Contactores de CC para sistemas de almacenamiento de energía
Introducción a los sistemas de almacenamiento de energía
Los contactores de CC se utilizan ampliamente en sistemas de almacenamiento de energía (ESS), así como en otras aplicaciones como vehículos eléctricos, carga de automóviles, etc. Tras leer este artículo, comprenderá mejor los fundamentos de los sistemas de almacenamiento de energía y la conexión de los ESS con los contactores mediante una batería.
El almacenamiento de energía consiste en capturar la energía producida en un momento dado para utilizarla posteriormente. El dispositivo o medio de almacenamiento suele ser una batería o un acumulador. Existen diferentes formas de energía: energía térmica, energía cinética, energía potencial eléctrica y energía química. Algunas formas de energía son difíciles de almacenar, por lo que requieren ser convertidas en tipos de almacenamiento económicos y convenientes.
Un sistema de almacenamiento de energía es un tipo de sistema que se utiliza para almacenar energía eléctrica. Realiza las siguientes funciones: regulación de voltaje, compensación de caídas de tensión, reducción de picos de demanda y modulación de frecuencia. Genera una salida estable para la generación de energía eólica y solar. El uso de un sistema de almacenamiento de energía ofrece muchas ventajas, como la reducción de la imprevisibilidad y la irregularidad de la energía almacenada. También ayuda a controlar el consumo eléctrico. En caso de fallo de la red eléctrica, puede utilizarse para operaciones aisladas, garantizando un suministro eléctrico ininterrumpido.
Una de las partes más importantes del sistema eléctrico es el Sistema de Almacenamiento de Energía (ESS), que constituye la base para la creación de una nueva microrred. Una vez establecida la conexión del sistema de almacenamiento, se logra la gestión de la demanda. La sobrecarga del sistema se reduce, lo que aumenta la fiabilidad de los equipos eléctricos y disminuye el costo de la electricidad. Todo este proceso demuestra las aplicaciones de las energías renovables. Además, participa en la modulación de frecuencia, la regulación de voltaje, compensa las fluctuaciones de carga y mejora la estabilidad del sistema eléctrico.
Sistema de almacenamiento de energía en funcionamiento
Las fases de funcionamiento del ESS se clasifican en: Periodo de carga y Periodo de descarga. El periodo de carga se aplica cuando la energía eléctrica de la red está disponible (horas valle) a un menor coste. El periodo de descarga es cuando se utiliza la energía almacenada en el ESS (horas punta). Durante este periodo, la energía de la red es cara.
Breve introducción a la terminología de los sistemas de almacenamiento de energía (ESS).
La aplicación a gran escala del sistema de almacenamiento de energía es el sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS). Existen tres términos principales que se utilizan para los sistemas de almacenamiento de energía: sistema de conversión de potencia (PCS), sistema de gestión de baterías (BMS) y sistema de gestión de energía (EMS).
El PCS consta de un convertidor CA/CC. Recibe instrucciones del controlador de fondo mediante comunicación. Las variables involucradas en los comandos dependen del tamaño de la instrucción de potencia y del símbolo de control que transmite el convertidor para la carga y descarga de la batería. El medio de comunicación entre el PCS y el BMS es la red de área de controlador (CAN), con el fin de obtener información sobre el estado del paquete de baterías y garantizar la carga, descarga y protección seguras de la batería.
El Sistema de Gestión de Baterías (BMS) se encarga del mantenimiento y la gestión de cada batería para protegerla de sobrecargas o descargas excesivas, verificar su estado y prolongar su vida útil. El BMS consta de un módulo de visualización, equipos eléctricos, un módulo de control, un paquete de baterías, un módulo para recopilar información del paquete de baterías y comunicación inalámbrica.
El sistema de automatización de despacho de red se conoce generalmente como Sistema de Gestión de Energía (EMS). El EMS ofrece múltiples funciones: recopila información de monitoreo del gabinete de distribución, el inversor PCS, el paquete de baterías y otros datos relacionados con el contenedor de almacenamiento de energía. Integra los datos para su visualización, ejecuta comandos para el despacho de la red y ajusta el servidor en la nube. Además, optimiza el comportamiento de carga y descarga del almacenamiento de energía en el gabinete y maximiza la vida útil de la batería. La elección del enfoque de almacenamiento de energía, ya sea en el lado del dispositivo o en el lado de la generación, dependerá de los diferentes escenarios de implementación del contenedor de almacenamiento de energía.
