Vahelduvvoolu sidumine vs alalisvoolu sidumine BESSis: raamistik õige arhitektuuri valimiseks

"Lisame oma päikeseprojektile akuhoidla. Kas peaksime kasutamaVahelduvvoolu- või alalisvooluühendus?"

Vastus algab ühest küsimusest: kuhu ühendub aku päikeseinverteri suhtes?

Vahelduvvooluga-ühendatud süsteemis ühendub aku vahelduvvoolu poolel-pärast päikeseenergia muundamist. Alalisvoolu-sidestatud süsteemis ühendub aku alalisvoolu poolelt, enne kui toide muundatakse vahelduvvooluks.

See erinevus mõjutab ümberehitamise keerukust, laadimise paindlikkust ning PV-süsteemi ja aku vaheliste teisendusetappide arvu.

Kumbki arhitektuur pole üldiselt parem. Õige valik sõltub viiest tegurist: projekti etapp, laadimisallikas, sõltumatuse vajadused, võrgupiirangud ja laienemisplaanid.

Kuidas AC-BESS töötab

Vahelduvvooluga{0}}ühendatud süsteemis:

• Päikesepaneelidgenereerida alalisvoolu.
• PV-inverter muudab selle vahelduvvooluks.
• Aku ühendub vahelduvvoolu siiniga spetsiaalseltkahesuunaline võimsuse muundamise süsteem (PCS).
• PV-süsteem ja BESS kohtuvad vahelduvvoolu poolel.

 

Päikeseenergia laadimise tee: PV massiiv → PV inverter → vahelduvvoolu siin → kahesuunaline PCS → aku

Selline eraldamine muudab tavaliselt moderniseerimise integreerimise ja iseseisva töö lihtsamaks. Päikeseenergia läbib aga enne akuni jõudmist rohkem konversioonietappe.

Kuidas DC{0}}BESS töötab

DC{0}}sidestatud süsteemis:

• PV-massiivi ja aku ühendatakse enne toite muundamist vahelduvvooluks.
• Päikeseenergia võib jõuda alalisvoolu akuni, ilma et see muundataks vahelduvvooluks.
• Need kaks süsteemi jagavad või koordineerivad võimsuse muundamise etappi.
• Alalisvoolupinge, inverteri võimsus ja juhtimisloogika peavad olema kogu süsteemis kooskõlastatud.

 

PV tee: PV massiiv → DC/DC või MPPT → ühine alalisvoolu siin → hübriidarvuti või inverter → vahelduvvoolu siin

Aku tee: Aku ↔ ühine alalisvoolu siin

See võib lühendada PV-aku-konversiooni teed ja toetada sobivates tingimustes kärbitud-energia taastamist. Aku, inverter, alalispinge ja juhtimissüsteem peavad aga olema projekteeritud koos.

AC-Seotud vs DC-Ühendatud BESS lühiülevaade

Ühenduspunkt selgitab, kuidas iga arhitektuur töötab. See mõjutab ka süsteemi integreerimist, laadimist, kasutamist ja laiendamist. Allolev tabel võtab kokku peamised projektitasemete{2}}erinevused.

Samm 1 - Kas see on uus projekt või olemasolev PV-süsteem?

Projekti alguspunkt on üks esimesi tegureidAC-side vs DC-sidestatudhindamine.

Kui fotoelektrijaam juba töötab

Töötava fotoelektrijaama kohta vaadake üle:

• PV inverterseisukord ja järelejäänud kasutusiga
• Vahelduvvoolu siini ja trafo võimsus
• Lülitusseadmete ja kaitseseaded
• Ühenduspunkt (POI) ja võimsuspiirangud

Uus päikeseenergia + salvestusprojekt

Uus projekt võimaldab mõlemat arhitektuuri algusest peale kaaluda.

 

Esialgne võrdlus peaks keskenduma sellele, kas projektis kasutatakse:

• Jagatud või koordineeritud inverteri aste
• Eraldi PV inverter ja aku PCS
• Tugevam PV-aku integreerimine
• Suurem tegevuse sõltumatus

 

Laadimisstrateegiat, töönõudeid, võrgupiiranguid ja laiendusplaani hinnatakse järgmistes etappides.

Samm 2 - Mis saab olema peamine energiatee?

Järgmine küsimus anAC-sidus vs DC-sidushindamine on see, kuidas energia akuni jõuab.

