Wraz z szybkim rozwojem nowej, globalnej branży energetycznej, Systemy Magazynowania Energii stają się ważnym elementem nowoczesnej infrastruktury elektroenergetycznej. Niezależnie od tego, czy jest to projekt magazynowania energii fotowoltaicznej, stacja magazynowania energii wspierająca energię wiatrową,-podłączona do sieci elektrownia magazynująca energię, czy też przemysłowy i komercyjny system magazynowania energii, ważne jest, aby poprawić efektywność wykorzystania energii i zapewnić stabilną pracę sieci elektroenergetycznej.
Jednak system magazynowania energii integruje dużą liczbę wrażliwych urządzeń elektronicznych i sprzętu elektrycznego-o wysokiej wartości. Uderzenie pioruna lub sieci energetycznej może spowodować uszkodzenie nie tylko sprzętu, ale także bezpiecznego funkcjonowania całego systemu. Dlatego też zabezpieczenie przeciwprzepięciowe stało się niezbędnym i ważnym urządzeniem ochronnym w projektowaniu systemów magazynowania energii.
Jako profesjonalny producent urządzeń przeciwprzepięciowych zauważamy, że coraz więcej projektów magazynowania energii włącza ochronę przeciwprzepięciową do ogólnego projektu już na etapie planowania. W artykule przeanalizuję kluczową rolę ochrony przeciwprzepięciowej w systemach magazynowania energii i dlaczego nowoczesne projekty magazynowania energii muszą kłaść nacisk na konfigurację SPD.
1.Systemy magazynowania energii zagrożone falami złożonymi
W porównaniu z tradycyjnym systemem dystrybucji struktura elektryczna systemu magazynowania energii jest bardziej skomplikowana.
Zwykle obejmuje to:
Pakiet akumulatorów
System zarządzania baterią (BMS)
Konwerter sztuk
Zarządzanie Energią Systemy zarządzania systemami
Szafy rozdzielcze
Sieci komunikacyjne
System monitorowania
Urządzenia te są połączone dużą liczbą kabli.
Przejściowe przepięcia mogą wystąpić, gdy:
Uderzenia piorunów
Przełącznik sieci energetycznej
Przełączanie obciążenia
Działanie przełącznika
Początkowe zdarzenia mogą spowodować szybkie rozprzestrzenienie się energii udarowej w całym systemie.
2. Chroń podstawowy sprzęt, taki jak systemy konwersji mocy
System konwersji mocy jest kluczowym, podstawowym elementem systemu magazynowania energii.
Jego główne funkcje to:
AC na DC
Kontrola mocy
Zarządzanie połączeniami sieciowymi
PCS zawiera dużą liczbę komponentów elektrycznych i elektronicznych.
Na przykład:
Moduły IGBT
Urządzenia MOSFET
Płytka sterująca
Elementy te są niezwykle wrażliwe na napięcie udarowe.
Silne przepięcia mogą powodować:
Zamknięcie systemu
Uszkodzenie modułu
przerwa w generacji
Zwiększone koszty utrzymania
Instalacja urządzenia oszczędzającego energię może skutecznie zmniejszyć wpływ oszczędzania energii na PCS.
3. System Zarządzania Baterią (BMS)
Nowoczesne systemy magazynowania energii w dużym stopniu opierają się na BMS.
Do jego głównych obowiązków należy:
Monitorowanie baterii
Kontrola ładowania i rozładowania
Zarządzanie temperaturą
Ochrona bezpieczeństwa
BMS to typowe urządzenie elektroniczne-niskiego napięcia.
Nawet niewielkie przepięcia mogą powodować:
Anomalia danych
Błędy komunikacyjne
Fałszywy alarm
Błędy kontrolne
Dlatego ważne jest skonfigurowanie środków ochrony przeciwprzepięciowej w obwodach związanych z BMS.
4. Zapobiegaj reakcji łańcuchowej powodującej uszkodzenie systemów akumulatorowych
Chociaż sam akumulator nie jest bezpośrednio narażony na wstrząsy, takie jak elementy elektroniczne, uszkodzenie układu sterowania może powodować większe problemy.
Na przykład:
Niekontrolowane ładowanie/rozładowanie
Przepięcie akumulatora
Przepełnienie baterii
Nienormalna temperatura
Wszystko to wpływa na bezpieczeństwo całego systemu magazynowania energii.
Solidny system ochrony przeciwprzepięciowej może zmniejszyć prawdopodobieństwo kaskadowych awarii.
5. Zapewnić stabilną pracę systemów monitorowania i komunikacji
Nowoczesne elektrownie magazynujące energię na ogół przyjmują inteligentny model zarządzania.
