Med den hurtige udvikling af global ny energiindustri er Energy Storage Systems ved at blive en vigtig komponent i moderne strøminfrastruktur. Uanset om det er et solcelleopbevaringsprojekt, vindkraftunderstøttende energilagerstation, net-tilsluttede energilagerkraftværker eller industrielle og kommercielle energilagringssystem, er det vigtigt at forbedre energiudnyttelseseffektiviteten og sikre en stabil drift af elnettet.
Energilagringssystem integrerer dog et stort antal følsomme elektroniske enheder og høj-elektrisk udstyr. Når det bliver ramt af lyn eller elnet, kan det beskadige ikke kun udstyret, men også den sikre drift af hele systemet. Derfor er overspændingsbeskytter blevet en uundværlig og vigtig beskyttelsesenhed i design af energilagringssystem.
Som en professionel producent af overspændingsbeskyttere oplever vi, at flere og flere energilagringsprojekter integrerer overspændingsbeskyttelse i det overordnede designskema på planlægningsstadiet. Dette papir vil analysere nøglerollen af overspændingsbeskyttelse i energilagringssystemer, og hvorfor moderne energilagringsprojekter skal understrege SPD-konfiguration.
1. Energilagringssystemer med risiko for komplekse bølger
Sammenlignet med traditionelt distributionssystem er den elektriske struktur af energilagringssystem mere kompliceret.
Dette omfatter normalt:
Batteripakke
Batteristyringssystem (BMS)
PCS konverter
Ledelsessystemer for energiledelsessystem
Fordelingsskabe
Kommunikationsnetværk
Overvågningssystem
Disse enheder er forbundet med et stort antal kabler.
Transiente overspændinger kan forekomme, når:
Lynet slår ned
Strømnetkontakt
Belastningsskift
Skift betjening
Indledende hændelser kan få overspændingsenergien til at forplante sig hurtigt i hele systemet.
2. Beskyt kerneudstyr såsom strømkonverteringssystemer
Power Conversion System er den vigtigste kernekomponent i energilagringssystem.
Dens hovedfunktioner er:
AC til DC
Strømstyring
Netforbindelsesstyring
PCS'en indeholder et stort antal elektriske og elektroniske komponenter.
For eksempel:
IGBT moduler
MOSFET enheder
Styrekredsløb
Disse komponenter er ekstremt følsomme over for overspænding.
Alvorlige stigninger kan føre til:
Systemnedlukning
Modulskade
generationsafbrydelse
Øgede vedligeholdelsesomkostninger
Installation af energibesparende enhed kan effektivt reducere virkningen af energibesparelser på PCS.
3. Battery Management System (BMS)
Moderne energilagringssystemer er stærkt afhængige af BMS.
Dens hovedansvar omfatter:
Batteriovervågning
Kontrol af opladning og afladning
Temperaturstyring
Sikkerhedsbeskyttelse
BMS er en typisk elektronisk-lavspændingsenhed.
Selv små stigninger kan føre til:
Dataanomali
Kommunikationsfejl
Falsk alarm
Kontroller fejl
Derfor er det vigtigt at konfigurere overspændingsbeskyttelse måler det BMS-relaterede kredsløb.
4. Undgå, at kædereaktionen beskadiger batterisystemerne
Selvom selve batteriet ikke er direkte påvirket af stød såsom elektroniske komponenter, kan beskadigelse af styresystemet forårsage større problemer.
For eksempel:
Ukontrolleret opladning/afladning
Batteri overspænding
Batterioverløb
Unormal temperatur
Alt dette påvirker sikkerheden i hele energilagringssystemet.
Et robust overspændingsbeskyttelsessystem kan reducere sandsynligheden for kaskadefejl.
5. Sikre stabil drift af overvågnings- og kommunikationssystemer
Moderne energilagringskraftværker anvender generelt en intelligent styringsmodel.
