Az energiatároló rendszerek döntő szerepet játszanak a modern energiarendszerekben, különösen a megújuló energiaforrások növekvő penetrációjával. Az energiatárolás négy - kvadráns működése egy fontos koncepció, amely leírja az energiatároló rendszer és az energiatartó hálózat közötti energiaáramlás jellemzőit.
A GB/T 44026 - 2024 "szerint az előregyártott kabin műszaki specifikációja - típusú lítium - ion akkumulátor energiatároló rendszere" az energiatároló rendszer teljesítményének négy négyzetben beállíthatónak kell lennie.1.
1. Az energiatárolás alapvető koncepciója négy negyedben
1.1.
Vannak négy olyan részvényes, amelyeket figyelembe kell venni.
Az első kvadránsban az energiatároló rendszer aktív teljesítménye (P) és reaktív teljesítménye (Q) nagyobb, mint 0. Az energiatároló rendszer ürítő állapotban van, az aktív energiát engedi a hálózatra, és egyidejűleg reaktív energiakompenzációt biztosít. Ez általában akkor fordul elő, amikor a rácsnak további aktív teljesítményre és reaktív teljesítménytámogatásra van szüksége a - betöltési periódusok során2.
A második kvadránsban az energiatároló rendszer aktív teljesítménye kevesebb, mint 0, és a reaktív teljesítmény nagyobb, mint 0. A hálózat aktív energiát szolgáltat az energiatároló rendszerhez, míg az energiatároló rendszer reaktív teljesítmény -kompenzációt biztosít a hálózat számára. Ez a helyzet akkor fordulhat elő, ha a hálózatnak vezető teljesítménytényezője van, és induktív reaktív energiakompenzációt igényel, és az energiatároló rendszer elnyeli az aktív energiát a töltéshez, miközben reaktív energiát biztosít2.
A harmadik kvadránsban mind az energiatároló rendszer aktív, mind reaktív teljesítménye kevesebb, mint 0. A hálózat mind az aktív, mind a reaktív energiát biztosítja az energiatároló rendszerhez, és az energiatároló rendszer töltési állapotban van, és kívülről elnyeli a reaktív energiát. Ez az energiatároló rendszer normál töltési állapota, ha a hálózatnak elegendő teljesítménye van, és az energiatároló rendszert fel kell tölteni2.
A negyedik negyedévben az energiatároló rendszer aktív teljesítménye nagyobb, mint 0, és a reaktív teljesítmény kevesebb, mint 0. Az energiatároló rendszer aktív energiát szolgáltat a hálózathoz, és kívülről elnyeli a reaktív energiát. Ez felhasználható a rács feszültségének szabályozására bizonyos működési körülmények között, például amikor a rács feszültsége túl magas, és kapacitív reaktív teljesítménykompenzációra van szükség, az energiatároló rendszer kiürítheti az aktív energiát, miközben elnyeli a reaktív energiát2.
1.2 kalkulációs teljesítménytényező
A Pythagoras tételének felhasználásával a 3. paramétert a 3. paraméterből kiszámíthatjuk az alábbiak szerint3.
A Pythagoras tételének állapota a² + b²=c²
Ezen kívül a SOHCAHTOA szabályt használjuk
Sine ϕ=ellenkezője/hipotenuse
Cos ϕ=szomszédos/hypotenuse
Tan ϕ=ellentétes/szomszédos
1.3Power faktor szög
A teljesítménytényező szöget általában a fázisszögre is utalják.
A Power Faktor (PF) kifejezés egyszerűen a valós vagy "valódi" teljesítmény (P) és a látszólagos teljesítmény (ok) aránya. Míg a reaktív teljesítmény (q) a reaktív komponens.
Power faktor (PF)=Real Power KW (P) / látszólagos Power KVA (S)
Például a valós teljesítményhez=80 kw, és reaktív teljesítmény=100 Kva van
Pf=80/100=0.8
Ez 20%-os veszteséget jelent !!! és sok casedben sokkal rosszabb lehet3.
2. Négy - kvadráns művelet jelentősége
Az energiatároló rendszer négy - kvadráns működése fontos jelentőséggel bír az energiarendszer stabil működése és hatékony kezelése szempontjából.
Mindenekelőtt javíthatja az energiahálózat energiaminőségét. Az aktív és reaktív teljesítmény beállításával a különböző kvadránsokban az energiatároló rendszer kompenzálhatja a megújuló energiaforrások, például a szél és a napenergia által okozott feszültség -instabilitást és a feszültség instabilitását. Például, amikor a szélenergia -teljesítmény hirtelen csökken, az első kvadráns energiatároló rendszere gyorsan felszabadíthatja az aktív teljesítményt a rács frekvencia és a feszültség stabilitásának fenntartása érdekében4.
Másodszor, javíthatja az energiarendszer megbízhatóságát. Rácshibák vagy vészhelyzetek esetén az energiatároló rendszer különböző kvadránsokban működhet, hogy sürgősségi támogatást és reaktív teljesítmény -kompenzációt biztosítson. Például, egy elektromos hálózati rövid - áramköri hiba során az energiatároló rendszer statikus szinkron kompenzátorral (STATCOM) kombinálva injektálhat vagy elnyelhet aktív és reaktív energiát antipátiában, a vonal áramlásával, hogy nedvesítse az oszcillációkat, és stabilizálja az energiarendszert.4.
