이중 탄소 목표 실현을 가속화하고 새로운 전력 시스템을 구축하는 과정에서 에너지 저장 기술은 점차 새로운 전력 시스템의 안정적인 운영을 지원하고 자원 배분을 최적화하는 핵심 기술 중 하나로 자리잡고 있습니다. 그 중 PCS(Power Conversion System) 에너지저장 컨버터는 에너지저장시스템의 핵심장비로, 그 성능과 적용은 에너지저장시스템의 전반적인 효율과 안정성에 직접적인 영향을 미친다. 이 기사에서는 PCS 에너지 저장 변환기의 정의, 작동 원리, 주요 기능, 작동 모드, 응용 시나리오 및 향후 개발 동향에 대한 심층 분석 및 해석을 수행합니다.
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PCS 에너지 저장 변환기의 정의
PCS 에너지 저장 변환기(전체 이름은 전력 변환 시스템)는 에너지 저장 시스템의 핵심 장치로, 에너지 저장 배터리와 전력망 간의 에너지 변환 및 양방향 흐름을 실현하는 데 사용됩니다. DC 전력을 AC 전력으로 또는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 에너지 저장 시스템용 전력망의 충전 및 방전 요구 사항을 충족할 수 있습니다. PCS 에너지 저장 변환기는 에너지 저장 시스템에서 "브리지" 역할을 하며, 에너지 저장 배터리와 전력망을 연결하여 에너지 저장 시스템의 효율적이고 안정적인 작동을 보장합니다.
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PCS 에너지 저장 변환기의 작동 원리
PCS 에너지 저장 변환기의 작동 원리는 주로 스위칭 장치의 켜짐 및 꺼짐을 제어하여 전기 에너지의 변환 및 양방향 흐름을 실현하는 전력 전자 기술을 기반으로 합니다. 전력망에서 방전을 위해 에너지 저장 시스템이 필요한 경우 PCS 에너지 저장 변환기는 에너지 저장 배터리의 DC 전력을 AC 전력으로 변환하여 전력망에 출력합니다. 전력망에서 충전을 위해 에너지 저장 시스템이 필요한 경우 PCS 에너지 저장 변환기는 전력망의 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 에너지 저장 배터리에 저장합니다. 충전 및 방전 과정에서 PCS 에너지 저장 변환기는 에너지 저장 장치의 안정적인 작동과 효율적인 활용을 보장하기 위해 전력망의 요구 사항과 에너지 저장 배터리의 상태에 따라 정밀한 전력 제어 및 에너지 관리를 수행해야 합니다. 체계.
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PCS 에너지 저장 변환기의 주요 특징
1. 효율적인 에너지 변환: PCS 에너지 저장 변환기는 효율적이고 안정적인 에너지 변환 및 양방향 흐름을 달성하기 위해 고급 전력 전자 기술 및 제어 전략을 채택합니다. 변환 효율은 95%에 달해 에너지 저장 시스템의 운영 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
2. 정밀한 전력 제어: PCS 에너지 저장 변환기는 정밀한 전력 제어 기능을 갖추고 있으며 전력망의 필요와 에너지 저장 배터리의 상태에 따라 실시간 조정이 가능합니다. 정밀한 전력 제어를 통해 PCS 에너지 저장 변환기는 에너지 저장 시스템의 신속한 응답과 정밀한 조정을 달성하고 전력 시스템의 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
3. 지능형 에너지 관리: PCS 에너지 저장 변환기에는 지능형 에너지 관리 기능도 있습니다. 이 기능은 전력망의 부하와 에너지 저장 배터리의 상태에 따라 지능적으로 파견되고 최적화될 수 있습니다. 지능형 에너지 관리를 통해 PCS 에너지 저장 변환기는 에너지 저장 시스템의 활용도를 극대화하고 손실을 최소화하며 전체 전력 시스템의 경제성과 환경 보호를 향상시킬 수 있습니다.
4. 유연한 구성 및 확장: PCS 에너지 저장 변환기는 실제 필요에 따라 유연하게 구성하고 확장할 수 있는 모듈식 설계를 채택합니다. 모듈 수를 늘리거나 줄임으로써 에너지 저장 시스템의 용량을 다양한 응용 시나리오의 요구 사항에 맞게 정확하게 조정할 수 있습니다.
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PCS 에너지 저장 변환기의 작동 모드
1. 그리드 연결 모드에서는 상위 레벨 디스패처가 발행한 전력 명령에 따라 배터리 팩과 그리드 간의 양방향 에너지 변환이 실현됩니다. 예를 들어, 그리드의 낮은 부하 기간 동안 배터리 팩을 충전하고 그리드의 피크 부하 기간 동안 그리드로 피드백하는 것;
2. 오프 그리드/격리 그리드 모드는 설정된 요구 사항이 충족되면 주 그리드에서 연결이 끊어지고 그리드의 전력 품질 요구 사항을 충족하는 AC 전원을 일부 로컬 부하에 제공합니다.
