Energiasalvestussüsteemid mängivad olulist rolli tänapäevastes energiasüsteemides, eriti taastuvate energiaallikate üha suureneva tungimisega. Energiasalvestuse neli - kvadrandi toimimine on oluline mõiste, mis kirjeldab energiasalvestussüsteemi ja elektrivõrgu vahelise võimsuse karakteristikuid.
GB/T 44026 - 2024 järgi "Eematud salongi - tehniline spetsifikatsioon - tüüp liitium - ioonide aku energia salvestussüsteemi", peaks energiasalvestussüsteemi väljund olema reguleeritav neljas kvadrandis1.
1. BASIC Energiasalvestuse kontseptsioon neli kvadranti
1.1
Seal on 4 karantiini, mida tuleb arvestada.
Esimeses kvadrandis on nii energiasalvestussüsteemi aktiivne võimsus (P) kui ka reaktiivne võimsus (q) suurem kui 0. Energiasalvestussüsteem on tühjenevas olekus, vabastades võre aktiivse võimsuse ja pakkudes samal ajal reaktiivse võimsuse kompenseerimist. See kehtib tavaliselt siis, kui võrk vajab tipptasemel aktiivset võimsust ja reaktiivset võimsust tugiteenuseid - laadimisperioodidel2.
Teises kvadrandis on energiasalvestussüsteemi aktiivne võimsus väiksem kui 0 ja reaktiivne võimsus on suurem kui 0. Võrk tarnib energiasalvestussüsteemile aktiivset võimsust, samal ajal kui energiasalvestussüsteem pakub võrele reaktiivse energiakompensatsiooni. See olukord võib tekkida siis, kui võre on juhtiv võimsustegur ja vajab induktiivset reaktiivvõimsuse kompenseerimist ning energiasalvestussüsteem suudab laadimiseks absorbeerida aktiivset jõudu, pakkudes samas reaktiivset jõudu2.
Kolmandas kvadrandis on nii energiasalvestussüsteemi aktiivne kui ka reaktiivne võimsus väiksem kui 0. Võrk tarnib energiasalvestussüsteemile nii aktiivset kui ka reaktiivset võimsust ning energiasalvestussüsteem on laadimis olekus ja neelab väljastpoolt reaktiivset võimsust. See on energiasalvestussüsteemi tavaline laadimisseisund, kui ruudustikul on piisav võimsus ja energiasalvestussüsteemi tuleb laadida2.
Neljandas kvadrandis on energiasalvestussüsteemi aktiivne võimsus suurem kui 0 ja reaktiivne võimsus on väiksem kui 0. Energiasalvestussüsteem varustab võrele aktiivset jõudu ja neelab reaktiivvõimsust väljastpoolt. Seda saab kasutada võre pinge reguleerimiseks teatud töötingimustes, näiteks kui ruudustik on liiga kõrge ja vajab mahtuvust reaktiivse võimsuse kompensatsiooni, saab energiasalvestussüsteem aktiivse võimsuse tühjendada, absorbeerides samas reaktiivset võimsust2.
1.2Kalvutav võimsustegur
Kasutades Pythagorase teoreemi3.
Pythagorase teoreemi väited a² + b²=c²
Lisaks kasutame reeglit sohcahttoa
Siinus ϕ=vastas/hüpotenuus
Cos ϕ=külgnev/hüpotenuus
Tan ϕ=vastas/külgnev
1,3 võimsusega faktorinurk
Võimsusteguri nurk viidatakse tavaliselt ka faasinurgale.
Mõiste võimsustegur (PF) on lihtsalt tegeliku või "tõelise" võimsuse (P) ja näilise võimsuse (de) suhe. Samas kui reaktiivne võimsus (Q) on reaktiivne komponent.
Toitefaktor (pf)=reaalne võimsus kw (p) / näiv võimsus kva (s)
Näiteks reaalse võimsuse=80 kW jaoks ja reaktiivne võimsus=100 KVA, mis meil on
Pf=80/100=0.8
Kujutab kaotust 20%!!! ja võib paljudes korpustes olla palju hullem3.
2. Nelja - kvadrandi toiming
Neljal - kvadrandi tööl on oluline tähtsus elektrisüsteemi stabiilse töö ja tõhusa haldamise jaoks.
Esiteks võib see parandada elektrivõrgu energiakvaliteeti. Reguleerides aktiivset ja reaktiivset võimsust erinevates kvadrantides, saab energiasalvestussüsteem kompenseerida taastuvate energiaallikate, näiteks tuule ja päikeseenergia energiaallikatest põhjustatud võimsuse kõikumisi ja pinge ebastabiilsust. Näiteks kui tuuleenergia väljund järsku väheneb, saab esimese kvadrandi energiasalvestussüsteem kiiresti vabastada aktiivse võimsuse, et säilitada ruudustiku sageduse ja pinge stabiilsus4.
Teiseks võib see suurendada energiasüsteemi usaldusväärsust. Võrgu rikke või hädaolukordade korral saab energiasalvestussüsteem töötada erinevates kvadrantides, et pakkuda hädaolukorra toetugi ja reaktiivvõimsuse kompenseerimist. Näiteks toitevõrgu ajal - vooluahela rikke ajal võib energiasalvestussüsteem koos staatilise sünkroonkompensaatoriga (STATCOM) süstida või absorbeerida aktiivset ja reaktiivset võimsust antipaatiaga joonega voolamiseks, et võnkumist niisutada ja stabiliseerida võimsussüsteemi ja stabiliseerida energiasüsteemi ja stabiliseerida4.
