ενός κεντρικού υπολογιστή και διαθέτει πλούσιες δυνατότητες ανάλυσης δεδομένων.

4. Το σύστημα διαχείρισης μπαταριών (BMS) επικοινωνεί με το σύστημα διαχείρισης ενέργειας (EMS), μεταφορτώνοντας πληροφορίες για τη συστοιχία μπαταριών και, σε συνεργασία με το EMS και το PCS, επιτυγχάνοντας λειτουργίες παρακολούθησης και προστασίας για τη συστοιχία μπαταριών.

Το έργο χρησιμοποιεί έναν μετατροπέα αποθήκευσης ενέργειας τύπου πύργου PCS, ο οποίος ενσωματώνει συσκευές μεταγωγής εντός και εκτός δικτύου και πίνακες διανομής. Έχει τη λειτουργία της απρόσκοπτης εναλλαγής μεταξύ εντός και εκτός δικτύου σε μηδέν δευτερόλεπτα, υποστηρίζει δύο λειτουργίες φόρτισης: σταθερό ρεύμα εντός δικτύου και σταθερή ισχύ, και δέχεται προγραμματισμό σε πραγματικό χρόνο από τον κεντρικό υπολογιστή.

III. Έλεγχος και Διαχείριση Φωτοβολταϊκού Συστήματος Αποθήκευσης και Φόρτισης

Ο έλεγχος του συστήματος υιοθετεί μια αρχιτεκτονική τριών επιπέδων: το EMS είναι το ανώτερο επίπεδο προγραμματισμού, ο ελεγκτής συστήματος είναι το ενδιάμεσο επίπεδο συντονισμού και το DC-DC και οι σωροί φόρτισης είναι το επίπεδο εξοπλισμού.

Το EMS και ο ελεγκτής συστήματος είναι βασικά στοιχεία, που συνεργάζονται για τη διαχείριση και τον προγραμματισμό του συστήματος φωτοβολταϊκής αποθήκευσης-φόρτισης:

1. Λειτουργίες EMS

1) Οι στρατηγικές ελέγχου κατανομής ενέργειας μπορούν να ρυθμιστούν με ευελιξία και οι τρόποι φόρτισης και εκφόρτισης αποθήκευσης ενέργειας, καθώς και οι εντολές ισχύος, μπορούν να ρυθμιστούν σύμφωνα με τις τιμές ηλεκτρικής ενέργειας για την περίοδο αιχμής-κοιλάδας-επίπεδης θέρμανσης του τοπικού δικτύου.

2) Το EMS εκτελεί τηλεμετρία σε πραγματικό χρόνο και παρακολούθηση της ασφάλειας της τηλεσηματοδότησης του κύριου εξοπλισμού εντός του συστήματος, συμπεριλαμβανομένων ενδεικτικά των PCS, BMS, φωτοβολταϊκών μετατροπέων και πασσάλων φόρτισης, και διαχειρίζεται τα συμβάντα συναγερμού που αναφέρονται από τον εξοπλισμό και την αποθήκευση ιστορικών δεδομένων με ενοποιημένο τρόπο.

3) Το EMS μπορεί να ανεβάσει δεδομένα πρόβλεψης συστήματος και αποτελέσματα ανάλυσης υπολογισμών στο κέντρο αποστολής ανώτερου επιπέδου ή στον απομακρυσμένο διακομιστή επικοινωνίας μέσω επικοινωνίας Ethernet ή 4G και να λάβει οδηγίες αποστολής σε πραγματικό χρόνο, ανταποκρινόμενο στη ρύθμιση συχνότητας AGC, στο ξύρισμα αιχμής και σε άλλες αποστολές για να καλύψει τις ανάγκες του συστήματος ισχύος.

4) Το EMS επιτυγχάνει έλεγχο σύνδεσης με τα συστήματα περιβαλλοντικής παρακολούθησης και πυροπροστασίας: διασφαλίζοντας ότι όλος ο εξοπλισμός έχει απενεργοποιηθεί πριν από την εκδήλωση πυρκαγιάς, εκπέμποντας συναγερμούς και ηχητικούς και οπτικούς συναγερμούς, και μεταφορτώνοντας συμβάντα συναγερμού στο backend.

2. Λειτουργίες Ελεγκτή Συστήματος:

1) Ο ελεγκτής συντονισμού συστήματος λαμβάνει στρατηγικές προγραμματισμού από το EMS: λειτουργίες φόρτισης/εκφόρτισης και εντολές προγραμματισμού ισχύος. Με βάση την χωρητικότητα SOC της μπαταρίας αποθήκευσης ενέργειας, την κατάσταση φόρτισης/εκφόρτισης της μπαταρίας, την παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας και τη χρήση του σωρού φόρτισης, προσαρμόζει ευέλικτα τη διαχείριση του διαύλου. Διαχειριζόμενος τη φόρτιση και την εκφόρτιση του μετατροπέα DC-DC, επιτυγχάνει έλεγχο φόρτισης/εκφόρτισης της μπαταρίας αποθήκευσης ενέργειας, μεγιστοποιώντας την αξιοποίηση του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας.

2) Συνδυάζοντας τη λειτουργία φόρτισης/εκφόρτισης DC-DC και τοσωρό φόρτισης ηλεκτρικού αυτοκινήτουΚατάσταση φόρτισης, πρέπει να ρυθμίσει τον περιορισμό ισχύος του φωτοβολταϊκού μετατροπέα και την παραγωγή ενέργειας της φωτοβολταϊκής μονάδας. Πρέπει επίσης να ρυθμίσει τον τρόπο λειτουργίας της φωτοβολταϊκής μονάδας και να διαχειριστεί τον δίαυλο συστήματος.

3. Επίπεδο εξοπλισμού – Λειτουργίες DC-DC:

1) Ενεργοποιητής ισχύος, που πραγματοποιεί την αμοιβαία μετατροπή μεταξύ ηλιακής ενέργειας και ηλεκτροχημικής αποθήκευσης ενέργειας.

2) Ο μετατροπέας DC-DC λαμβάνει την κατάσταση BMS και, σε συνδυασμό με τις εντολές προγραμματισμού του ελεγκτή συστήματος, εκτελεί έλεγχο συμπλέγματος DC για να διασφαλίσει τη συνέπεια της μπαταρίας.

3) Μπορεί να επιτύχει αυτοδιαχείριση, έλεγχο και προστασία σύμφωνα με προκαθορισμένους στόχους.

—ΤΟ ΤΕΛΟΣ—