Végül javíthatja az energiatároló eszközök felhasználási hatékonyságát. A négy - kvadráns művelet lehetővé teszi az energiatároló rendszer számára, hogy különböző időpontokban és eltérő teljesítményfaktorokban töltse fel és ürítse az akkumulátor és az egyéb energiamódolat -táptalajok kapacitását.4.
3.A négy - kvadráns művelet realizációs technológiái
Az energiatároló rendszer négy - kvadráns működésének megvalósítása elsősorban az energiakonverziós rendszertől (PCS) és a vezérlési stratégiától függ.
A PC -k esetében általában egy multi - szintű konverter topológiát fogad el, például a kaszkadált H - híd (CHB) konverter. A CHB konverter - alapú akkumulátor -energiatároló rendszer (BESS) felismeri a négy - kvadráns működést az akkumulátor és a rács közötti áramlás vezérlésével5- Amint azt a "Négy negyedévi művelet vezérlése a magas - feszültség transzformátor nélküli nagy - kapacitásrendszer integrálja az akkumulátor energiatárolását és a reaktív teljesítmény -kompenzációt", a zárt-} hurok által generált modulációs feszültség, a rács -}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}-} {5} hatalommal történő kompenzációjával. kompenzálható a - ciklusok határának túllépése nélkül6.
Az ellenőrzési stratégia szempontjából átfogó ellenőrzési stratégiára van szükség. Például a CHB - alapú BESS -hez javasolt vezérlési stratégia magában foglalja az akkumulátor áramkomponensek kvantitatív bomlását LC szűrővel, a mikro - ciklusok elkerülhető tartományát négy - kvadráns művelet és az egységes modulációs stratégia elemzésével, amely az Eliminating mikroterületet figyelembe veszi, és a micro - ciklusokat figyelembe veszi, és elemzi az egységes modulációs stratégiát. - A töltés kiegyenlítésének fázisállapota7.
Egy másik példa a négy - kvadráns teljesítményszabályozási rendszer, amelyet a Tsinghua Egyetemi Villamosmérnöki Osztály és más egységek javasoltak. Ez a rendszer ötvözi az energiatárolást és a STATCOM -ot, és energiakompenzációt, szabályozási és támogatási funkciókat tud biztosítani az új energia véletlenszerűségének, hullámformájának és bizonytalanságának. 5 milliszekundumban reagálhat a rácsfeladásra, és felismerheti az aktív teljesítmény gyors beállítását 0 és 100% között 150 milliszekundumon belül8.
4.A négy - kvadráns művelet alkalmazási esetei
Néhány nagy - skála szélben - napenergia - tárolóüzemek esetén az energiatároló rendszer különböző kvadránsokban működhet a szél- és napenergia kimenete és a rács igénye alapján. Ha a szél és a napenergia bőséges, az energiatároló rendszer a harmadik negyedben működhet, hogy töltse fel és tárolja az energiát; Ha a szél és a napenergia nem elegendő, akkor az első kvadránsban működhet, hogy kiürítse és táplálja a rácsot.
Az energiaelosztó hálózatban az energiatároló rendszer felhasználható a feszültségszabályozáshoz és a reaktív energiakompenzációhoz is. A második és a negyedik negyedévben történő működéssel beállíthatja az elosztóhálózat feszültségét és javíthatja a felhasználói oldal teljesítménytényezőjét9.
Az energiatároló rendszerek négy - kvadráns működése fontos technológia a modern energiarendszerekben. Javíthatja az energiaminőséget, javíthatja a rendszer megbízhatóságát és növelheti az energiatároló eszközök felhasználási hatékonyságát. Az új energiatechnológiák folyamatos fejlesztésével és az energiarendszer stabilitásának növekvő keresletével a négy- energiatároló rendszerek kvadráns működése egyre fontosabb szerepet játszik a jövőbeli energiarendszerben.
[1] GB/T 44026 - 2024, az előre gyártott kabin műszaki specifikációja - típusú litium - ion akkumulátor energiatároló rendszer.
[2] Az energiatároló technológiával foglalkozó Különleges Bizottság, Bevezetés az energiatároló rendszerek energiamegrolljának műszaki követelményeihez.
[3] Fastron Electronics, Hogyan működik a teljesítménytényező korrekció.
[4] douding.com, egy négy - kvadrant energiatárolási tervezési módszer a fotovoltaikus fogyasztási kapacitás és az elosztóhálózatok biztonságának javítására.
[5] IEEE, Négy - kaszkád kaszkád működési vezérlése H - hídkonverter akkumulátor energiatároló rendszere.
[6] A CSEE, négy - kvadráns műveleti vezérlési technológia eljárásai magas - feszültség közvetlen - Hung nagy - kapacitásrendszerek akkumulátor -tárolással és reaktív energiakompenzációval.
[7] Az AEPS, egy optimalizált konfigurációs stratégia az energiatároláshoz az elosztóhálózatokban, figyelembe véve négy - kvadráns teljesítményt.
[8] Tsinghua University News, négy - kvadráns teljesítményszabályozási rendszer.
[9] Douding.com, Kutatás a BESS rendszer közvetlen teljesítményének + vezérlési stratégiájáról.
