Mūsu integrētais fotoelektriskais, enerģijas uzkrāšanas un uzlādes enerģijas sistēmas risinājums mēģina inteliģenti risināt elektrisko transportlīdzekļu nobraukuma problēmu, apvienojotEV uzlādes pāļi, fotoelektriskās tehnoloģijas un akumulatoru enerģijas uzkrāšanas tehnoloģijas. Tā veicina zaļo pārvietošanos ar elektrotransportlīdzekļiem, izmantojot jaunu fotoelektrisko enerģiju, vienlaikus atbalstot enerģijas uzkrāšanu, mazina tīkla slodzi, ko rada lielas slodzes. Tā pabeidz akumulatoru nozares ķēdi, izmantojot daudzpakāpju izmantošanu, nodrošinot veselīgu nozares attīstību. Šīs integrētās enerģijas sistēmas izveide veicina nozares elektrifikāciju un inteliģentu attīstību, ļaujot pārveidot tīru enerģiju, piemēram, saules enerģiju, elektroenerģijā, izmantojot fotoelektriskos elementus, un uzglabāt to akumulatoros. Elektrotransportlīdzekļu uzlādes pāļi pēc tam pārnes šo elektrisko enerģiju no akumulatoriem uz elektrotransportlīdzekļiem, atrisinot uzlādes problēmu.
I. Fotoelektriskās uzglabāšanas un uzlādes mikrotīkla sistēmas topoloģija
Kā parādīts iepriekš redzamajā diagrammā, integrētās fotoelektriskās, enerģijas uzkrāšanas un uzlādes mikrotīkla sistēmas topoloģijas galvenais aprīkojums ir aprakstīts tālāk:
1. Enerģijas uzkrāšanas pārveidotājs bez tīkla: 250 kW pārveidotāja maiņstrāvas puse ir savienota paralēli 380 V maiņstrāvas kopnei, bet līdzstrāvas puse ir savienota paralēli četriem 50 kW divvirzienu līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotājiem, nodrošinot divvirzienu enerģijas plūsmu, t. i., akumulatora uzlādi un izlādi.
2. Divvirzienu līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotāji: Četru 50 kW līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotāju augstsprieguma puse ir savienota ar pārveidotāja līdzstrāvas spaili, bet zemsprieguma puse ir savienota ar barošanas akumulatoru bloku. Katrs līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotājs ir savienots ar vienu akumulatoru bloku.
3. Jaudas akumulatoru sistēma: Sešpadsmit 3,6 V/100 Ah šūnas (1P16S) veido vienu akumulatora moduli (57,6 V/100 Ah, nominālā jauda 5,76 kWh). Divpadsmit akumulatoru moduļi ir savienoti virknē, veidojot akumulatoru klasteri (691,2 V/100 Ah, nominālā jauda 69,12 kWh). Akumulatoru klasteris ir savienots ar divvirzienu līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotāja zemsprieguma spaili. Akumulatoru sistēma sastāv no četriem akumulatoru klasteriem ar nominālo jaudu 276,48 kWh.
4. MPPT modulis: MPPT moduļa augstsprieguma puse ir savienota paralēli 750 V līdzstrāvas kopnei, savukārt zemsprieguma puse ir savienota ar fotoelektrisko bloku. Fotoelektriskais bloks sastāv no sešām virknēm, katrā no kurām ir 18 virknē savienoti 275 Wp moduļi, kopā 108 fotoelektriskie moduļi un kopējā jauda 29,7 kWp.
5. Uzlādes stacijas: Sistēmā ietilpst trīs 60 kW uzlādes stacijaslīdzstrāvas EV uzlādes stacijas(Uzlādes staciju skaitu un jaudu var pielāgot atkarībā no satiksmes plūsmas un ikdienas enerģijas pieprasījuma). Uzlādes staciju maiņstrāvas puse ir savienota ar maiņstrāvas kopni un to var darbināt ar fotoelektriskajiem elementiem, enerģijas uzkrāšanas sistēmām un elektrotīklu.
6. EMS un MGCC: Šīs sistēmas veic tādas funkcijas kā enerģijas uzkrāšanas sistēmas uzlādes un izlādes vadība un akumulatora SOC informācijas uzraudzība saskaņā ar augstāka līmeņa dispečeru centra norādījumiem.
II. Integrētu fotoelektrisko uzglabāšanas un uzlādes enerģijas sistēmu raksturojums
1. Sistēma izmanto trīsslāņu vadības arhitektūru: augšējais slānis ir enerģijas pārvaldības sistēma, vidējais slānis ir centrālā vadības sistēma, bet apakšējais slānis ir iekārtu slānis. Sistēma integrē daudzuma konvertēšanas ierīces, saistītās slodzes uzraudzības un aizsardzības ierīces, padarot to par autonomu sistēmu, kas spēj veikt paškontroli, aizsardzību un pārvaldību.
2. Enerģijas uzkrāšanas sistēmas enerģijas sadales stratēģija tiek elastīgi pielāgota/iestatīta, pamatojoties uz elektrotīkla elektroenerģijas cenām maksimuma, minimuma un robežlīmeņa svārstībām, kā arī enerģijas uzkrāšanas akumulatoru spriegumu (SOC). Sistēma pieņem sadales signālus no enerģijas pārvaldības sistēmas (EMS) viedai uzlādes un izlādes vadībai.
