Como fornecedor de inversores híbridos de três fases ESS, testemunhei em primeira mão a crescente importância desses dispositivos nos sistemas de energia modernos. Um inversor híbrido de três fases (sistema de armazenamento de energia) desempenha um papel crucial no gerenciamento do fluxo de energia entre a grade e a bateria, garantindo a utilização eficiente de energia e a estabilidade da grade. Neste blog, vou me aprofundar nos aspectos técnicos de como esses inversores alcançam esse feito.
Compreendendo o básico de um inversor híbrido de três fases
Antes de discutirmos o gerenciamento do fluxo de energia, é essencial entender o que é um inversor híbrido de três fases ESS. UMInversor híbrido de três fasesé um dispositivo sofisticado que pode converter corrente direta (CC) de baterias ou fontes de energia renovável, como painéis solares em corrente alternada (AC) para uso na grade ou cargas elétricas locais. Ele também pode executar a operação reversa, convertendo CA da grade em CC para carregar as baterias.
Em contraste comInversor híbrido de ess único - fase, que geralmente são usados em aplicações residenciais menores, os inversores de três fases são projetados para instalações comerciais e industriais maiores. Eles podem lidar com níveis mais altos de potência e são mais adequados para sistemas elétricos de três fases, que são comuns nessas configurações.
Modos de fluxo de energia
Um inversor híbrido de três fase ESS opera em vários modos de fluxo de energia, dependendo da disponibilidade de energia e dos requisitos do sistema. Esses modos podem ser amplamente classificados em quatro categorias:
1. Modo Grid - para - Bateria (G2B)
Nesse modo, o inversor consome energia da grade e a converte de CA em CC para carregar as baterias. Isso geralmente é feito durante o tempo de folga - o horário de pico, quando as taxas de eletricidade são mais baixas. O inversor monitora a tensão, a frequência e a qualidade da energia da grade para garantir um processo de carregamento seguro e eficiente. Também leva em consideração o estado de carga (SOC) das baterias para evitar a sobrecarga.
Por exemplo, em um edifício comercial com um grande sistema de armazenamento de baterias, o inversor pode ser programado para carregar as baterias à noite, quando a grade tem excesso de capacidade e os preços da eletricidade são baixos. Essa energia armazenada pode ser usada durante o horário de pico para reduzir a dependência do edifício na rede e reduzir os custos de eletricidade.
2. Modo de bateria - para - Grid (B2G)
Quando as baterias têm excesso de energia e a grade exige, o inversor opera no modo B2G. Ele converte a energia CC das baterias em energia CA e a injeta na grade. Esse modo é frequentemente usado em aplicativos de suporte à grade, como regulação de frequência e barbear de pico.
O inversor deve cumprir os padrões e regulamentos estritos de conexão da grade ao alimentar a energia de volta à grade. Ele precisa sincronizar sua tensão e frequência de saída com a grade e garantir que a qualidade da energia atenda aos requisitos da grade. Por exemplo, em um cenário de micrograda, o inversor híbrido de três fases ESS pode descarregar as baterias para suportar a grade durante períodos de alta demanda ou quando há uma escassez de geração de energia renovável.
3. Modo Battery - To - Carregar (B2L)
Nesse modo, o inversor usa a energia armazenada nas baterias para alimentar as cargas elétricas locais. Isso é útil durante as quedas de energia ou quando a grade não está disponível. O inversor pode fornecer uma fonte de alimentação estável e confiável para cargas críticas, como iluminação de emergência, equipamentos médicos ou data centers.
O inversor monitora continuamente a demanda de carga e o SOC das baterias para garantir que haja energia suficiente para atender aos requisitos de carga. Também pode priorizar a fonte de alimentação para diferentes cargas com base em sua importância. Por exemplo, em um hospital, o inversor pode garantir que o equipamento de economia de vida seja sempre alimentado enquanto cargas não críticas podem ser derramadas, se necessário.
4.
Quando as baterias estão esgotadas ou a demanda de carga excede a capacidade da bateria, o inversor consome energia da grade para fornecer as cargas locais. Este é o modo de operação mais comum em sistemas conectados normais. O inversor atua como um condicionador de energia, garantindo que a potência fornecida às cargas tenha a tensão, a frequência e a qualidade da energia corretas.
Estratégias de controle para gerenciamento de fluxo de energia
Para gerenciar o fluxo de energia de maneira eficaz, um inversor híbrido de três fases ess usa estratégias de controle avançado. Essas estratégias são baseadas em dados reais de tempo de vários sensores, incluindo sensores de tensão, sensores atuais e sensores SOC.