3. 하이브리드 모드, 에너지 저장 시스템은 그리드 연결 모드와 오프 그리드 모드 사이를 전환할 수 있습니다. 에너지 저장 시스템은 마이크로그리드에 있으며, 마이크로그리드는 공공 그리드에 연결되어 정상적인 작업 조건에서 그리드 연결 시스템으로 작동합니다. 마이크로그리드가 공공 그리드에서 분리되면 에너지 저장 시스템은 오프 그리드 모드에서 작동하여 마이크로그리드에 주 전원 공급 장치를 제공합니다. 일반적인 애플리케이션에는 필터링, 그리드 안정화, 전력 품질 조정 및 자가 복구 네트워크 생성이 포함됩니다.
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PCS 에너지 저장 변환기의 적용 시나리오
1. 에너지 타임 시프팅: 사용자 측 에너지 저장 시스템에서 PCS 에너지 저장 변환기는 에너지 타임 시프팅에 사용될 수 있으며, 주간에는 잉여 태양광 발전량을 저장하고 야간이나 우천 시 PCS를 통해 방출합니다. 태양광 발전의 최대 자체 이용을 달성할 수 있는 태양광 발전이 없습니다.
2. 피크-밸리 차익거래: 사용자측 에너지 저장 시스템, 특히 사용 시간 전기 가격을 시행하는 산업 및 상업 단지에서 PCS 에너지 저장 변환기는 피크-밸리 차익거래에 사용될 수 있습니다. 전기 가격이 낮은 시기와 전기 가격이 높은 시기에는 방전을 많이 하여 낮은 충전과 높은 방전 차익거래를 달성하여 공원의 전체 전기 비용을 절약합니다.
3. 동적 용량 확장: 전기 자동차 충전소와 같이 전력 용량이 제한된 시나리오에서 PCS 에너지 저장 인버터는 동적 용량 확장을 위해 에너지 저장 배터리로 구성됩니다. 피크 충전 중에는 PCS 에너지 저장 인버터가 방전되어 추가 전력 지원을 제공합니다. 낮은 피크 충전 중에 PCS 에너지 저장 인버터는 백업을 위해 저렴한 전력을 충전 및 저장하므로 피크-밸리 차익거래를 달성하고 충전소 용량을 동적으로 확장할 수 있습니다.
4. 마이크로그리드 시스템: 마이크로그리드 시스템에서 PCS 에너지 저장 인버터는 분산 전원과 에너지 저장 시스템을 조화롭게 제어하여 마이크로그리드의 안정성과 전원 공급 품질을 향상시킬 수 있습니다. PCS 에너지 저장 인버터의 정밀한 전력 제어와 지능형 에너지 관리를 통해 마이크로그리드 시스템의 전원 공급 및 부하의 균형과 최적의 스케줄링을 달성할 수 있습니다.
5. 전력 시스템의 주파수 및 피크 조절: 전력 시스템에서 PCS 에너지 저장 인버터를 주파수 및 피크 조절에 사용하여 전력망의 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 그리드 부하가 최고조에 달하면 PCS 에너지 저장 인버터는 에너지 저장 배터리의 에너지를 방출하고 그리드에 추가 전력 지원을 제공할 수 있습니다. 그리드 부하가 낮은 지점에 있을 때 PCS 에너지 저장 인버터는 그리드의 초과 에너지를 흡수하고 나중에 사용할 수 있도록 에너지 저장 배터리를 충전할 수 있습니다.
140-250k 에너지 저장 인버터 성장
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PCS 에너지저장 인버터 개발 동향
현재 중앙 집중식 PCS는 대규모 에너지 저장 발전소에서 널리 사용됩니다. 고전력 PCS는 병렬 배터리의 여러 클러스터를 동시에 제어하므로 배터리 클러스터 간의 불균형 문제를 효과적으로 처리할 수 없습니다. 스트링 PCS인 중소형 PCS는 하나의 배터리 클러스터만 제어하여 하나의 클러스터 하나의 관리를 실현하고 배터리 클러스터 간의 배럴 효과를 효과적으로 피하고 시스템 수명을 개선하며 전체 수명 주기의 방전 용량을 늘립니다. 스트링 PCS의 대규모 적용 추세가 구체화되었습니다. 통합 산업 및 상업용 에너지 저장 캐비닛에서 스트링 PCS는 업계의 주류 솔루션이 되었으며 향후 대규모 에너지 저장 발전소에도 대규모로 적용될 예정입니다.
새로운 에너지와 스마트 그리드의 급속한 발전과 에너지 저장 기술의 지속적인 발전으로 인해 PCS 에너지 저장 변환기는 더 큰 개발 기회와 도전에 직면하게 될 것입니다. 앞으로 PCS 에너지 저장 변환기는 보다 효율적이고 지능적이며 유연한 방향으로 발전할 것입니다.
한편으로는 전력 전자 기술의 지속적인 발전과 새로운 재료의 지속적인 적용으로 PCS 에너지 저장 변환기의 변환 효율이 더욱 향상될 것입니다. 한편, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 인공지능 등 기술의 지속적인 개발 및 적용으로 PCS 에너지 저장 변환기의 지능형 에너지 관리 기능이 더욱 향상되어 전력 시스템의 요구 사항을 더 잘 충족할 수 있습니다. 일정을 최적화합니다. 또한 에너지 저장 시스템의 적용 시나리오가 지속적으로 확장되고 심화됨에 따라 PCS 에너지 저장 변환기는 더욱 맞춤화된 요구 사항과 혁신 과제에 직면하게 될 것입니다.