3. Sistēmai ir visaptverošas komunikācijas, uzraudzības, pārvaldības, kontroles, agrīnās brīdināšanas un aizsardzības funkcijas, kas nodrošina nepārtrauktu un drošu darbību ilgā laika periodā. Sistēmas darbības stāvokli var uzraudzīt, izmantojot resursdatoru, un tai ir plašas datu analīzes iespējas.
4. Akumulatora pārvaldības sistēma (BMS) sazinās ar enerģijas pārvaldības sistēmu (EMS), augšupielādējot akumulatoru bloka informāciju un sadarbībā ar EMS un PCS nodrošinot akumulatoru bloka uzraudzības un aizsardzības funkcijas.
Projektā tiek izmantots torņa tipa enerģijas uzkrāšanas pārveidotājs PCS, kas integrē tīklam pieslēgtas un ārpus tīkla pieslēgtas komutācijas ierīces un sadales skapjus. Tam ir funkcija nemanāmi pārslēgties starp tīkla uzlādi un ārpus tīkla uzlādi nulles sekundēs, tas atbalsta divus uzlādes režīmus: tīkla pastāvīgo strāvu un pastāvīgo jaudu, un pieņem reāllaika plānošanu no resursdatora.
III. Fotoelektriskās uzglabāšanas un uzlādes sistēmas vadība un pārvaldība
Sistēmas vadība izmanto trīs līmeņu arhitektūru: EMS ir augšējais plānošanas slānis, sistēmas kontrolieris ir starpposma koordinācijas slānis, bet līdzstrāvas-līdzstrāvas un uzlādes pāļi ir aprīkojuma slānis.
EMS un sistēmas kontrolieris ir galvenās sastāvdaļas, kas darbojas kopā, lai pārvaldītu un plānotu fotoelektriskās uzglabāšanas un uzlādes sistēmu:
1. EMS funkcijas
1) Enerģijas dispečeru vadības stratēģijas var elastīgi pielāgot, un enerģijas uzkrāšanas uzlādes un izlādes režīmus un jaudas komandas var iestatīt atbilstoši vietējā tīkla elektroenerģijas cenām pīķa-ielejas-līdzsvara periodos.
2) EMS veic sistēmas galveno iekārtu, tostarp, bet ne tikai, PCS, BMS, fotoelektrisko invertoru un uzlādes pāļu, telemetrijas un tālvadības signalizācijas drošības uzraudzību reāllaikā un vienotā veidā pārvalda iekārtu ziņotos trauksmes notikumus un vēsturisko datu krātuvi.
3) EMS var augšupielādēt sistēmas prognozēšanas datus un aprēķinu analīzes rezultātus augšējā līmeņa dispečeru centrā vai attālinātajā sakaru serverī, izmantojot Ethernet vai 4G sakarus, un reāllaikā saņemt dispečeru norādījumus, reaģējot uz AGC frekvences regulēšanu, pīķa samazināšanu un citām dispečervadībām, lai apmierinātu energosistēmas vajadzības.
4) EMS panāk saiknes kontroli ar vides uzraudzības un ugunsdrošības sistēmām: nodrošinot, ka viss aprīkojums tiek izslēgts pirms ugunsgrēka izcelšanās, izdod trauksmes signālus, skaņas un vizuālos signālus, kā arī augšupielādē trauksmes notikumus aizmugursistēmā.
2. Sistēmas kontrollera funkcijas:
1) Sistēmas koordinējošais kontrolieris saņem plānošanas stratēģijas no EMS: uzlādes/izlādes režīmus un jaudas plānošanas komandas. Pamatojoties uz enerģijas uzkrāšanas akumulatora SOC ietilpību, akumulatora uzlādes/izlādes statusu, fotoelektriskās enerģijas ģenerēšanu un uzlādes kaudzes izmantošanu, tas elastīgi pielāgo kopnes pārvaldību. Pārvaldot līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotāja uzlādi un izlādi, tas panāk enerģijas uzkrāšanas akumulatora uzlādes/izlādes kontroli, maksimāli izmantojot enerģijas uzkrāšanas sistēmu.
2) Apvienojot līdzstrāvas/līdzstrāvas uzlādes/izlādes režīmu unelektriskās automašīnas uzlādes kaudzeuzlādes statusu, tam ir jāpielāgo fotoelektriskā invertora jaudas ierobežojums un PV moduļa enerģijas ģenerēšana. Tam ir arī jāpielāgo PV moduļa darbības režīms un jāpārvalda sistēmas kopne.
3. Iekārtu slānis — līdzstrāvas-līdzstrāvas funkcijas:
1) Jaudas izpildmehānisms, kas realizē savstarpēju saules enerģijas un elektroķīmiskās enerģijas uzkrāšanas konversiju.
2) Līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājs iegūst BMS statusu un apvienojumā ar sistēmas kontrollera plānošanas komandām veic līdzstrāvas klastera vadību, lai nodrošinātu akumulatora konsekvenci.
3) Tas var sasniegt pašpārvaldi, kontroli un aizsardzību atbilstoši iepriekš noteiktajiem mērķiem.
—BEIGAS—
Publicēšanas laiks: 2025. gada 28. novembris
