Strauji attīstoties jaunajai globālajai enerģētikas nozarei, enerģijas uzglabāšanas sistēmas kļūst par svarīgu mūsdienu energoinfrastruktūras sastāvdaļu. Neatkarīgi no tā, vai tas ir fotoelementu enerģijas uzglabāšanas projekts, vēja enerģijas atbalsta enerģijas uzglabāšanas stacija, tīklam pieslēgtas enerģijas uzglabāšanas spēkstacijas vai rūpnieciskas un komerciālas enerģijas uzglabāšanas sistēmas, ir svarīgi uzlabot enerģijas izmantošanas efektivitāti un nodrošināt stabilu elektrotīkla darbību.
Tomēr enerģijas uzglabāšanas sistēmā ir integrēts liels skaits jutīgu elektronisku ierīču un augstvērtīgas{0}}elektriskās iekārtas. Ja noķer zibens vai elektrotīkla, tas var sabojāt ne tikai iekārtu, bet arī visas sistēmas drošu darbību. Tāpēc pārsprieguma aizsargs ir kļuvis par neaizstājamu un svarīgu aizsardzības ierīci enerģijas uzkrāšanas sistēmas projektēšanā.
Kā profesionāls pārsprieguma aizsargu ražotājs mēs atklājam, ka arvien vairāk enerģijas uzglabāšanas projektu plānošanas posmā vispārējā projektēšanas shēmā iekļauj pārsprieguma aizsardzību. Šajā rakstā tiks analizēta pārsprieguma aizsardzības galvenā loma enerģijas uzglabāšanas sistēmās un kāpēc mūsdienu enerģijas uzglabāšanas projektos ir jāuzsver SPD konfigurācija.
1. Enerģijas uzglabāšanas sistēmas ar sarežģītu viļņu risku
Salīdzinot ar tradicionālo sadales sistēmu, enerģijas uzkrāšanas sistēmas elektriskā struktūra ir sarežģītāka.
Tas parasti ietver:
Akumulatoru komplekts
Akumulatora pārvaldības sistēma (BMS)
PCS pārveidotājs
Energovadības sistēmas vadības sistēmas
Sadales skapji
Sakaru tīkli
Uzraudzības sistēma
Šīs ierīces ir savienotas ar lielu skaitu kabeļu.
Pārejoši pārspriegumi var rasties šādos gadījumos:
Zibens spēriens
Elektrotīkla slēdzis
Slodzes maiņa
Slēdža darbība
Sākotnējie notikumi var izraisīt pārsprieguma enerģijas ātru izplatīšanos visā sistēmā.
2. Aizsargājiet galveno aprīkojumu, piemēram, jaudas pārveidošanas sistēmas
Enerģijas pārveidošanas sistēma ir galvenā enerģijas uzglabāšanas sistēmas sastāvdaļa.
Tās galvenās funkcijas ir:
AC uz DC
Jaudas kontrole
Tīkla savienojumu pārvaldība
PCS satur lielu skaitu elektrisku un elektronisku komponentu.
Piemēram:
IGBT moduļi
MOSFET ierīces
Vadības shēmas plate
Šīs sastāvdaļas ir ļoti jutīgas pret pārsprieguma spriegumu.
Smags pārspriegums var izraisīt:
Sistēmas izslēgšana
Moduļa bojājumi
paaudzes pārtraukums
Palielinātas uzturēšanas izmaksas
Enerģijas taupīšanas ierīces uzstādīšana var efektīvi samazināt enerģijas taupīšanas ietekmi uz PCS.
3. Akumulatora pārvaldības sistēma (BMS)
Mūsdienu enerģijas uzglabāšanas sistēmas lielā mērā ir atkarīgas no BMS.
Tās galvenie pienākumi ietver:
Akumulatora uzraudzība
Uzlādes un izlādes kontrole
Temperatūras vadība
Drošības aizsardzība
BMS ir tipiska zemsprieguma{0}}elektroniskā ierīce.
Pat nelieli pārspriegumi var izraisīt:
Datu anomālija
Komunikācijas kļūmes
Viltus trauksme
Kontroles kļūmes
Tāpēc ir svarīgi konfigurēt pārsprieguma aizsardzības pasākumus ar BMS{0}}saistītajām shēmām.
4. Novērst ķēdes reakciju no akumulatora sistēmu bojāšanas
Lai gan pašu akumulatoru tieši neietekmē triecieni, piemēram, elektroniskie komponenti, vadības sistēmas bojājumi var radīt lielākas problēmas.
Piemēram:
Nekontrolēta uzlāde/izlāde
Akumulatora pārspriegums
Akumulatora pārpilde
Nenormāla temperatūra
Tas viss ietekmē visas enerģijas uzkrāšanas sistēmas drošību.
Izturīga pārsprieguma aizsardzības sistēma var samazināt kaskādes bojājumu iespējamību.
5. Nodrošināt stabilu monitoringa un sakaru sistēmu darbību
Mūsdienu enerģijas uzkrāšanas spēkstacijas parasti izmanto viedo pārvaldības modeli.
