Sự khác biệt cốt lõi, đặc điểm chức năng và hướng dẫn lựa chọn: Bộ biến tần lưu trữ năng lượng PV so với Bộ biến tần tiêu chuẩn

Với sự phát triển nhanh chóng của ngành năng lượng mới, hệ thống phát điện và lưu trữ năng lượng quang điện (PV) ngày càng trở thành thành phần không thể thiếu cho các ứng dụng ở quy mô dân dụng, thương mại, công nghiệp và tiện ích-. Khi lựa chọn thiết bị, các chuyên gia mua sắm thường nhầm lẫn bộ biến tần PV tiêu chuẩn với bộ biến tần lưu trữ năng lượng PV. Trên thực tế, mặc dù cả hai đều tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển đổi giữa dòng điện một chiều (DC) và dòng điện xoay chiều (AC), nhưng chúng khác nhau đáng kể về kiến ​​trúc hệ thống, phương pháp điều khiển và các tình huống ứng dụng. Hơn nữa, trong-hệ thống lưu trữ năng lượng và quang điện điện áp cao, các bộ phận cách điện và bảo vệ quan trọng-chẳng hạn như-cầu chì quang điện trên thân gốm-đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hệ thống vận hành an toàn và ổn định.

Bộ biến tần lưu trữ PV-cộng-là thiết bị chuyên dụng được thiết kế cho các ứng dụng lưu trữ năng lượng và quang điện tích hợp. Ngoài chức năng cơ bản là chuyển đổi DC thành AC, chúng còn có khả năng quản lý lưu trữ năng lượng và chuyển đổi năng lượng hai chiều toàn diện; họ có thể chuyển đổi DC do mảng PV tạo ra thành AC-tuân thủ lưới điện để tải hoặc chuyển đổi AC-phía lưới thành DC để lưu trữ trong các pin được ghép nối. Hệ thống quản lý pin tích hợp giám sát điện áp, nhiệt độ và trạng thái sạc/xả của pin theo thời gian-thực, sử dụng các chiến lược lập lịch thông minh để tự động điều chỉnh chu kỳ sạc/xả dựa trên nhu cầu của người dùng và việc tạo ra quang điện. Các bộ phận bảo vệ liên quan cũng phải phù hợp với điều kiện hoạt động riêng của dòng điện hai chiều; ví dụ, thân gốm được thiết kế cho cầu chì lưu trữ pin được thiết kế để chịu được môi trường hoạt động khắc nghiệt liên quan đến dòng điện hai chiều tăng vọt.

Bộ biến tần PV thông thường đóng vai trò là thiết bị chuyển đổi cốt lõi cho các hệ thống PV nối lưới-, chủ yếu chuyển đổi DC do các tấm pin mặt trời tạo ra thành AC tiêu chuẩn. Họ sử dụng công nghệ Theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT) để theo dõi điểm vận hành tối ưu của mảng quang điện theo-thời gian thực, tối đa hóa hiệu suất phát điện bất chấp cường độ ánh sáng mặt trời dao động. Ngoài ra, chúng còn có-cơ chế an toàn kết nối-lưới tiêu chuẩn chẳng hạn như-bảo vệ chống đảo và bảo vệ quá/dưới-điện áp-để đảm bảo hoạt động an toàn của cả hệ thống quang điện và lưới điện. Cầu chì cho các hệ thống này phải xử lý được các điều kiện điện áp DC cao ở phía PV; Thân gốm được thiết kế cho cầu chì quang điện dòng Eaton Bussmann là những bộ phận{11}tiêu chuẩn công nghiệp đáp ứng các yêu cầu về cách điện và dập tắt hồ quang{12}}của cầu chì quang điện phổ thông.

Về những khác biệt cốt lõi về chức năng, bộ biến tần lưu trữ PV{0}}cộng với-cung cấp khả năng quản lý lưu trữ và chuyển đổi hai chiều, cho phép các chế độ như tự-tiêu thụ, lưu trữ năng lượng dư thừa và sao lưu-ngoài lưới điện. Ngược lại, bộ biến tần PV tiêu chuẩn chỉ hỗ trợ chuyển đổi DC-sang-AC một chiều, với mục tiêu chính là tối đa hóa hiệu suất phát điện gắn liền với lưới điện-. Logic bảo vệ của chúng khác nhau đáng kể; các thành phần bảo vệ cho hệ thống lưu trữ-cộng với{10}}PV yêu cầu thời gian phản hồi nhanh hơn. Thân gốm được thiết kế cho cầu chì tác động nhanh cho phép ngắt dòng điện sự cố trong vòng một phần nghìn giây, ngăn ngừa hư hỏng quá dòng đối với hệ thống lưu trữ năng lượng.