Kui PV on peamine laadimisallikas

PV-domineeriv projekt peaks esmalt kinnitama:

• Saadaval päikeseenergia ülejääk või inverteri lõikamine
• AkuLaadimisseisund (SOC)pearuum ja laadimisvõimsus
• Ekspordipiirangud
• Kas salvestatud energial on väärtuslik tühjendusaken

Sel juhulDC-ühendusväärib lähemat hindamist. Alalisvoolu-sidestatud päikesesüsteem võib lühendada PV-aku-konversiooni teed ja sobivates tingimustes koguda kärbitud energiat. Kuid kasu on ainult siis, kui aku on selle energia neelamiseks saadaval ja saab seda hiljem kasulikul eesmärgil tühjendada.

Kui on vaja paindlikku võrgulaadimist

Võrgu laadimine võib olla oluline:

• Tipp raseerimine
• Energiaarbitraaž
• Nõudlik vastus
• Võrguteenused

 

Projekt peaks kinnitama ka impordipiirangud, tariifi- ja mõõtereeglid ningEnergiajuhtimissüsteem (EMS)saatmisnõuded.

 

Sel juhulVahelduvvoolu ühenduspakub sageli rohkem paindlikkust. Spetsiaalne aku PCS võimaldab BESS-il laadida ja saata PV tootmisest sõltumatumalt.

 

Samm 3 - Kas PV ja BESS peavad töötama sõltumatult?

Järgmine küsimus on, kas PV-süsteem ja BESS peavad toimima eraldi varadena.

Kui iseseisev toimimine on oluline

See võib hõlmata järgmist:

• PV jätkab töötamist BESSi seisaku ajal
• Sõltumatu võrgu laadimine ja saatmine
• Eraldi hooldusgraafikud
• Sõltumatu osalemine võrguteenustes
• Eraldi PV, PCS ja aku mahu suurendamine

Kui jagatud toiming on vastuvõetav

DC-arhitektuuri võib kaaluda, kui tihedam süsteemiintegratsioon on vastuvõetav.

Peamised kontrollid hõlmavad järgmist:

• Inverteri jagatud võimsus
• Samaaegne PV väljund ja aku tühjenemine
• Ühised võimsuspiirangud
• Vea ja hoolduse mõju
• Nõutav süsteemi saadavus

Tihedam integreerimine võib lühendada PV-to-aku teed. Kuid jagatud inverter võib luua ka ühise piirangu tööks ja saadavuseks.

Samm 4 - Mida võrguühendus võimaldab?

Võrguühenduse nõuded mõjutavad otseselt arhitektuuri valikut. Isegi kui PV- ja energiasalvestussüsteemid on hästi-konstrueeritud, ei pruugi projekt siiski ootuspäraselt toimida, kui võrguühenduse tingimused neid ei toeta.

Ühenduspunkt ja POI

Alustage kinnitamisega:

• Võrguühenduse pinge
• Kas astmeline{0}}trafo on vajalik
• Mõõtepunkt ja konfiguratsioon
• Impordi ja ekspordi piirangud
• Kas PV-süsteem ja BESS jagavad sama POI-d

Vahelduvvooluga{0}}ühendatud süsteemis suunavad PV-inverter ja aku PCS toite läbi eraldi konversiooniteede, enne kui need vahelduvvoolu poolel ühendavad. Tüüpilises alalisvoolu -sidestatud süsteemis integreeritakse PV tootmine ja akuenergia alalisvoolu siini ning eksporditakse jagatud või koordineeritud inverteri kaudu.

See arhitektuurne eristus on kriitiline, kui POI on oma võimsuspiiri lähedal. Kuigi inverteri ja võrgu{1}}ühendusvõimsuse jagamine suurendab alalisvoolu sidumise kulu-efektiivsust, võib see piirata ka samaaegset PV genereerimise tipptaseme ja aku täis-tühjenemist.

Trafo võimsus

Trafo võimsus on üks esimesi piiranguid, mida tuleb kontrollidakaubanduslik ja tööstuslik (C&I) BESSmoderniseerida.

Olemasolevat trafot tuleb hinnata:

• Lisakoormus BESS-i laadimise ajal
• Pöörake vooluvoolu tühjenemise ajal tagasi
• Samaaegne PV ja BESS töö
• Nõutav impordi- ja ekspordivõimsus
• Järelejäänud võimsus ja kasutusiga

Kui trafo ei suuda kavandatud vooluvoogu toetada, võib projekt nõuda tööpiiranguid, seadmete uuendamist või teistsugust ühenduskorraldust. Arhitektuuriotsust võivad mõjutada ka lisakulud, paigaldusruum ja projekti ajakava.

Kaitse ja kesk{0}}pinge (MV) integreerimine

BESS-i lisamine muudab võimsusvoo suunda ja taset. Seetõttu tuleb üle vaadata olemasolev kaitse- ja MV-süsteem.