Sistēma parasti ietver:
SCADA platforma
Tālvadības uzraudzības sistēma
Datu iegūšanas terminālis
Tīkla komutācijas iekārtas
Komunikācijas modulis
Šīs ierīces ir atbildīgas par darbības uzraudzību un attālo apkopi.
Ja pārsprieguma dēļ tiek bojāta sakaru sistēma, tas var izraisīt:
Datu zudums
Pārtraukumu uzraudzība
Nespēja laikus atklāt defektus;
Tāpēc arī signālu līnijām un sakaru līnijām ir nepieciešams specializēts SPD.
6. Sistēmas uzticamības uzlabošana
Enerģijas uzglabāšanas projektiem parasti ir nepieciešama ilgstoša{0}}nepārtraukta darbība.
Jo īpaši:
Tīkla frekvences regulēšanas projekts;
Mikrorežģu sistēmas
Komerciālie un rūpnieciskie enerģijas uzglabāšanas projekti
Iekārtu dīkstāve var radīt ievērojamus ekonomiskus zaudējumus.
Pareizi konfigurēts SPD var palīdzēt operatoriem:
Samaziniet iekārtu atteices
Samaziniet dīkstāves risku
Palieliniet sistēmas pieejamību
Pagariniet aprīkojuma kalpošanas laiku
Aizsardzība pret pārspriegumu ir liela{0}}ieguldījums ar atdevi no ilgtermiņa-perspektīvas.
7. Atbilstība enerģijas uzglabāšanas nozares drošības standartiem
Strauji attīstoties enerģijas uzglabāšanas tirgum, arvien vairāk projektos tiek īstenoti stingri drošības standarti.
Projekta izstrādē parasti ir jāņem vērā:
Zemējuma sistēmas projektēšana
Mīnu aizsardzības sistēmas projektēšana
SPD konfigurācija
Elektromagnētiskās saderības prasības
Liela mēroga-enerģijas uzkrāšanas spēkstacijās visaptverošā spiediena regulēšanas un aizsardzības shēma ir kļuvusi par svarīgu projektu pieņemšanas sastāvdaļu.
8. Integrēti FE un enerģijas uzglabāšanas projekti palielina VPD pieprasījumu
Pēdējos gados strauji attīstījušies fotoelementu + enerģijas uzglabāšanas projekti.
Starp šīm sistēmām ir:
Fotoelektriskie blakus riski
Ietver:
Zibens viļņi
Līdzstrāvas spriegums
blakus riski Enerģijas uzglabāšana
Ietver:
PCS pieaugums
Sakaru sistēmas izplatās
Elektrības sadales sistēmas pārspriegums
Tā rezultātā SPD parasti tiek izvietots:
Fotoelementu līdzstrāvas puse
AC puse
Enerģijas uzglabāšana.
Sakaru līnijas
Tas ir vēl vairāk palielinājis pieprasījumu pēc pārsprieguma aizsardzības produktiem enerģijas uzglabāšanas nozarē.
Secinājums:
Attīstoties enerģijas uzglabāšanas nozarei, sistēmas drošības un uzticamības nozīme kļūst arvien skaidrāka. Zibens spērieni un zibens spērieni ietekmē gan akumulatora vadības sistēmu, gan PCS pārveidotāju, gan uzraudzības un sakaru tīklus. Zinātniski izvietojot pārsprieguma aizsargus, var efektīvi samazināt aprīkojuma bojājumu risku, uzlabot sistēmas stabilitāti, samazināt dīkstāves zudumus un izpildīt mūsdienu enerģijas uzglabāšanas inženierijas drošības standartus. Visaptveroša pārsprieguma aizsardzība ir kļuvusi par svarīgu pamatu enerģijas uzglabāšanas spēkstaciju izstrādātājiem, EPC darbuzņēmējiem un sistēmu integratoriem, lai nodrošinātu projekta ilgtermiņa stabilitāti.
Bieži uzdotie jautājumi:
Kāpēc enerģijas uzglabāšanas sistēmām ir nepieciešami pārsprieguma aizsargi?
Tā kā enerģijas uzglabāšanas sistēmā ir liels skaits elektronisku ierīču, kas ir jutīgas pret zibens spērieniem un pārejošiem pārspriegumiem.
Kurām iekārtām enerģijas uzkrāšanas sistēmā ir nepieciešama SPD aizsardzība visvairāk?
PCS pārveidotājiem, BMS sistēmām, uzraudzības ierīcēm un sakaru sistēmām ir nepieciešama atslēgas aizsardzība.
Kāda veida VPD ir nepieciešami saules enerģijas uzglabāšanas projektiem?
Parasti ir nepieciešami maiņstrāvas, līdzstrāvas un signālu automāti.
Vai pārsprieguma aizsargi var aizsargāt akumulatorus?
SSD galvenokārt aizsargā ar akumulatoru{0}}saistīto vadības un barošanas elektroniku, tādējādi netieši nodrošinot akumulatoru sistēmu drošību.
Vai enerģijas uzglabāšanas projektos ir jāuzstāda VPD?
SSD ir kļuvuši par standarta funkciju lielākajā daļā lielu enerģijas uzglabāšanas un saules enerģijas projektu.