Системы накопления электроэнергии.
Electrical Energy Storage Systems -EESS.
Принцип работы и состав оборудования системы накопления электроэнергии.
Для работы системы накопления электроэнергии (СНЭЭ) требуется как минимум накопитель, сетевой преобразователь и система управления.
Поставляем СНЭЭ на базе различных сетевых преобразователей и накопителей (аккумуляторов свинцово-кислотных, литий-ионных, суперконденсаторов и др.).
|
|
| При заряде СНЭЭ электроэнергия при помощи сетевого преобразователя передаётся от источника в накопитель | При разряде СНЭЭ электроэнергия передаётся от накопителя к электроприёмникам |
Силовой трансформатор применяется для согласования уровней напряжения сетевого преобразователя и сборных шин и/или для преобразования трехпроводной сети в четырехпроводную (0,4 кВ).
Компоновка оборудования систем накопления электроэнергии.
Оборудование СНЭЭ относительно небольшой мощности (до нескольких МВт) удобно размещать в контейнерах.
|
|
| Контейнер СНЭЭ с отдельно стоящим согласующим трансформатором | Пост оператора СНЭЭ необходим для наладки системы управления |
Габариты СНЭЭ определяются установленной мощностью сетевого преобразователя и ёмкостью накопителя. При большой ёмкости накопителей СНЭЭ компонуется в нескольких контейнерах, или разрабатываются другие варианты размещения оборудования.
|
|
| Сетевой преобразователь шкафного исполнения в габарите 500 кВт (0,4 кВ) | Литий-ионные аккумуляторы производства компании «Энер Зэт» |
Таже возможны варианты размещения СНЭЭ на борту судов и морских буровых платформ. В таких проектах целесообразно применять сетевые преобразователи и накопители с жидкостной системой охлаждения.
Функции, выполняемые СНЭЭ, определяются алгоритмами системы управления.
В простейшем случае это – заряд и разряд накопителей по некоторому графику. Ниже показаны данные замеров прибором Fluke 435 на стороне трехфазного напряжения (0,4 кВ) сетевого преобразователя.
Активная мощность (красная линия) изменяет знак при заряде/разряде накопителей.
Реактивная мощность (синяя линия) в данном режиме через сетевой преобразователь не передаётся.
При необходимости сетевой преобразователь может управлять также передачей реактивной мощности. Накопители в этом процессе не участвуют, но нагрузка сетевого преобразователя будет определяться полной мощностью.
Фазные токи симметричны и изменяются в зависимости от передаваемой мощности.
Фазные напряжения симметричны и практически не изменяются.
Фильтры в составе сетевого преобразователя обеспечивают высокое качество электроэнергии трехфазного тока.
Нелинейные искажения напряжения на выводах 0,4 кВ сетевого преобразователя незначительны (THDu около 2 %).
Применение СНЭЭ в составе энергокомплекса требует, как правило, интеграции ее системы управления в АСУ предприятия. Эта задача тем ответственнее, чем сложнее отрабатываемые СНЭЭ алгоритмы.
Варианты использования систем накопления электроэнергии.
Свойства системы накопления электроэнергии определяются принципиальным образом ее системой управления.
Распространенные варианты использования систем накопления электроэнергии:
- замещение вращающегося резерва электростанций;
- потребление/выдача электрической энергии по графику;
- поддержание параметров сети электроснабжения (частота, напряжение);
- компенсация переменных активных нагрузок;
- компенсация прерываний напряжения и др.
Основные технические характеристики систем накопления электроэнергии.
Мощность СНЭЭ - от нескольких киловатт до нескольких мегаватт.
Напряжение сетевого преобразователя обычно 0,4кВ или 0,69кВ. Согласующий трансформатор может быть изготовлен на различные уровни напряжения.
Продолжительность работы СНЭЭ на разряд определяется типом и ёмкостью накопителей. При использовании суперконденсаторов обычно речь идет о нескольких секундах. Литий-ионные аккумуляторы позволяют создавать относительно компактные СНЭЭ с продолжительностью разряда в несколько часов.
Предложения Инженерного центра «АРТ».
Полный комплекс работ по созданию систем накопления электроэнергии на базе различных сетевых преобразователей и накопителей.