Peamised kontrollid hõlmavad järgmist:

• Inverteri-põhised vea-vooluomadused
• Relee ja kaitse seaded
• PV-inverteri ja aku PCS-i vaheline koordineerimine
• Olemasolev MV lülitusseadme võimsus
• Saadaval toite- või lülitusseadme laht
• Mõõtmise ja hoolduse isolatsioon

Vahelduvvooluga{0}}ühendatud süsteemtutvustab vahelduvvooluvõrgus eraldi aku PCS-i. Selle koostoime trafo, PV-inverteri ja olemasolevate kaitseseadmetega peab olema kooskõlastatud.

DC{0}}sidestatud süsteemvõib olla tsentraliseeritud vahelduvvoolu liides. DC-poolne isolatsioon, jagatud inverteri kaitse ja tavalised rikkeefektid nõuavad siiski projektipõhist hindamist. Kumbki arhitektuur ei eemalda vajadust kaitseuuringu järele.

Nõuded utiliitidele ja vastastikusele ühendamisele

Kommunaalteenuste või sidumisleping peaks kinnitama:

• Kas võrgu laadimine on lubatud
• Maksimaalne impordi- ja ekspordivõimsus
• Ekspordi{0}}kontrollinõuded
• Kahesuunaline võrgutöö
• Mõõtmis- ja sidereeglid
• Võrguteenuste osutamise luba

Need nõuded võivad otseselt muuta tööstrateegiat ja seadmete ulatust.

Näiteks võib madal ekspordilimiit suurendada PV-energia ülejäägi salvestamise väärtust. Seevastu piiratud võrgutasu võib vähendada energiaarbitraaži või muude võrgu{1}}põhiste töörežiimide väärtust.

Projekti näpunäide: taotlege utiliidi vastastikuse ühendamise kontrollnimekirja projekti arendamise alguses. Kaitse-, mõõtmis-, ekspordi-juhtimis-, side- ja võrgu-teenusenõuded võivad muuta nii seadmete ulatust kui ka arhitektuuri suunda.

Samm 5 - Mis on tulevane laienemisplaan?

Esialgne arhitektuur peaks toetama mitte ainult praegust projekti ulatust, vaid ka eeldatavat laienemisplaani. Enne valimistVahelduv- või alalisvooluühendus, määratlege, mis võib tulevikus suureneda.

Rohkem akuenergiat või rohkem arvutite võimsust?

Aku energia lisamine suurendab saadaolevat kWh ja võib pikendada tühjenemise kestust. See aga ei suurenda automaatselt väljundvõimsust.

Rohkem kW võib nõuda:

• Täiendav PCS-i võimsus
• Suurem aku voolutugevus
• Suurem trafo ja lülitusseadmete võimsus
• Täiendav sööturi või kaabli maht
• Piisav vaba ruumi ühenduspunktis (POI)
• Läbivaadatud vastastikuse sidumise heakskiit

Seetõttu peaks projekt eristama energia lisamist, võimsuse lisamist või mõlema lisamist. See erinevus mõjutab otseselt laienemise teed.

Vahelduvvoolu suurendamine

Vahelduvvoolu suurendamine lisab uue BESS-i ploki, millel on vahelduvvoolu poolel oma PCS.

See lähenemisviis võib toetada etapiviisilist laiendamist, muutes vähem algset PV DC arhitektuuri. Kui trafol ja POI-l on piisavalt kõrgust, saab lisada uue BESS-i ploki ilma olemasoleva PCS-i võimsust muutmata.

See võib hõlbustada akuenergia, PCS-i toite, täielike BESS-plokkide või PV-inverteri võimsuse etapiviisilise lisamise.

Vahelduvvoolu -poolne laienemine sõltub siiski saidi-taseme võimsusest. Üle tuleb vaadata trafo kõrgus, kesk-pingeseadmed, toitevõimsus, kaitse koordineerimine, EMS-i integreerimine ning impordi ja ekspordi piirangud.

Vahelduvvooluühendus toetab modulaarset laiendamist, kuid see ei eemalda võrgu{0}}ühendust ega seadmete piiranguid.

DC suurendamine

Alalisvoolu suurendamine lisab aku mahutavust olemasolevale alalisvoolu arhitektuurile jagatud personaalarvuti või inverteri taga.

See võib toetada PV ja aku mahutavuse tihedamat integreerimist, kuid uued seadmed peavad jääma ühilduma olemasoleva alalisvoolu arhitektuuriga. Peamised kontrollid hõlmavad järgmist:

• DC tööpinge vahemik
• Maksimaalne alalisvool
• Jagatud inverteri kõrgus
• Aku tööaken
• DC/DC muunduri võimsus
• Akuhaldussüsteem (BMS)suhtlemine
• Juhtloogika ja EMS-i ühilduvus

Jagatud inverter on sageli peamine piirang. Täiendav aku energia võib pikendada tühjenemise kestust, kuid see ei saa suurendada vahelduvvoolu väljundit, kui muundur on juba täielikult laetud.

