Amb el ràpid desenvolupament de la nova indústria energètica global, els sistemes d'emmagatzematge d'energia s'estan convertint en un component important de la infraestructura elèctrica moderna. Tant si es tracta d'un projecte d'emmagatzematge d'energia fotovoltaica, d'una estació d'emmagatzematge d'energia que suporta l'energia eòlica, de centrals d'emmagatzematge d'energia connectades a la xarxa-o d'un sistema d'emmagatzematge d'energia industrial i comercial, és important millorar l'eficiència de l'ús de l'energia i garantir el funcionament estable de la xarxa elèctrica.
No obstant això, el sistema d'emmagatzematge d'energia integra un gran nombre de dispositius electrònics sensibles i equips elèctrics d'alt{0}}valor. Quan és colpejat per un llamp o una xarxa elèctrica, pot danyar no només l'equip, sinó també el funcionament segur de tot el sistema. Per tant, el protector contra sobretensions s'ha convertit en un dispositiu de protecció indispensable i important en el disseny del sistema d'emmagatzematge d'energia.
Com a fabricant professional de protectors contra sobretensions, trobem que cada cop hi ha més projectes d'emmagatzematge d'energia que incorporen protecció contra sobretensions a l'esquema general de disseny en l'etapa de planificació. Aquest article analitzarà el paper clau de la protecció contra sobretensions en els sistemes d'emmagatzematge d'energia i per què els projectes moderns d'emmagatzematge d'energia han de posar èmfasi en la configuració de SPD.
1. Sistemes d'emmagatzematge d'energia amb risc d'onades complexes
En comparació amb el sistema de distribució tradicional, l'estructura elèctrica del sistema d'emmagatzematge d'energia és més complicada.
Això sol incloure:
Paquet de bateries
Sistema de gestió de bateries (BMS)
Convertidor PCS
Sistemes de gestió del sistema de gestió energètica
Armaris de distribució
Xarxes de comunicacions
Sistema de seguiment
Aquests dispositius estan connectats per un gran nombre de cables.
Es poden produir sobretensions transitòries quan:
Els llamps caen
Interruptor de xarxa elèctrica
Canvi de càrrega
Funcionament de commutació
Els esdeveniments inicials poden fer que l'energia de sobretensió es propagui ràpidament per tot el sistema.
2. Protegiu els equips bàsics, com ara els sistemes de conversió d'energia
El sistema de conversió d'energia és el component clau del sistema d'emmagatzematge d'energia.
Les seves principals funcions són:
AC a DC
Control de potència
Gestió de la connexió a la xarxa
El PCS conté un gran nombre de components elèctrics i electrònics.
Per exemple:
Mòduls IGBT
Dispositius MOSFET
Placa de circuit de control
Aquests components són extremadament sensibles a les sobretensions.
Els augments greus poden provocar:
Tancament del sistema
Danys al mòdul
interrupció generacional
Augment dels costos de manteniment
La instal·lació d'un dispositiu d'estalvi d'energia pot reduir eficaçment l'impacte de l'estalvi d'energia al PCS.
3. el sistema de gestió de la bateria (BMS)
Els sistemes moderns d'emmagatzematge d'energia depenen molt del BMS.
Les seves principals responsabilitats inclouen:
Monitorització de la bateria
Control de càrrega i descàrrega
Gestió de la temperatura
Protecció de seguretat
El BMS és un dispositiu electrònic típic de baixa tensió{0}.
Fins i tot petits augments poden provocar:
Anomalia de dades
Falles de comunicació
Falsa alarma
Errors de control
Per tant, és important configurar les mesures de protecció contra sobretensions dels circuits relacionats amb el BMS-.
4. Evitar la reacció en cadena de danyar els sistemes de bateries
Tot i que la bateria en si no es veu afectada directament per cops com els components electrònics, els danys al sistema de control poden causar problemes més grans.
Per exemple:
Càrrega/descàrrega incontrolada
Sobretensió de la bateria
Desbordament de bateria
Temperatura anormal
Tot això afecta la seguretat de tot el sistema d'emmagatzematge d'energia.
Un sistema robust de protecció contra sobretensions pot reduir la probabilitat de fallades en cascada.
5. Garantir un funcionament estable dels sistemes de monitorització i comunicació
Les centrals d'emmagatzematge d'energia modernes generalment adopten un model de gestió intel·ligent.
