Energijos kaupimo sistemos vaidina lemiamą vaidmenį šiuolaikinėse energijos sistemose, ypač didėjant atsinaujinančių energijos šaltinių skverbimosi. Keturi - Energijos kaupimo kvadrantas yra svarbi koncepcija, apibūdinanti energijos srauto charakteristikas tarp energijos kaupimo sistemos ir maitinimo tinklo.
Remiantis GB/T 44026 - 2024 "Techninė specifikacija, skirta surenkamoje kabinoje - ličio - jonų akumuliatoriaus energijos laikymo sistemos", energijos kaupimo sistemos galios gali būti reguliuojama keturiuose kvadrantuose1.
1.Bazinė energijos kaupimo koncepcija Keturi kvadrantai
1.1 Supratimo galios faktorius
Yra 4 kvartalai, į kuriuos reikia atsižvelgti.
Pirmajame kvadrante tiek energijos kaupimo sistemos aktyvioji galia (P), tiek reaktyvioji galia (Q) yra didesnė nei 0. Energijos kaupimo sistema yra išleidžiamos būsenoje, išleidžiant aktyvią galią tinkle ir tuo pačiu metu teikiant reaktyviąją galios kompensaciją. Paprastai taip yra tada2.
Antrajame kvadrante aktyvi energijos kaupimo sistemos galia yra mažesnė nei 0, o reaktyvioji galia yra didesnė nei 0. Tinklelis tiekia aktyvią galią energijos kaupimo sistemai, o energijos kaupimo sistema suteikia reaktyviąją galios kompensaciją tinklui. Ši padėtis gali atsirasti, kai tinklelis turi pagrindinį galios koeficientą ir jam reikia indukcinės reaktyviosios galios kompensacijos, o energijos kaupimo sistema gali absorbuoti aktyvią galią įkrovimui, tuo pačiu užtikrinant reaktyviąją galią2.
Trečiajame kvadrante tiek energijos kaupimo sistemos aktyvioji, tiek reaktyvioji galia yra mažesnė nei 0. Tinklelis tiekia tiek aktyvią, tiek reaktyviąją galią į energijos kaupimo sistemą, o energijos kaupimo sistema yra įkrovimo būsenoje ir sugeria reaktyviąją galią iš išorės. Tai yra įprasta energijos kaupimo sistemos įkrovimo būsena, kai tinklelis turi pakankamai energijos, ir reikia įkrauti energijos kaupimo sistemą2.
Ketvirtame kvadrante aktyvi energijos kaupimo sistemos galia yra didesnė nei 0, o reaktyvioji galia yra mažesnė nei 0. Energijos kaupimo sistema tiekia aktyvią galią tinklui ir sugeria reaktyviąją galią iš išorės. Tai gali būti naudojama tinklelio įtampai reguliuoti tam tikromis darbo sąlygomis, pavyzdžiui, kai tinklelio įtampa yra per didelė ir jai reikia talpinės reaktyviosios galios kompensacijos, energijos kaupimo sistema gali išleisti aktyvią galią, tuo pačiu sugerianti reaktyviąją galią.2.
1,2 skaičiavimo galios koeficientas
Naudodami „Pitagoras“ teoremą, 3 -ąjį parametrą galime apskaičiuoti iš bet kurio 2 iš šių parametrų taip, kaip taip:3.
Pitagoro teorema būsenos A² + B²=C²
Be to, mes naudojame taisyklę SOHCAHTOA
Sinus ϕ=priešingai/hipotenuja
Cos ϕ=gretima/hipotenuja
Tan ϕ=priešingai/gretimas
1,3 galios faktoriaus kampas
Galios faktoriaus kampas taip pat paprastai nurodomas fazės kampu.
Terminas galios koeficientas (PF) yra tiesiog santykis tarp tikrosios ar „tikrosios“ galios (P) ir akivaizdžios galios (-ų). O reaktyvioji galia (Q) yra reaktyvusis komponentas.
