Sistema de conversão de energia (PCS) em sistemas de armazenamento de energia

Definição e papel

O sistema de conversão de energia (PCS) é o dispositivo de conversão de energia do núcleo em um sistema de armazenamento de energia que conecta a bateria de armazenamento com a grade de energia externa ou cargas. Serve como o centro de energia de todo o sistema. Sua função fundamental é realizar a conversão bidirecional entre a corrente direta (DC) e a corrente alternada (AC), além de assumir responsabilidades importantes, como agendamento de energia e controle de segurança dentro do sistema.
Capacidade de conversão de energia

No nível da conversão de energia, o valor central dos PCs está na ponte da lacuna de forma de energia entre a bateria de armazenamento e a grade ou as cargas. Como os armazenamentos de bateria de armazenamento e a grade e a maioria das cargas usam corrente alternada, os PCs permitem carregamento e descarga flexíveis por meio de sua capacidade de conversão bidirecional. Durante o carregamento, ele converte a corrente alternada da grade em corrente direta e a armazena com eficiência na bateria, por exemplo, usando eletricidade fora da noite ou a eletricidade excedente gerada a partir de fotovoltaicos ou energia eólica. Durante a descarga, converte a corrente direta da bateria em corrente alternada para fornecer energia durante a demanda de pico ou alimentar a eletricidade de volta à grade para o pico de barbear ou negociação de energia. Essa capacidade bidirecional forma a base para concluir o ciclo de armazenamento e liberação de energia.

Programação de energia e coordenação do sistema

O PCS não executa simplesmente a conversão de energia passiva, mas realiza ativamente a programação de energia com base em estratégias do sistema. Ele opera em coordenação em tempo real com o sistema de gerenciamento de bateria (BMS), adquirindo dinamicamente os principais parâmetros como o estado de carga, a temperatura e o estado de saúde da bateria e ajusta a corrente de carregamento e descarregamento e tensão de acordo para evitar sobrecarga ou descarregamento excessivo. Isso efetivamente protege a vida útil da bateria. Ao mesmo tempo, trabalha em estreita colaboração com o Sistema de Gerenciamento de Energia (EMS) para alternar automaticamente os modos de carregamento e descarga de acordo com políticas de precificação de eletricidade, instruções de despacho de grade e demandas de carga. Isso maximiza o desempenho econômico e funcional do sistema de armazenamento de energia.

Compatibilidade da grade e proteção de segurança

Em termos de compatibilidade da grade e proteção de segurança, o PCS desempenha um papel vital. Durante a descarga, deve garantir que a corrente alternada de saída corresponda totalmente à grade ou carga em tensão, frequência e fase, por exemplo, atendendo ao padrão de 380V e 50Hz. Isso evita a poluição harmônica ou o aumento atual e garante operação estável da grade. Os PCs também são equipados com várias proteções de segurança internas, incluindo sobrecorrente, sobretensão, excesso de temperatura e proteção de curto-circuito, além de proteção anti-ilha para evitar a feedagem quando a grade está offline. Essas funções impedem efetivamente os danos dos equipamentos e os incidentes de segurança.

Indicadores de desempenho e cenários de aplicação

Além disso, os indicadores de desempenho dos PCs, como eficiência de conversão, velocidade de resposta e classificação de energia, determinam diretamente o escopo aplicável do sistema de armazenamento de energia. Nos cenários de armazenamento de energia residencial e comercial, ele suporta a arbitragem de tempo de uso e o backup de emergência para reduzir os custos de eletricidade. Nos sistemas de armazenamento suportados pela energia renovável, ajuda a absorver a flutuação da energia fotovoltaica e eólica e melhora a utilização de energia renovável. No lado da grade, ele pode participar da regulação da frequência e do barbear de pico para apoiar a estabilidade da grade. Nos sistemas de microrda, ele serve como dispositivo principal para alternar entre os modos conectados à grade e fora da rede, garantindo a fonte de alimentação para áreas remotas ou instalações críticas.

Conclusão

Em resumo, o sistema de conversão de energia é a ponte que permite o fluxo de energia CC e CA bidirecional dentro do sistema de armazenamento e a unidade central que garante uma operação de sistema segura e eficiente. Seu desempenho determina diretamente a viabilidade econômica, confiabilidade e escopo de aplicação do sistema de armazenamento de energia. É um pilar -chave para a implementação prática de tecnologias de armazenamento de energia.

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De acordo com o relatório divulgado pela China Energy Storage Industry Alliance (CNeA) em julho de 2025, as 10 principais empresas chinesas em remessas globais de PCS em 2024 são as seguintes: