Solución integrada de sistema fotovoltaico, almacenamento de enerxía e carga de enerxía

A nosa solución integrada de sistema fotovoltaico, almacenamento de enerxía e carga de enerxía tenta abordar de forma intelixente a ansiedade pola autonomía dos vehículos eléctricos combinandopilas de carga de vehículos eléctricos, fotovoltaica e tecnoloxías de almacenamento de enerxía en baterías. Promove as viaxes ecolóxicas para os vehículos eléctricos a través da nova enerxía fotovoltaica, ao tempo que o apoio ao almacenamento de enerxía alivia a presión da rede causada por cargas pesadas. Completa a cadea da industria das baterías mediante a utilización escalonada, garantindo o desenvolvemento saudable da industria. A construción deste sistema enerxético integrado promove a electrificación e o desenvolvemento intelixente da industria, permitindo a conversión de enerxía limpa, como a enerxía solar, en enerxía eléctrica a través da fotovoltaica e o seu almacenamento en baterías. As pilas de carga de vehículos eléctricos transfiren entón esta enerxía eléctrica das baterías aos vehículos eléctricos, resolvendo o problema da carga.

I. Topoloxía do sistema de microrrede fotovoltaica con almacenamento e carga

Como se mostra no diagrama anterior, o equipamento principal da topoloxía do sistema integrado de microrrede fotovoltaica, almacenamento de enerxía e carga descríbese a continuación:

1. Conversor de almacenamento de enerxía fóra da rede: o lado de CA dun conversor de 250 kW está conectado en paralelo a un bus de CA de 380 V e o lado de CC está conectado en paralelo a catro conversores CC/CC bidireccionais de 50 kW, o que permite o fluxo de enerxía bidireccional, é dicir, a carga e descarga da batería.

2. Convertidores CC/CC bidireccionais: o lado de alta tensión de catro convertidores CC/CC de 50 kW está conectado ao terminal CC do convertidor e o lado de baixa tensión está conectado á batería. Cada convertidor CC/CC está conectado a unha batería.

3. Sistema de baterías de alimentación: Dezaseis celas de 3,6 V/100 Ah (1P16S) constitúen un módulo de batería (57,6 V/100 Ah, capacidade nominal de 5,76 kWh). Doce módulos de baterías están conectados en serie para formar un grupo de baterías (691,2 V/100 Ah, capacidade nominal de 69,12 kWh). O grupo de baterías está conectado ao terminal de baixa tensión do conversor CC/CC bidireccional. O sistema de baterías comprende catro grupos de baterías cunha capacidade nominal de 276,48 kWh.

4. Módulo MPPT: O lado de alta tensión do módulo MPPT está conectado en paralelo ao bus de 750 V CC, mentres que o lado de baixa tensión está conectado ao conxunto fotovoltaico. O conxunto fotovoltaico consta de seis cadeas, cada unha con 18 módulos de 275 Wp conectados en serie, para un total de 108 módulos fotovoltaicos e unha potencia total de saída de 29,7 kWp.

5. Estacións de carga: O sistema inclúe tres estacións de 60 kWestacións de carga de CC para vehículos eléctricos(o número e a potencia das estacións de carga pódense axustar en función do fluxo de tráfico e da demanda enerxética diaria). O lado de CA das estacións de carga está conectado ao bus de CA e pode alimentarse mediante enerxía fotovoltaica, almacenamento de enerxía e a rede eléctrica.

6. EMS e MGCC: estes sistemas realizan funcións como o control da carga e descarga do sistema de almacenamento de enerxía e a monitorización da información do estado de carga da batería segundo as instrucións do centro de despacho de nivel superior.

II. Características dos sistemas integrados de enerxía fotovoltaica, almacenamento e carga

1. O sistema adopta unha arquitectura de control de tres capas: a capa superior é o sistema de xestión de enerxía, a capa intermedia é o sistema de control central e a capa inferior é a capa de equipamento. O sistema integra dispositivos de conversión de cantidade, monitorización de carga relacionada e dispositivos de protección, o que o converte nun sistema autónomo capaz de autocontrol, protección e xestión.

2. A estratexia de despacho de enerxía do sistema de almacenamento de enerxía axústase/establécese de forma flexible en función dos prezos da electricidade en valores máximos, mínimos e mínimos da rede eléctrica e do SOC (ou tensión terminal) das baterías de almacenamento de enerxía. O sistema acepta o despacho do sistema de xestión de enerxía (EMS) para o control intelixente da carga e descarga.

3. O sistema posúe funcións completas de comunicación, monitorización, xestión, control, alerta temperá e protección, o que garante un funcionamento continuo e seguro durante longos períodos. O estado operativo do sistema pódese monitorizar a través dun ordenador anfitrión e ten ricas capacidades de análise de datos.

4. O sistema de xestión de baterías (BMS) comunícase co sistema de xestión de enerxía (EMS), cargando información do paquete de baterías e, en cooperación co EMS e o PCS, realizando funcións de monitorización e protección para o paquete de baterías.

O proxecto emprega un conversor de almacenamento de enerxía PCS de tipo torre, que integra dispositivos de conmutación e armarios de distribución conectados á rede e illados. Ten a función de conmutación sen interrupcións entre a rede e a illada en cero segundos, admite dous modos de carga: corrente constante conectada á rede e potencia constante, e acepta a programación en tempo real desde o ordenador anfitrión.

III. Control e xestión do sistema de almacenamento e carga fotovoltaico

O control do sistema adopta unha arquitectura de tres niveis: o EMS é a capa superior de programación, o controlador do sistema é a capa intermedia de coordinación e as pilas de CC-CC e de carga son a capa de equipamento.

O EMS e o controlador do sistema son compoñentes clave que traballan conxuntamente para xestionar e programar o sistema de carga-almacenamento fotovoltaico:

1. Funcións do servizo médico de emerxencias

1) As estratexias de control de despacho de enerxía pódense axustar de forma flexible e os modos de carga e descarga do almacenamento de enerxía e os comandos de potencia pódense configurar segundo os prezos da electricidade nos períodos pico-val-plano da rede local.

2) O EMS realiza monitorización de seguridade por telemetría en tempo real e sinalización remota dos principais equipos do sistema, incluíndo, entre outros, PCS, BMS, inversores fotovoltaicos e pilas de carga, e xestiona os eventos de alarma notificados polo equipo e o almacenamento histórico de datos dun xeito unificado.

3) O EMS pode cargar datos de predición do sistema e resultados de análises de cálculos ao centro de despacho de nivel superior ou ao servidor de comunicacións remoto a través de Ethernet ou comunicación 4G e recibir instrucións de despacho en tempo real, respondendo á regulación de frecuencia AGC, á redución de picos e a outros despachos para satisfacer as necesidades do sistema eléctrico.

4) O EMS consegue o control da vinculación cos sistemas de vixilancia ambiental e protección contra incendios: garantindo que todos os equipos se apaguen antes de que se produza un incendio, emitindo alarmas e alarmas audibles e visuais e subindo eventos de alarma ao backend.

2. Funcións do controlador do sistema:

1) O controlador de coordinación do sistema recibe estratexias de programación do EMS: modos de carga/descarga e comandos de programación de enerxía. En función da capacidade SOC da batería de almacenamento de enerxía, o estado de carga/descarga da batería, a xeración de enerxía fotovoltaica e o uso da pila de carga, axusta de forma flexible a xestión do bus. Ao xestionar a carga e descarga do conversor CC-CC, consegue o control de carga/descarga da batería de almacenamento de enerxía, maximizando a utilización do sistema de almacenamento de enerxía.

2) Combinando o modo de carga/descarga CC-CC e opila de carga de coches eléctricosestado de carga, cómpre axustar a limitación de potencia do inversor fotovoltaico e a xeración de enerxía do módulo fotovoltaico. Tamén cómpre axustar o modo de funcionamento do módulo fotovoltaico e xestionar o bus do sistema.

3. Capa de equipamento: funcións CC-CC:

1) Actuador de potencia, que realiza a conversión mutua entre a enerxía solar e o almacenamento de enerxía electroquímica.

2) O conversor CC-CC obtén o estado do BMS e, en combinación cos comandos de programación do controlador do sistema, realiza o control do clúster de CC para garantir a consistencia da batería.

3) Pode lograr a autoxestión, o control e a protección segundo obxectivos predeterminados.

—O FIN—