Dyness Conhecimento de sistemas acoplados em CC e CA

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Os sistemas de acoplamento CC e de acoplamento CA são métodos comuns de conversão de energia em novos cenários de aplicação de energia. Eles têm suas vantagens em cenários de aplicação prática para atender a diferentes necessidades de aplicação prática. Nas soluções atuais do sistema de armazenamento de energia fotovoltaica, uma solução de "acoplamento CC + sistema de acoplamento CA" foi derivada de acordo com os requisitos e as demandas.

Os inversores híbridos são um novo tipo de tecnologia solar que combina as vantagens dos inversores solares tradicionais com a flexibilidade dos inversores de bateria em um único dispositivo de hardware. Para novos clientes que desejam instalar um sistema de geração de energia solar com recursos futuros de atualização e expansão, os inversores híbridos são uma solução emergente e que segue as tendências (Solar). No entanto, o caro custo de substituição do sistema geral e os caros custos de aquisição de hardware e de modificação do sistema de combinação com o sistema fotovoltaico existente (painel fotovoltaico + inversor conectado à rede) fazem com que os clientes existentes no novo mercado de energia estejam ansiosos por uma solução mais econômica em comparação com o inversor híbrido integrado. Portanto, surgiu a solução "acoplamento CC + sistema de acoplamento CA", que oferece uma nova maneira de os clientes existentes no mercado desfrutarem de energia limpa.

No sistema de solução, o sistema híbrido de armazenamento de energia fotovoltaica com acoplamento CC tem a função de acoplamento CA, integrando o sistema conectado à rede e o sistema de armazenamento de energia fotovoltaica por meio de controle lógico. A geração de energia do inversor fotovoltaico pode carregar a bateria por meio da conversão CA-CC, realizando um modo de aplicação geral de "uso próprio".

O "sistema de acoplamento CC+CA" alcança um certo equilíbrio entre o custo do sistema e os requisitos específicos de capacidade de luz/armazenamento e é adequado para a expansão e a transformação do armazenamento de energia dos sistemas fotovoltaicos existentes ou para a instalação de novos sistemas de armazenamento de energia fotovoltaica. O cenário de aplicação não apenas melhora a taxa de autoconsumo fotovoltaico, mas também aumenta a taxa de utilização do sistema de armazenamento de energia. Por exemplo, 70% da carga CA doméstica pode ser fornecida diretamente pelo sistema fotovoltaico, e os 30% restantes da carga de energia podem ser complementados pelo sistema de armazenamento de energia.

 Esse tipo de combinação e método de correspondência não é apenas altamente flexível, mas também mais "jogável" do que um sistema de acoplamento simples. Por exemplo, o usuário não é muito sensível à capacidade do sistema de bateria de armazenamento de energia, portanto, pode escolher uma bateria de armazenamento de energia de pequena capacidade para economizar dinheiro. Se a família do cliente tiver mais equipamentos elétricos e estiver disposta a comprar uma bateria de armazenamento de energia de grande capacidade para armazenar a energia excedente da energia fotovoltaica a fim de atingir o objetivo econômico de "cortar picos e preencher vales", o cliente poderá comprar um sistema de bateria de armazenamento de energia de grande capacidade. Ou a família do cliente adquiriu recentemente novos veículos de energia e acrescentou pilhas de carregamento, e a família adquiriu recentemente um grande número de equipamentos elétricos de alta potência. O sistema fotovoltaico original não é suficiente para suportar a potência da carga elétrica atual. Nesse momento, o usuário pode não apenas expandir a capacidade do sistema fotovoltaico, mas também adicionar um sistema de bateria de armazenamento de energia para coordenar com o sistema fotovoltaico para atender à demanda de "corte", ao vale de enchimento de pico e garantir a estabilidade e a confiabilidade das cargas elétricas domésticas.

No entanto, há também alguns pontos de preocupação nesse sistema, como a realização do esquema anti-refluxo, o monitoramento de carga e o desperdício de energia fotovoltaica em aplicações fora da rede. Esses problemas geralmente são resolvidos por:

Soluções de aplicativos fora da rede

Quando o inversor fotovoltaico está funcionando, o sistema de rede serve como uma fonte de tensão estável para fornecer energia para sua operação normal. Portanto, no cenário de operação fora da rede, o inversor fotovoltaico não pode funcionar normalmente. No "sistema de acoplamento CC + acoplamento CA", se você quiser realizar a operação normal do inversor fotovoltaico na situação fora da rede, geralmente usa a função fora da rede do inversor de armazenamento de energia para simular a fonte de tensão (a fonte de corrente é alternada para a fonte de tensão), para garantir a operação normal do inversor solar.

Os fabricantes de inversores solares têm se esforçado para realizar a relação entre as baterias de armazenamento de energia, as cargas domésticas/industriais e comerciais e a "oferta e demanda" de eletricidade em sistemas fotovoltaicos. Normalmente, uma estratégia de controle P/F é adotada para controlar a saída do inversor solar ajustando a frequência de saída da máquina de armazenamento de energia.

Observação: "P" refere-se à potência; "F" refere-se à frequência. A estratégia de controle P/F garante que a potência fornecida à carga permaneça estável mesmo quando a carga muda, obtendo assim um controle de carga eficiente e preciso.

Esquema de prevenção de refluxo

No cenário de aplicação da solução de sistema de uma máquina híbrida mais uma máquina conectada à rede, para evitar o refluxo, é necessário não apenas controlar a energia fotovoltaica intervinda pelo inversor de armazenamento de energia híbrida, mas também controlar a energia elétrica gerada pelo inversor fotovoltaico. Em geral, três lógicas e métodos de controle comumente usados no mercado podem atingir esse objetivo.

1. Comunicação direta entre o inversor fotovoltaico e o inversor de armazenamento de energia. Em geral, o inversor de armazenamento de energia é usado como host para comunicação, e o inversor fotovoltaico é controlado para controlar sistematicamente a carga e a descarga da bateria de armazenamento de energia e a fonte de alimentação da carga.

2. Conecte externamente o hardware de controle total unificado adicional. Use dispositivos adicionais de hardware de controle externo como o cérebro lógico de controle geral de todo o sistema de armazenamento de energia. No entanto, esse tipo de custo de entrada é relativamente alto, e a depuração de comunicação especial é necessária para atingir esse objetivo.

3. O inversor fotovoltaico e o inversor de armazenamento de energia são controlados separadamente. Essa solução é relativamente simples e grosseira e exige que os limites anti-refluxo sejam consistentes. Além disso, há diferenças incontroláveis na velocidade de resposta e na precisão da amostragem de dados de diferentes modelos, que geralmente precisam ser verificados por meio de testes de correspondência antes de serem colocados em prática.

Solução de monitoramento de carga

O esquema de monitoramento de carga e o esquema anti-refluxo são complementares um ao outro. As três soluções anti-backflow acima também podem realizar a função de monitoramento de carga.

Observação: quando o inversor de armazenamento de energia (que adiciona várias detecções de TC) e o inversor fotovoltaico (o mesmo fabricante é necessário para o monitoramento e a visualização do software e o processamento de dados) são controlados separadamente, isso geralmente é realizado por meio da integração de dados na nuvem ou do monitoramento de carga dos terminais de monitoramento. Portanto, normalmente, isso só pode ser feito combinando-se com inversores da mesma marca.

 Cotação

SolarPalmetto. (Sem data). O que é um inversor híbrido? Recuperado: 19 de julho de 2023, Fonte: Blog do Palmetto Solar: https://palmetto.com/learning-center/blog/hybrid-inverter-for-solar -guide-pros-cons

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