1. Controle baseado em estado de carga (SOC)
O SOC das baterias é um parâmetro crítico no gerenciamento de fluxo de energia. O inversor usa o controle baseado no SOC para determinar quando carregar ou descarregar as baterias. Por exemplo, se o SOC estiver abaixo de um determinado limite, o inversor poderá mudar para o modo G2B para carregar as baterias. Por outro lado, se o SOC estiver acima de um limite definido e a grade exigir suporte, o inversor poderá entrar no modo B2G.
2. Controle baseado na demanda de carga
O inversor também leva em consideração a demanda de carga ao gerenciar o fluxo de energia. Ele pode ajustar a potência das baterias ou da grade para atender aos requisitos de carga. Por exemplo, se a demanda de carga aumentar repentinamente, o inversor poderá mudar rapidamente do modo G2L para o modo B2L para complementar a fonte de alimentação da grade.
3. Controle baseado na condição da grade
As condições da grade, como tensão, frequência e qualidade da energia, desempenham um papel crucial no gerenciamento do fluxo de energia. O inversor monitora continuamente esses parâmetros e ajusta sua operação de acordo. Se a tensão da grade for muito alta ou muito baixa, o inversor poderá tomar ações corretivas, como limitar a injeção de potência ou a desconexão da grade para proteger o equipamento.
Comunicação e monitoramento
Um inversor híbrido de três fases modernas está equipado com recursos avançados de comunicação. Ele pode se comunicar com outros componentes do sistema de energia, como o Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS), as fontes de energia renovável e o operador da grade. Essa comunicação permite integração perfeita e operação coordenada de todo o sistema de energia.
O inversor também pode ser monitorado remotamente por meio de uma interface baseada na Web ou um aplicativo móvel. Isso permite que os operadores do sistema monitorem o fluxo de energia, o SOC das baterias e o desempenho do inversor em tempo real. Eles também podem receber alertas e notificações em caso de qualquer 异常情况. Por exemplo, se houver uma falha no inversor ou uma mudança significativa nas condições da grade, o operador poderá ser imediatamente informado.
Desafios e soluções no gerenciamento de fluxo de energia
Apesar dos muitos benefícios de inversores híbridos de três fases ESS, também existem alguns desafios no gerenciamento de fluxo de energia.
1. Compatibilidade da grade
Um dos principais desafios é garantir a compatibilidade com a grade. Regiões diferentes têm diferentes códigos e padrões de grade, com os quais o inversor deve cumprir. Isso exige que o inversor seja altamente flexível e adaptável. Os fabricantes precisam realizar extensos processos de testes e certificação para garantir que seus inversores possam operar com segurança e eficiência em diferentes ambientes de grade.
2. Gerenciamento da bateria
O gerenciamento adequado da bateria é crucial para o desempenho e a segurança do longo prazo do sistema de armazenamento de energia. O inversor precisa trabalhar em estreita colaboração com o BMS para monitorar a temperatura da bateria, o SOC e outros parâmetros. Ele também precisa evitar sobrecarga e descarga das baterias, o que pode reduzir sua vida útil.
3. Qualidade de energia
A manutenção da potência de alta qualidade é essencial, especialmente ao alimentar a energia de volta na grade. O inversor precisa minimizar a distorção harmônica, flutuações de tensão e outros problemas de qualidade de energia. Algoritmos avançados de eletrônicos e controle de energia são usados para atingir esse objetivo.
Conclusão
Em conclusão, um inversor híbrido de três fases é um componente essencial nos sistemas de energia modernos, permitindo o gerenciamento eficiente do fluxo de energia entre a grade e a bateria. Ao operar em diferentes modos de fluxo de energia e usar estratégias de controle avançado, ele pode otimizar a utilização de energia, suportar a estabilidade da grade e fornecer uma fonte de alimentação confiável para cargas locais.
Como fornecedor de inversores híbridos de três fases ESS, estamos comprometidos em fornecer produtos de alta qualidade que atendam às diversas necessidades de nossos clientes. Nossos inversores são projetados com as mais recentes tecnologias e cumprem os mais rigorosos padrões de conexão da grade. Se você estiver interessado em aprender mais sobre nossos produtos ou possui um projeto que exige um inversor híbrido de três fases, não hesite em entrar em contato conosco para uma consulta. Estamos ansiosos para discutir como nossas soluções podem ajudá -lo a atingir seus objetivos de energia.
Referências
- Associação de Padrões IEEE. IEEE 1547 Série de padrões para interconectar recursos energéticos distribuídos com sistemas de energia elétrica.
- Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC). IEC 61727 - Sistemas fotovoltaicos (PV) - Características da interface da utilidade.
- Battery Council International. Sistemas de gerenciamento de bateria: um guia para design e aplicação.