Về các tình huống ứng dụng thực tế, bộ biến tần PV tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi trong nhiều nhà máy điện PV phân tán-nối với lưới, chủ yếu xử lý việc chuyển đổi-kết nối lưới của nguồn điện được tạo ra. Ngược lại, bộ biến tần lưu trữ năng lượng PV phù hợp hơn với những khu vực có lưới điện không ổn định hoặc có chênh lệch giá điện cao điểm-ở thung lũng đáng kể; họ có thể chuyển sang-chế độ lưới khi mất điện để đảm bảo cung cấp cho các phụ tải quan trọng, từ đó nâng cao đáng kể hiệu quả kinh tế của việc sử dụng năng lượng và độ tin cậy của nguồn điện. Cầu chì được sử dụng trong các tình huống khác nhau này phải phù hợp với mức định mức hiện tại tương ứng; thân gốm được thiết kế cho cầu chì năng lượng mặt trời Bussmann phù hợp với hệ thống PV có mức công suất khác nhau, đảm bảo an toàn vận hành cho các nhà máy điện thuộc mọi quy mô.

Ngoài ra còn có sự khác biệt đáng kể về độ phức tạp của hệ thống và chi phí mua sắm giữa hai hệ thống. Bộ biến tần lưu trữ năng lượng quang điện tích hợp các mô-đun chuyển đổi năng lượng hai chiều, hệ thống quản lý pin và các bộ phận để chuyển đổi liền mạch giữa chế độ-nối và{2}}không nối lưới. Do đó, yêu cầu kỹ thuật tổng thể và chi phí phần cứng của chúng cao hơn nhiều so với bộ biến tần PV tiêu chuẩn và các bộ phận bảo vệ điện liên quan phải đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe hơn. Thân gốm cho cầu chì năng lượng mặt trời gPV quang điện tuân thủ các tiêu chuẩn ngành dành cho cầu chì PV-cụ thể, đáp ứng-nhu cầu vận hành lâu dài của nhiều hệ thống PV nối lưới-.

Về độ ổn định khi vận hành, bộ biến tần PV tiêu chuẩn hoạt động dựa trên logic tương đối đơn giản, duy trì trạng thái phát điện ổn định, một chiều trong thời gian dài. Tuy nhiên, bộ biến tần lưu trữ năng lượng PV phải thường xuyên chuyển đổi giữa các chế độ như sạc, xả, vận hành-liên kết với lưới và-hoạt động ngoài lưới, đặt ra yêu cầu cao hơn về khả năng phản hồi động và độ tin cậy của thiết bị. Các thành phần bảo vệ liên quan yêu cầu khả năng ngắt dòng điện cao-mạnh mẽ; cầu chì-tốc độ cao sử dụng các thân gốm này có thể nhanh chóng ngắt mạch ngay khi xảy ra lỗi, ngăn ngừa dòng điện tăng vọt-làm hỏng các thành phần lõi của biến tần.

Về-vận hành và bảo trì toàn bộ vòng đời (O&M), bộ biến tần PV tiêu chuẩn chỉ yêu cầu giám sát số liệu thống kê phát điện và cảnh báo lỗi. Ngược lại, bộ biến tần lưu trữ năng lượng PV yêu cầu hiệu chỉnh định kỳ các thông số của hệ thống quản lý pin và tối ưu hóa các chiến lược sạc/xả để đảm bảo tuổi thọ của pin lưu trữ năng lượng. Khi các ứng dụng năng lượng mới hội tụ, một số hệ thống lưu trữ PV{3}}cộng với-kết hợp giao diện sạc DC để cho phép sạc xe điện (EV); thân gốm được thiết kế cho cầu chì EV DC đáp ứng các yêu cầu bảo vệ bên DC-của các ứng dụng mở rộng này, đảm bảo an toàn trong nhiều tình huống khác nhau.