Galios koeficientas (pf)=„Real Power KW“ (P) / Akivaizdi galia KVA (-ai)
Pavyzdžiui, dėl tikros galios=80 kw, ir reaktyvioji galia=100 kVA mes turime
Pf=80/100=0.8
Tai reiškia 20%praradimą !!! ir gali būti daug blogiau3.
2. Keturių - kvadranto operacija
Keturi - Energijos kaupimo sistemos kvadrantas turi didelę reikšmę stabiliam veikimui ir efektyviam maitinimo sistemos valdymui.
Visų pirma, tai gali pagerinti elektros tinklo galios kokybę. Koreguodama aktyvią ir reaktyvią galią skirtinguose kvadrantuose, energijos kaupimo sistema gali kompensuoti galios svyravimus ir įtampos nestabilumą, kurį sukelia atsinaujinančių energijos šaltiniai, tokie kaip vėjas ir saulės energija. Pavyzdžiui, kai vėjo galios išėjimas staiga mažėja, energijos kaupimo sistema pirmame kvadrante gali greitai išlaisvinti aktyvią galią, kad išlaikytų tinklo dažnio ir įtampos stabilumą ir įtampą4.
Antra, tai gali padidinti maitinimo sistemos patikimumą. Esant tinklo gedimams ar ekstremalioms situacijoms, energijos kaupimo sistema gali veikti skirtinguose kvadrantuose, kad užtikrintų avarinės galios palaikymą ir reaktyviąją galios kompensaciją. Pavyzdžiui, per elektros tinklą trumpai - grandinės gedimas, energijos kaupimo sistema kartu su statiniu sinchroniniu kompensatoriumi (STATCOM) gali įšvirkšti arba absorbuoti aktyvią ir reaktyviąją galią antipatijoje su linija, teka, kad sudrėkintų virpesius ir stabilizuotų maitinimo sistemą.4.
Galiausiai tai gali pagerinti energijos kaupimo įrenginių panaudojimo efektyvumą. Keturi - kvadranto operacija leidžia energijos kaupimo sistemai įkrauti ir išleisti skirtingais laikais ir skirtingomis galios faktoriaus sąlygomis, visiškai panaudojant akumuliatoriaus ir kitų energijos kaupimo laikmenų talpą4.
3. Keturių - kvadranto veikimo vaizdavimo technologijos
Keturių - qualsing Energy kaupimo sistemos veikimo realizavimas daugiausia priklauso nuo galios konvertavimo sistemos (PCS) ir valdymo strategijos.
PCS paprastai priima daugialypę - lygio keitiklio topologiją, tokią kaip kaskadinis H - tilto (CHB) keitiklis. CHB keitiklis - pagrįsta akumuliatoriaus energijos kaupimo sistema (BESS) gali realizuoti keturis - kvadrantą, valdant energijos srautą tarp akumuliatoriaus ir tinklo5. Kaip siūloma popieriuje „Keturi kvadrantų valdymas aukšto - įtampos transformatoriaus be didelio - talpos sistemos integracijos akumuliatoriaus energijos kaupimo ir reaktyviosios galios kompensacijos“, Vektoriaus skiliant uždarą {4 {3- kilpos generuojamą moduliacijos fazę, -- kilpos sugeneruotos moduliacijos fazės įtampa, - šoninės galios faktoriaus. Modulių galios koeficientas gali būti kompensuotas neviršijant mikro - ciklų ribos6.
Kalbant apie kontrolės strategiją, reikalinga išsami kontrolės strategija. Pavyzdžiui, CHB - pagrindu sukurta kontrolės strategija apima kiekybinį akumuliatoriaus srovės komponentų skilimą su LC filtru, įgyjant įmanomą mikro - ciklų vengimą ir cyrinį ciklą, o cyrus ir cyrieną ir analizuojant UNIFied Moduliave Strategy, panaikindami mikro -}}} ir cyrus ir cyrus ir cyrieną, ir cyrus ir cyrus ir cyrus ir cyrieną, o cyrus ir cyrieną ir inniterinį Cyus ir cyrinį „Cyus“ ir „Cyus“ ir „Innere“ ir „Innere“ ciklų ir cyrieną ir analizuojant „Unified Moduliave Strategy“, pašalinant mikro. - fazės įkrovos būklė7.
