Giải pháp hệ thống năng lượng tích hợp quang điện, lưu trữ năng lượng và sạc điện

Giải pháp hệ thống năng lượng tích hợp quang điện, lưu trữ năng lượng và sạc của chúng tôi hướng đến việc giải quyết một cách thông minh nỗi lo về phạm vi hoạt động của xe điện bằng cách kết hợp...các trạm sạc xe điệnHệ thống này tích hợp công nghệ quang điện và lưu trữ năng lượng pin. Nó thúc đẩy giao thông xanh cho xe điện thông qua năng lượng mới từ quang điện, đồng thời hỗ trợ lưu trữ năng lượng giúp giảm áp lực lên lưới điện do tải trọng lớn. Hệ thống hoàn thiện chuỗi ngành công nghiệp pin thông qua việc sử dụng theo từng cấp độ, đảm bảo sự phát triển lành mạnh của ngành. Việc xây dựng hệ thống năng lượng tích hợp này thúc đẩy điện khí hóa và phát triển thông minh của ngành, cho phép chuyển đổi năng lượng sạch, chẳng hạn như năng lượng mặt trời, thành năng lượng điện thông qua quang điện và lưu trữ trong pin. Sau đó, các trạm sạc xe điện sẽ truyền năng lượng điện này từ pin đến xe điện, giải quyết vấn đề sạc pin.

I. Cấu trúc hệ thống lưới điện siêu nhỏ tích hợp quang điện-lưu trữ-sạc

Như thể hiện trong sơ đồ trên, các thiết bị chính của hệ thống lưới điện siêu nhỏ tích hợp quang điện, lưu trữ năng lượng và sạc được mô tả dưới đây:

1. Bộ chuyển đổi lưu trữ năng lượng độc lập: Phía AC của bộ chuyển đổi 250kW được kết nối song song với bus AC 380V, và phía DC được kết nối song song với bốn bộ chuyển đổi DC/DC hai chiều 50kW, cho phép dòng năng lượng hai chiều, tức là sạc và xả pin.

2. Bộ chuyển đổi DC/DC hai chiều: Đầu cao áp của bốn bộ chuyển đổi DC/DC 50kW được kết nối với cực DC của bộ chuyển đổi, và đầu hạ áp được kết nối với bộ pin dự trữ. Mỗi bộ chuyển đổi DC/DC được kết nối với một bộ pin.

3. Hệ thống pin nguồn: Mười sáu cell 3.6V/100Ah (1P16S) tạo thành một mô-đun pin (57.6V/100Ah, dung lượng định mức 5.76kWh). Mười hai mô-đun pin được kết nối nối tiếp để tạo thành một cụm pin (691.2V/100Ah, dung lượng định mức 69.12kWh). Cụm pin được kết nối với đầu cực điện áp thấp của bộ chuyển đổi DC/DC hai chiều. Hệ thống pin bao gồm bốn cụm pin với dung lượng định mức là 276.48 kWh.

4. Mô-đun MPPT: Phía điện áp cao của mô-đun MPPT được kết nối song song với bus DC 750V, trong khi phía điện áp thấp được kết nối với mảng quang điện. Mảng quang điện bao gồm sáu chuỗi, mỗi chuỗi chứa 18 mô-đun 275Wp được kết nối nối tiếp, tổng cộng có 108 mô-đun quang điện và tổng công suất đầu ra là 29,7 kWp.

5. Trạm sạc: Hệ thống bao gồm ba trạm sạc 60kW.trạm sạc xe điện DC(Số lượng và công suất của các trạm sạc có thể được điều chỉnh dựa trên lưu lượng giao thông và nhu cầu năng lượng hàng ngày). Phần AC của các trạm sạc được kết nối với bus AC và có thể được cấp điện từ hệ thống quang điện, hệ thống lưu trữ năng lượng và lưới điện.

6. EMS & MGCC: Các hệ thống này thực hiện các chức năng như điều khiển quá trình sạc và xả của hệ thống lưu trữ năng lượng và giám sát thông tin trạng thái sạc (SOC) của pin theo chỉ thị từ trung tâm điều phối cấp cao hơn.

II. Đặc điểm của hệ thống năng lượng tích hợp quang điện-lưu trữ-sạc

1. Hệ thống sử dụng kiến ​​trúc điều khiển ba lớp: lớp trên cùng là hệ thống quản lý năng lượng, lớp giữa là hệ thống điều khiển trung tâm, và lớp dưới cùng là lớp thiết bị. Hệ thống tích hợp các thiết bị chuyển đổi đại lượng, các thiết bị giám sát và bảo vệ tải liên quan, tạo thành một hệ thống tự chủ có khả năng tự điều khiển, bảo vệ và quản lý.

2. Chiến lược phân phối năng lượng của hệ thống lưu trữ năng lượng được điều chỉnh/thiết lập linh hoạt dựa trên giá điện cao điểm, thấp điểm và ổn định của lưới điện cũng như trạng thái sạc (hoặc điện áp đầu cuối) của pin lưu trữ năng lượng. Hệ thống chấp nhận tín hiệu phân phối từ hệ thống quản lý năng lượng (EMS) để điều khiển quá trình sạc và xả thông minh.