Aku keemia, soojusjuhtimise, pingeakna või sideprotokolli erinevused võivad vajada täiendavat DC/DC muundurit või laiemat süsteemi ümberkujundamist. See võib suurendada nii projekti maksumust kui ka konversioonikadusid.

Tulevane PV laiendus

Tulevast PV plaani tuleks hinnata koos BESSi laiendusplaaniga. Vahelduvvooluga ühendatud süsteemis saab sageli ühendada täiendava PV-võimsuse läbi eraldi PV-inverteri. See mõjutab tavaliselt olemasolevat aku ja PCS-i konfiguratsiooni vähem.

Alalisvoolu{0}}sidestatud süsteemis peab uus PV võimsus jääma ühilduvaks olemasolevaga:

• Alalisvoolu pinge ja voolu piirid
• DC/DC muunduri võimsus
• Inverteri jagatud võimsus
• Juhtimisseaded
• Samaaegne PV ja aku töö

Kui eeldatakse, et PV ja aku võimsus koos laienevad, võib alalisvoolu sidumine jääda sobivaks, eeldusel, et jagatud inverteri ja alalisvoolu arhitektuuris on reserveeritud piisavalt ruumi.

Trafo, POI ja juhtimisvõimsus

Olenemata sidestusmeetodist võib laienemine suurendada laadimiskoormust, tühjendusvõimsust ja juhitavate seadmete arvu.

Projekt peaks kinnitama, et:

• Trafo toetab tulevast laadimis- ja tühjendusvõimsust
• POI-l on piisav impordi- ja ekspordivõime
• EMS-il on piisavalt liideseid, andmemahtu ja juhtimisvõimalusi
• Kaitse- ja ühenduste heakskiidud võivad laiendatud süsteemi toetada

Kui trafo või POI on juba oma piirangu lähedal, võib kumbki arhitektuur nõuda seadmete uuendamist, tööpiiranguid või uue võrguühenduse ülevaatamist.

Raamistiku sobitamine ühiste projektistsenaariumitega

Kui ülaltoodud viis küsimust on vastatud, saab arhitektuuri suund tavaliselt selgemaks.

Tulemus ei ole aga iga projekti puhul sama. Olemasolev PV moderniseerimine, uus C&I päikeseenergia-pluss-salvestussüsteem jautiliidi-skaala-asukohaga projektigaüks võib vajada erinevat lähtepunkti.

Allolev tabel näitab, kuidas raamistik nende kolme levinud stsenaariumi puhul kehtib.

Need on lähtejuhised, mitte lõplikud soovitused. Trafo võimsus, võrgupiirangud, tööstrateegia ja tulevane laienemine võivad arhitektuurivalikut siiski muuta.

Projekti teave on vajalik enne arhitektuuri valimist

Viie{0}}astmeline raamistik võib suunda kitsendada. Lõpliku arhitektuurisoovituse jaoks on siiski vaja projekti-spetsiifilisi andmeid.

Need üksikasjad aitavad kindlaks teha, kas esialgne arhitektuurisuund on tehniliselt otstarbekas. Ilma nendeta saab üldiseid erinevusi vahelduvvoolu ja alalisvoolu sidumise vahel selgitada, kuid vastutustundlikku lõplikku soovitust ei saa anda.

Enne arhitektuuri lõplikku vormistamist tuleks uurida ka kolme levinud eeldust.

Kolm eeldust, mis võivad viia vale valikuni

Isegi nõutavate projektiandmete korral võivad mõned levinud eeldused arhitektuuriotsust siiski moonutada.

Võrdlus näitab, et kumbagi arhitektuuri ei tohiks valida ühe eelise põhjal.

Vahelduvvooluühendus pakub üldiselt rohkem sõltumatust ja modulaarsust. Alalisvooluühendus võib lühendada PV----aku teed ja kasutada paremini ära kärbitud energiat või jagatud ühendusvõimsust.

Õige valik tuleb kogu projektipildist: lähtepunkt, energiatee, töönõuded, võrguühendus ja laiendusplaan. Neid viit tegurit tuleks koos hinnata enne arhitektuuri lõplikku valmimist.

Kas plaanite päikeseenergia + salvestusprojekti?

Jagage oma projekti nõudeidPolinovelli omatehniline meeskond.

Võtke meiega kohe ühendust