Systemet omfatter normalt:
SCADA platform
Fjernovervågningssystem
Dataindsamlingsterminal
Udstyr til netværksskift
Kommunikationsmodul
Disse enheder er ansvarlige for driftsovervågning og fjernvedligeholdelse.
Hvis kommunikationssystemet er beskadiget af overspændingen, kan det føre til:
Tab af data
Overvågning af afbrydelser
Manglende opdagelse af fejl i tide;
Derfor kræver signallinjer og kommunikationslinjer også specialiseret SPD.
6. Forbedring af systemets pålidelighed
Energilagringsprojekter kræver generelt-langvarig kontinuerlig drift.
Især:
Net frekvens regulering projekt;
Microgrid systemer
Kommercielle og industrielle energilagringsprojekter
Nedetid for udstyr kan forårsage betydelig økonomisk skade.
Korrekt konfigureret SPD kan hjælpe operatører:
Reducer udstyrsfejl
Reducer risikoen for nedetid
Øg systemets tilgængelighed
Forlæng udstyrets levetid
Overspændingsbeskyttelse er en høj-investering set ud fra et langsigtet-perspektiv.
7. Opfyldelse af energilagringsindustriens sikkerhedsstandarder
Med den hurtige udvikling af energilagringsmarkedet implementerer flere og flere projekter strenge sikkerhedsstandarder.
Projektdesign kræver generelt overvejelser om:
Design af jordingssystem
Design af minebeskyttelsessystem
SPD-konfiguration
Krav til elektromagnetisk kompatibilitet
For store-energilagerkraftværker er den omfattende trykregulerings- og beskyttelsesordning blevet en vigtig del af projektaccepten.
8. Integrerede PV- og energilagringsprojekter fører til øget SPD-efterspørgsel
I de senere år har solcelle + energilagringsprojekter udviklet sig hurtigt.
Blandt disse systemer er:
Fotovoltaiske siderisici
Inkluderer:
Lynbølger
DC spænding
siderisici Energilagring
Inkluderer:
PCS-stigning
Kommunikationssystemer spreder sig
stigning i eldistributionssystemet
Som et resultat er SPD typisk indsat i:
Fotovoltaisk DC side
AC side
Energilagring.
Kommunikationslinjer
Dette har yderligere øget efterspørgslen efter overspændingsbeskyttelsesprodukter i energilagringsindustrien.
Konklusion:
Med udviklingen af energilagringsindustrien bliver vigtigheden af systemsikkerhed og pålidelighed mere og mere indlysende. Både batteristyringssystem, PCS-konverteren og overvågnings- og kommunikationsnetværk påvirkes af lynnedslag og lynnedslag. Gennem videnskabelig udbredelse af overspændingsbeskyttere kan risikoen for skade på udstyr reduceres effektivt, systemstabiliteten kan forbedres, nedetidstab kan reduceres, og sikkerhedsstandarden for moderne energilagringsteknik kan opfyldes. En omfattende overspændingsbeskyttelse er blevet et vigtigt grundlag for udviklere af energilagerkraftværker, EPC-entreprenører og systemintegratorer for at sikre den langsigtede-stabilitet af projektet.
Ofte stillede spørgsmål:
Hvorfor har energilagringssystemer brug for overspændingsbeskyttere?
Fordi energilagringssystem indeholder et stort antal elektroniske enheder, der er modtagelige for lynnedslag og forbigående overspændinger.
Hvilket udstyr i energilagringssystemet kræver SPD-beskyttelse mest?
PCS-konvertere, BMS-systemer, overvågningsenheder og kommunikationssystemer kræver alle nøglebeskyttelse.
Hvilken slags SPD kræver solenergilagringsprojekter?
AC, DC og signalautomater er normalt påkrævet.
Kan overspændingsbeskyttere beskytte batterier?
SSD beskytter hovedsageligt batteri-relateret kontrol- og strømelektronik og sikrer dermed indirekte batterisystemernes sikkerhed.
Skal SPD installeres i energilagringsprojekter?
SSD'er er blevet en standardfunktion i de fleste store energilagrings- og solenergiprojekter.