El sistema sol incloure:
Plataforma SCADA
Sistema de control remot
Terminal d'adquisició de dades
Equips de commutació de xarxa
Mòdul de comunicacions
Aquests dispositius s'encarreguen de la supervisió operativa i del manteniment remot.
Si el sistema de comunicació està danyat per la sobretensió, pot provocar:
Pèrdua de dades
Supervisió d'interrupcions
No detectar les avaries de manera oportuna;
Per tant, les línies de senyal i les línies de comunicació també requereixen un SPD especialitzat.
6. Millora de la fiabilitat del sistema
Els projectes d'emmagatzematge d'energia solen requerir un funcionament continu-a llarg termini.
En particular:
Projecte de regulació de freqüència de xarxa;
Sistemes de microxarxes
Projectes comercials i industrials d'emmagatzematge d'energia
El temps d'inactivitat de l'equip pot causar danys econòmics importants.
L'SPD configurat correctament pot ajudar els operadors a:
Reduir les avaries dels equips
Redueix el risc de temps d'inactivitat
Augmentar la disponibilitat del sistema
Ampliar la vida útil de l'equip
La protecció contra sobretensions és una inversió d'-alta rendibilitat des d'una perspectiva-a llarg termini.
7. Complint amb les normes de seguretat de la indústria d'emmagatzematge d'energia
Amb el ràpid desenvolupament del mercat d'emmagatzematge d'energia, cada cop més projectes implementen estàndards de seguretat estrictes.
El disseny del projecte generalment requereix la consideració de:
Disseny del sistema de connexió a terra
Disseny del sistema de protecció contra mines
Configuració SPD
Requisits de compatibilitat electromagnètica
Per a les centrals elèctriques d'emmagatzematge d'energia a gran-escala, l'esquema integral de protecció i regulació de la pressió s'ha convertit en una part important de l'acceptació del projecte.
8. Els projectes integrats de FV i emmagatzematge d'energia donen lloc a un augment de la demanda de SPD
En els darrers anys, els projectes fotovoltaics + emmagatzematge d'energia s'han desenvolupat ràpidament.
Entre aquests sistemes hi ha:
Riscos laterals fotovoltaics
Inclou:
Ones de llamp
Tensió DC
riscos secundaris Emmagatzematge d'energia
Inclou:
Augment de PCS
Els sistemes de comunicacions proliferen
Augment del sistema de distribució elèctrica
Com a resultat, SPD normalment es desplega a:
Lado fotovoltaic DC
Lateral AC
Emmagatzematge d'energia.
Línies de comunicació
Això ha augmentat encara més la demanda de productes de protecció contra sobretensions a la indústria d'emmagatzematge d'energia.
Conclusió:
Amb el desenvolupament de la indústria d'emmagatzematge d'energia, la importància de la seguretat i la fiabilitat del sistema és cada cop més evident. Tant el sistema de gestió de bateries, el convertidor PCS com les xarxes de monitorització i comunicació es veuen afectats pels llamps i els llamps. Mitjançant el desplegament científic de protectors contra sobretensions, es pot reduir eficaçment el risc de danys a l'equip, es pot millorar l'estabilitat del sistema, es poden reduir les pèrdues de temps d'inactivitat i es pot complir l'estàndard de seguretat de l'enginyeria moderna d'emmagatzematge d'energia. Una protecció integral contra sobretensions s'ha convertit en una base important per als desenvolupadors de centrals d'emmagatzematge d'energia, els contractistes d'EPC i els integradors de sistemes per garantir l'estabilitat-a llarg termini del projecte.
Preguntes freqüents:
Per què els sistemes d'emmagatzematge d'energia necessiten protectors contra sobretensions?
Com que el sistema d'emmagatzematge d'energia conté un gran nombre de dispositius electrònics susceptibles als llamps i sobretensions transitòries.
Quins equips del sistema d'emmagatzematge d'energia requereixen més protecció SPD?
Els convertidors PCS, els sistemes BMS, els dispositius de monitorització i els sistemes de comunicació requereixen protecció clau.
Quin tipus de SPD requereixen els projectes d'emmagatzematge d'energia solar?
Normalment es requereixen autòmats de CA, CC i senyal.
Els protectors contra sobretensions poden protegir les bateries?
L'SSD protegeix principalment el control de la bateria-i l'electrònica de potència, de manera que indirectament garanteix la seguretat dels sistemes de bateria.
S'ha d'instal·lar SPD en projectes d'emmagatzematge d'energia?
Els SSD s'han convertit en una característica estàndard en la majoria dels grans projectes d'emmagatzematge d'energia i d'energia solar.