3. Hệ thống sở hữu các chức năng giao tiếp, giám sát, quản lý, điều khiển, cảnh báo sớm và bảo vệ toàn diện, đảm bảo hoạt động liên tục và an toàn trong thời gian dài. Trạng thái hoạt động của hệ thống có thể được giám sát thông qua máy tính chủ và có khả năng phân tích dữ liệu phong phú.

4. Hệ thống quản lý pin (BMS) giao tiếp với hệ thống quản lý năng lượng (EMS), tải lên thông tin về bộ pin và, phối hợp với EMS và PCS, thực hiện các chức năng giám sát và bảo vệ cho bộ pin.

Dự án sử dụng bộ chuyển đổi lưu trữ năng lượng dạng tháp PCS, tích hợp các thiết bị chuyển mạch nối lưới và độc lập cùng các tủ phân phối. Nó có chức năng chuyển đổi liền mạch giữa chế độ nối lưới và độc lập trong 0 giây, hỗ trợ hai chế độ sạc: dòng điện không đổi và công suất không đổi khi nối lưới, và chấp nhận lập trình thời gian thực từ máy tính chủ.

III. Điều khiển và quản lý hệ thống lưu trữ và sạc điện mặt trời

Hệ thống điều khiển sử dụng kiến ​​trúc ba cấp: EMS là lớp lập lịch cao nhất, bộ điều khiển hệ thống là lớp phối hợp trung gian, và bộ chuyển đổi DC-DC cùng các trạm sạc là lớp thiết bị.

Hệ thống quản lý năng lượng (EMS) và bộ điều khiển hệ thống là những thành phần quan trọng, hoạt động cùng nhau để quản lý và lập kế hoạch cho hệ thống quang điện-lưu trữ-sạc:

1. Chức năng của EMS

1) Các chiến lược điều khiển phân phối năng lượng có thể được điều chỉnh linh hoạt và các chế độ sạc/xả năng lượng lưu trữ cũng như các lệnh công suất có thể được thiết lập theo giá điện trong các giai đoạn cao điểm, thấp điểm và bằng phẳng của lưới điện địa phương.

2) Hệ thống EMS thực hiện giám sát an toàn từ xa và đo từ xa theo thời gian thực đối với các thiết bị chính trong hệ thống, bao gồm nhưng không giới hạn ở PCS, BMS, biến tần quang điện và các trạm sạc, đồng thời quản lý các sự kiện cảnh báo do thiết bị báo cáo và lưu trữ dữ liệu lịch sử một cách thống nhất.

3) Hệ thống EMS có thể tải dữ liệu dự báo hệ thống và kết quả phân tích tính toán lên trung tâm điều độ cấp cao hơn hoặc máy chủ liên lạc từ xa thông qua Ethernet hoặc mạng 4G, và nhận các chỉ thị điều độ theo thời gian thực, đáp ứng việc điều chỉnh tần số AGC, giảm tải đỉnh và các hoạt động điều độ khác để đáp ứng nhu cầu của hệ thống điện.

4) Hệ thống EMS thực hiện điều khiển liên kết với hệ thống giám sát môi trường và phòng cháy chữa cháy: đảm bảo tất cả thiết bị được tắt trước khi xảy ra hỏa hoạn, phát ra tín hiệu báo động bằng âm thanh và hình ảnh, và tải các sự kiện báo động lên hệ thống phụ trợ.

2. Chức năng của bộ điều khiển hệ thống:

1) Bộ điều khiển phối hợp hệ thống nhận các chiến lược lập lịch từ EMS: các chế độ sạc/xả và các lệnh lập lịch công suất. Dựa trên dung lượng SOC của pin lưu trữ năng lượng, trạng thái sạc/xả của pin, sản lượng điện mặt trời và mức sử dụng trạm sạc, nó điều chỉnh linh hoạt việc quản lý bus. Bằng cách quản lý quá trình sạc và xả của bộ chuyển đổi DC-DC, nó đạt được khả năng kiểm soát sạc/xả của pin lưu trữ năng lượng, tối đa hóa việc sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng.

2) Kết hợp chế độ sạc/xả DC-DC vàTrạm sạc xe điệnĐể theo dõi trạng thái sạc, cần điều chỉnh giới hạn công suất của biến tần quang điện và công suất phát điện của mô-đun PV. Đồng thời, cần điều chỉnh chế độ hoạt động của mô-đun PV và quản lý bus hệ thống.

3. Lớp thiết bị – Chức năng chuyển đổi DC-DC:

1) Bộ truyền động điện, thực hiện chuyển đổi qua lại giữa năng lượng mặt trời và năng lượng lưu trữ điện hóa.

2) Bộ chuyển đổi DC-DC thu nhận trạng thái BMS và, kết hợp với các lệnh lập lịch của bộ điều khiển hệ thống, thực hiện điều khiển cụm DC để đảm bảo tính nhất quán của pin.

3) Nó có thể đạt được khả năng tự quản lý, kiểm soát và bảo vệ theo các mục tiêu đã được xác định trước.

—HẾT—