Requisitos principales de rendimiento de los contactores de CC para sistemas de almacenamiento de energía.
Existen dos tipos principales de sistemas de almacenamiento de energía renovable: las centrales eólicas y los sistemas fotovoltaicos (FV). La demanda de redes eléctricas eficientes en la industria de producción aumenta día a día. Por lo tanto, las técnicas de conmutación seguras para cargas de CC elevadas son un requisito fundamental para la maquinaria electromecánica. Para ello, se utilizan contactores, los cuales deben ser lo suficientemente inteligentes como para interrumpir y gestionar de forma fiable altos voltajes y corrientes. En HOSTON encontrará los mejores contactores de CC para sus sistemas de almacenamiento de energía. Ofrecemos los mejores contactores para sistemas de generación de energía fotovoltaica y eólica.
La característica básica de un sistema de almacenamiento de energía es tener un rango de voltaje entre 500 y 1000 V CC. El puerto de carga y descarga es el mismo y debe funcionar durante horas. El contactor principal del sistema debe tener 1000 V CC, no tener polaridad y presentar un bajo aumento de temperatura en la bobina y el contacto principal. Los fusibles, contactores e interruptores automáticos tienen la función de prevenir cortocircuitos, subtensiones, sobretensiones, sobretemperaturas, sobrecorrientes y cualquier otro daño al sistema.
Aplicaciones de los contactores de CC en células solares fotovoltaicas
La energía solar es un tipo de fuente de energía renovable que convierte la luz solar en energía eléctrica mediante células fotovoltaicas (FV). Los principales componentes de un sistema FV son las células fotovoltaicas, un inversor para convertir la tensión continua (CC) en tensión alterna (CA), combinadores, seguidores solares para ajustar el ángulo de las células, dispositivos de conmutación para proteger contra cortocircuitos y, por último, transformadores de distribución para la transformación de baja tensión en alta tensión.
¿Por qué se necesita un contactor de CC en las células fotovoltaicas?
Dado que la electricidad producida por las células fotovoltaicas es de corriente continua (CC), los sistemas fotovoltaicos incluyen importantes aplicaciones relacionadas con las técnicas de conmutación de CC y los contactores. Los contactores son especialmente útiles cuando se requiere la conmutación o el control remoto al menos una vez al día. En las células fotovoltaicas, los contactores de CC se utilizan para desconectar el inversor de las cadenas fotovoltaicas cuando la producción es baja. Para optimizar la eficiencia del sistema, los contactores modifican la configuración de las cadenas.
Modos de fallo de los contactores de CC
Al comprar un contactor para su Sistema de Almacenamiento de Energía (ESS), es importante tener en cuenta los factores de falla importantes relacionados con los contactores de CC para evitar daños y ahorrar costos.
En los contactores de CC existen dos tipos de fallos: la quema de los pernos y la soldadura de los contactos. La quema de los pernos puede deberse a una mala conexión entre el entorno externo y el contactor. Este problema se soluciona mediante una instalación y un montaje adecuados, aplicando el par de apriete correcto. La soldadura de los contactos puede deberse a una extinción de arco inadecuada o a fugas de aire. Esto se puede prevenir eligiendo contactores con relleno de epoxi y sellado adhesivo. En HOTSON encontrará todos estos contactores de CC. A continuación, se muestran los contactores disponibles en nuestro sitio web.
Línea de productos HOTSON para conmutación de CC en sistemas de almacenamiento de energía.
Mucho contactores de CC Están rellenos de epoxi con una capacidad de corriente nominal de 30 A a 1000 A. La polaridad de los contactos es no polar, requisito fundamental del sistema de almacenamiento de energía. HOTSON ofrece los siguientes contactores de CC: EVQ30, EVQ100, EVQ150, EVQ200, EVQ250, EVQ300, EVQ350, EVQ400, EVQ500, EVQ600 y EVQ1000. Los modelos EVQ200 y EVQ250 son contactores de doble bobina; el resto son contactores de bobina simple.