Kitas pavyzdys yra keturi - kvadrantų galios reguliavimo sistema, kurią pasiūlė Tsinghua universiteto elektrotechnikos skyrius ir kiti padaliniai. Ši sistema sujungia energijos kaupimą ir „Statcom“ ir gali suteikti energijos kompensavimo, reguliavimo ir palaikymo funkcijas, skirtas naujos energijos atsitiktinumui, bangos formai ir netikrumui. Tai gali reaguoti į tinklo išsiuntimą 5 milisekundėmis ir suvokti greitą aktyvios galios koregavimą nuo 0 iki 100% per 150 milisekundžių8.
4. Keturių - kvadranto operacijos pritaikymo atvejai
Kai kuriuose dideliuose - mastelio vėjyje - saulės energija - laikymo jėgainės energijos kaupimo sistema gali veikti skirtinguose kvadrantuose, atsižvelgiant į vėjo ir saulės energijos išeigą bei tinklo paklausą. Kai gausu vėjo ir saulės energijos, energijos kaupimo sistema gali veikti trečiame kvadrante, kad įkrautų ir kauptų energiją; Kai vėjo ir saulės energijos nepakanka, jis gali veikti per pirmąjį kvadrantą, kad būtų išleidžiama ir tiekiama galia tinkle.
Energijos paskirstymo tinkle energijos kaupimo sistema taip pat gali būti naudojama įtampos reguliavimui ir reaktyviosios galios kompensacijai. Veikdamas antrame ir ketvirtame kvadrantuose, jis gali pakoreguoti paskirstymo tinklo įtampą ir pagerinti vartotojo pusės galios koeficientą9.
Keturi - Energijos kaupimo sistemų kvadrantas yra svarbi šiuolaikinių energijos sistemų technologija. Tai gali pagerinti energijos kokybę, padidinti sistemos patikimumą ir padidinti energijos kaupimo įrenginių panaudojimo efektyvumą. Nuolat plėtojant naujas energetikos technologijas ir didėjančią energijos sistemos stabilumo paklausą, keturi - Energijos kaupimo sistemų keturkampis veikimas vaidins vis svarbesnį vaidmenį būsimoje energijos sistemoje.
[1] GB/T 44026 - 2024, surenkamos kabinos - tipo ličio - jonų akumuliatoriaus energijos kaupimo sistemos techninė specifikacija.
[2] Specialus energijos kaupimo technologijos komitetas, įvadas į techninius energijos kaupimo sistemų energijos valdymo reikalavimus.
[3] „Fastron Electronics“, kaip veikia galios faktoriaus pataisa.
[4] Douding.com, keturi - kvadrantų energijos kaupimo planavimo metodas, skirtas sustiprinti fotoelektrinės vartojimo pajėgumus ir paskirstymo tinklų saugą.
[5] IEEE, keturi - „Cascade H -“ tilto keitiklio keitiklio akumuliatoriaus energijos saugojimo sistema.
[6] CSEE, keturi - kvadrantų operacijos valdymo technologija, skirta aukštai -, tiesiogiai {{3- pakabintos didelės - talpos sistemos su akumuliatoriaus energijos kaupimu ir reaktyviosios galios kompensacijomis.
[7] „AEPS“, optimizuota energijos kaupimo konfigūracijos strategija paskirstymo tinkluose, atsižvelgiant į keturis - kvadranto galią.
[8] „Tsinghua University News“, keturi - kvadrantų galios reguliavimo sistema.
[9] Douding.com, BESS sistemos tiesioginės galios + kontrolės strategijos tyrimai.