Lõpuks saab see parandada energiasalvestuse kasutamise tõhusust. Neli - kvadrandi toiming võimaldab energiasalvestussüsteemil laadida ja lasta erinevatel aegadel ja erinevatel võimsustegurite tingimustel, kasutades täielikku kasutamist aku ja muude energiasalvestuskeskkonda4.
3. Nelja - kvadrandi toimimise realiseerimistehnoloogiad
Energiasalvestussüsteemi nelja - kvadrandi töö realiseerimine sõltub peamiselt energia muundamise süsteemist (PCS) ja juhtimisstrateegiast.
PCS -i jaoks võtab see tavaliselt vastu mitme - taseme muunduri topoloogia, näiteks kaskaaditud H - silla (CHB) muundur. CHB muundur - põhineb aku energia salvestussüsteem (BESS) saab realiseerida nelja - kvadrandi toimingut, juhtides aku ja ruudu vahelist voolu5. Nagu on pakutud paberil "Kõrge - Transformerless suur - mahutamissüsteem, mis integreerib aku energia salvestamise ja reaktiivse võimsuse kompensatsiooni neli kvadrandi. Võimsustegurit saab kompenseerida ilma mikro - piiri ületamata6.
Kontrollistrateegia osas on vaja põhjalikku kontrollistrateegiat. Näiteks sisaldab CHB - põhineva BESS jaoks välja pakutud juhtimisstrateegia aku voolukomponentide kvantitatiivset lagunemist LC -filtriga, saades teostatava vahemiku, mis on vajalik mikro- tsüklite vältimiseks nelja -} kvadrandiga ja analüüsides ühendatud modulatsiooni strateegiat} {4} {{{{{{{{{{{{{ - laengu võrdsustamise faasi olek7.
Teine näide on Tsinghua ülikooli elektrotehnika osakonna ja muude üksuste välja pakutud neli - kvadrandi regulatsioonisüsteemi. See süsteem ühendab endas energiasalvestuse ja STATCOM ning võib pakkuda uue energia juhuslikkuse, lainekuju ja ebakindluse jaoks energiakompensatsiooni, reguleerimist ja tugifunktsioone. See võib reageerida ruudustiku väljasaatmisele 5 millisekundi jooksul ja realiseerida aktiivse võimsuse kiiret reguleerimist 0 -lt 100% -ni 150 millisekundi jooksul8.
4. Rakendusjuhtumid nelja - tööoperatsiooniga
Mõnes suures - skaala tuules - päikeseenergia - salvestusjõujaamad, võib energiasalvestussüsteem töötada erinevates kvadrantides vastavalt tuule ja päikeseenergia väljundile ning võre nõudlusele. Kui tuule- ja päikeseenergia võimsust on ohtralt, võib energiasalvestussüsteem töötada kolmandas kvadrandis energia laadimiseks ja salvestamiseks; Kui tuul ja päikeseenergia on ebapiisavad, võib see töötada esimeses kvadrandis, et ruudustikku väljutada ja toiteallikaks.
Elektrijaotusvõrgus saab energiasalvestussüsteemi kasutada ka pinge reguleerimiseks ja reaktiivse energiakompensatsiooni jaoks. Teises ja neljandas kvadrandis töötades saab see reguleerida jaotusvõrgu pinget ja parandada kasutaja poole võimsustegurit9.
Energiasalvestussüsteemide neli - kvadrandi töö on tänapäevastes energiasüsteemides oluline tehnoloogia. See võib parandada energiakvaliteeti, suurendada süsteemi töökindlust ja suurendada energiasalvestuse kasutamise efektiivsust. Uute energiatehnoloogiate pideva arendamise ja suureneva nõudlusega elektrisüsteemi stabiilsuse järele, mängib neli- energiasalvestussüsteemide kvadrandi toimimist tulevases elektrisüsteemis üha olulisemat rolli.
[1] GB/T 44026 - 2024, eelkosk kabiini tehniline spetsifikatsioon - tüüp liitium - ioon aku energia salvestussüsteemi.
[2] Energiasalvestustehnoloogia erikomitee, sissejuhatus energiasalvestussüsteemide energiakontrolli tehnilistele nõuetele.
[3] Fastron Electronics, kuidas võimsusteguri korrigeerimine töötab.
[4] Douing.com, neli - kvadrandi energiasalvestuse kavandamise meetodit fotogalvaanilise tarbimisvõimsuse suurendamiseks ja jaotusvõrkude ohutuse parandamiseks.
[5] IEEE, neli - Cascade h - Bridge muunduri aku energia salvestussüsteemi kvadrandi töö juhtimine.
[6] CSEE menetlused, neli - kvadrandi töö juhtimise tehnoloogia kõrge - pinge Direct - riputas suured - mahutavuse süsteemid koos aku energiasalvestusega ja reaktiivse energiakompensatsiooniga.
[7] AEPS, optimeeritud konfiguratsioonistrateegia energiasalvestamiseks jaotusvõrkudes, arvestades nelja - kvadrandi väljundvõimsust.
[8] Tsinghua University News, neli - kvadrandi energiaregulatsiooni süsteem.
[9] Douing.com, BESS -süsteemi otsese jõu + juhtimisstrateegia uurimine.