System zazwyczaj obejmuje:
Platforma SCADA
System zdalnego monitorowania
Terminal do gromadzenia danych
Sprzęt przełączający sieci
Moduł komunikacyjny
Urządzenia te odpowiadają za monitorowanie pracy i zdalną konserwację.
Uszkodzenie systemu komunikacyjnego na skutek przepięcia może spowodować:
Utrata danych
Monitorowanie przerw
Niewykrycie usterek w odpowiednim czasie;
Dlatego linie sygnałowe i linie komunikacyjne również wymagają specjalistycznych SPD.
6. Poprawa niezawodności systemu
Projekty magazynowania energii zazwyczaj wymagają-długoterminowej, ciągłej pracy.
Zwłaszcza:
Projekt regulacji częstotliwości sieci;
Systemy mikrosieci
Projekty komercyjnych i przemysłowych magazynów energii
Przestój sprzętu może spowodować znaczne szkody ekonomiczne.
Prawidłowo skonfigurowany SPD może pomóc operatorom:
Zmniejsz awarie sprzętu
Zmniejsz ryzyko przestojów
Zwiększ dostępność systemu
Przedłuż żywotność sprzętu
Ochrona przeciwprzepięciowa to-inwestycja zapewniająca wysoki zwrot-w perspektywie długoterminowej.
7. Spełnianie standardów bezpieczeństwa branży magazynowania energii
Wraz z szybkim rozwojem rynku magazynów energii coraz więcej projektów wdraża rygorystyczne standardy bezpieczeństwa.
Projekt projektu zazwyczaj wymaga rozważenia:
Projekt systemu uziemiającego
Projekt systemu ochrony min
Konfiguracja SPD
Wymagania dotyczące kompatybilności elektromagnetycznej
W przypadku dużych-elektrowni magazynujących energię kompleksowa regulacja ciśnienia i system zabezpieczeń stały się ważnym elementem akceptacji projektu.
8. Zintegrowane projekty fotowoltaiczne i magazynowania energii prowadzą do zwiększonego zapotrzebowania na SPD
W ostatnich latach szybko rozwinęły się projekty fotowoltaiczne + magazynowanie energii.
Wśród tych systemów są:
Zagrożenia uboczne związane z fotowoltaiką
Zawiera:
Fale piorunowe
Napięcie stałe
ryzyko uboczne Magazynowanie energii
Zawiera:
Wzrost liczby sztuk
Systemy komunikacji rozprzestrzeniają się
Przepięcie w systemie dystrybucji energii elektrycznej
W rezultacie SPD jest zwykle wdrażany w:
Strona fotowoltaiczna prądu stałego
Strona AC
Magazynowanie energii.
Linie komunikacyjne
To jeszcze bardziej zwiększyło zapotrzebowanie na produkty ochrony przeciwprzepięciowej w branży magazynowania energii.
Wniosek:
Wraz z rozwojem branży magazynowania energii znaczenie bezpieczeństwa i niezawodności systemu staje się coraz bardziej oczywiste. Zarówno system zarządzania baterią, konwerter PCS, jak i sieci monitorujące i komunikacyjne są narażone na uderzenia pioruna i uderzenia pioruna. Dzięki naukowemu wdrożeniu ochronników przeciwprzepięciowych można skutecznie zmniejszyć ryzyko uszkodzenia sprzętu, poprawić stabilność systemu, zmniejszyć straty wynikające z przestojów i spełnić standardy bezpieczeństwa nowoczesnej inżynierii magazynowania energii. Kompleksowa ochrona przed przepięciami stała się dla deweloperów elektrowni magazynujących energię, wykonawców EPC i integratorów systemów ważną podstawą zapewnienia długoterminowej-stabilności projektu.
Często zadawane pytania:
Dlaczego systemy magazynowania energii wymagają zabezpieczeń przeciwprzepięciowych?
Ponieważ system magazynowania energii zawiera dużą liczbę urządzeń elektronicznych podatnych na uderzenia pioruna i przejściowe przepięcia.
Które urządzenia w systemie magazynowania energii najbardziej wymagają zabezpieczenia SPD?
Konwertery PCS, systemy BMS, urządzenia monitorujące i systemy komunikacyjne wymagają zabezpieczenia kluczem.
Jakiego rodzaju SPD wymagają projekty magazynowania energii słonecznej?
Zwykle wymagane są automaty prądu przemiennego, stałego i sygnałowego.
Czy zabezpieczenia przeciwprzepięciowe mogą chronić akumulatory?
Dysk SSD chroni głównie elektronikę sterującą-akumulatora i jego moc, pośrednio zapewniając w ten sposób bezpieczeństwo systemów akumulatorowych.
Czy SPD musi być instalowane w projektach magazynowania energii?
Dyski SSD stały się standardowym wyposażeniem w większości dużych projektów magazynowania energii i energii słonecznej.