Контакторы постоянного тока для систем хранения энергии
Введение в системы хранения энергии
Контакторы постоянного тока широко используются в системах хранения энергии (ESS), а также в других областях, таких как: электромобили, зарядка автомобилей и т. д. После прочтения этой статьи вы лучше поймете основы систем хранения энергии и принцип подключения ESS к контакторам с помощью батареи.
Накопление энергии, произведенной в определенный момент времени, для ее последующего использования называется хранением энергии. Устройством или средством хранения обычно является батарея или аккумулятор. Существуют различные формы энергии: тепловая энергия, кинетическая энергия, электрическая потенциальная энергия и химическая энергия. Некоторые формы энергии трудно хранить, их необходимо преобразовывать в экономичные и удобные для хранения формы.
Система хранения энергии — это тип системы, используемой для хранения электроэнергии. Она выполняет следующие функции: регулирование напряжения, заполнение провалов, срезание пиков и частотная модуляция. Она обеспечивает стабильный выходной сигнал для ветро- и солнечной энергетики. Использование системы хранения энергии имеет множество преимуществ, таких как: снижение непредсказуемости и неравномерности накопленной энергии; снижение затрат на электроэнергию; возможность использования системы в изолированных режимах в случае сбоя в сети и обеспечение бесперебойного электроснабжения.
Одной из важных составляющих энергосистемы является система накопления энергии (ESS), которая легла в основу создания новой микросети. Как только устанавливается связь с системой накопления энергии, реализуется управление спросом. Нагрузка на систему снижается, что повышает надежность всего энергетического оборудования и снижает стоимость электроэнергии. Весь этот процесс демонстрирует возможности применения возобновляемой энергии. Он также участвует в частотной модуляции, регулировании напряжения, компенсирует колебания нагрузки и повышает стабильность энергосистемы.
Работа системы хранения энергии
Режимы работы системы накопления энергии (ESS) подразделяются на период зарядки и период разрядки. Период зарядки приходится на время, когда электроэнергия из сети доступна (внепиковое время) по более низкой цене. Период разрядки — это время, когда накопленная в системе энергия используется (пиковое время). В этот период электроэнергия из сети стоит дорого.
Краткое введение в терминологию систем хранения энергии (ESS).
Крупномасштабное применение систем хранения энергии — это системы хранения энергии на основе батарей (BESS). Для обозначения систем хранения энергии используются три основных термина: система преобразования энергии (PCS), система управления батареями (BMS) и система управления энергией (EMS).
PCS состоит из преобразователя переменного/постоянного тока. Он получает инструкции от фонового контроллера посредством связи. Переменные, участвующие в командах, зависят от размера инструкции по управлению мощностью и символов, которые преобразователь управления передает при разрядке и зарядке батареи. Средой связи между PCS и BMS является сеть контроллеров (CAN), позволяющая получать информацию о состоянии аккумуляторного блока для обеспечения безопасной зарядки, разрядки и защитной работы батареи.
Система управления батареями (BMS) предназначена для обслуживания и управления каждой батареей с целью защиты от перезаряда или чрезмерного разряда, проверки состояния батареи и увеличения срока ее службы. BMS состоит из модуля отображения, электрооборудования, модуля управления, аккумуляторного блока, модуля сбора информации о батарее и беспроводной связи.
Система автоматизации диспетчеризации энергосистемы обычно известна как система управления энергопотреблением (EMS). EMS выполняет множество функций, собирает информацию о мониторинге распределительного шкафа, инвертора PCS, аккумуляторной батареи и многих других данных, касающихся контейнера для хранения энергии. Она интегрирует данные для отображения, выполняет команды для диспетчеризации сети и настраивает облачный сервер. Она также оптимизирует процессы зарядки и разрядки накопителя энергии в корпусе и максимально увеличивает срок службы батареи. Выбор подхода к хранению энергии на стороне устройства и на стороне генерации следует осуществлять в зависимости от различных сценариев внедрения контейнера для хранения энергии.
Основные требования к характеристикам контакторов постоянного тока для систем хранения энергии.
Существует два основных типа систем хранения возобновляемой энергии: ветроэнергетические установки и фотоэлектрические (ФЭ) системы. Потребность в эффективных сетях электроснабжения в производственной отрасли растет с каждым днем. Поэтому безопасные методы коммутации для высоких нагрузок постоянного тока являются важнейшим требованием к электромеханическим машинам. Для этой цели используются контакторы, которые должны быть достаточно интеллектуальными, чтобы надежно гасить и выдерживать высокие напряжения и токи. Лучшие контакторы постоянного тока для ваших систем хранения энергии вы можете найти в HOSTON. Мы предлагаем лучшие контакторы для фотоэлектрических и ветроэнергетических систем.
Основная особенность системы накопления энергии (ESS) заключается в том, что она должна работать в диапазоне напряжений 500-1000 В постоянного тока, иметь одинаковые порты для зарядки и разрядки и выполнять работу в течение нескольких часов. Характеристики главного контактора в ESS: напряжение 1000 В постоянного тока, отсутствие полярности, низкий нагрев катушки и главного контакта. Функция предохранителей, контакторов и автоматических выключателей заключается в предотвращении короткого замыкания, пониженного напряжения, повышенного напряжения, перегрева, перегрузки по току и любых других непредвиденных повреждений системы.
Применение контакторов постоянного тока в солнечных фотоэлектрических элементах
Солнечная энергия — это возобновляемый источник энергии, преобразующий солнечный свет в электрическую энергию с помощью фотоэлектрических (ФЭ) элементов. Основные устройства, используемые в ФЭ-системе, включают в себя фотоэлектрические элементы, инвертор для преобразования постоянного напряжения в переменное, сумматоры, трекеры для регулировки углов наклона фотоэлектрических элементов, коммутационные устройства для защиты от коротких замыканий и, наконец, распределительные трансформаторы для преобразования низкого напряжения в высокое.
Зачем в фотоэлектрических элементах нужен контактор постоянного тока?
Поскольку электроэнергия, вырабатываемая фотоэлектрическими элементами, поступает в виде постоянного тока, фотоэлектрические системы включают в себя ряд важных применений, связанных с методами коммутации постоянного тока и контакторами. Контакторы, как правило, полезны, когда требуется переключение или дистанционное управление хотя бы раз в день. В фотоэлектрических элементах контакторы постоянного тока используются для отключения инвертора от цепочек фотоэлектрических элементов при низкой выходной мощности. Для оптимизации эффективности системы контакторы изменяют конфигурацию цепочек.
Виды отказов контакторов постоянного тока
При покупке контактора для вашей системы хранения энергии (ESS) важно учитывать основные факторы, влияющие на отказы контакторов постоянного тока, чтобы предотвратить их повреждение и сэкономить средства.
В контакторах постоянного тока существует два типа отказов: перегорание шпилек и сваривание контактов. Перегорание шпилек может быть вызвано плохим контактом между внешней средой и контактором постоянного тока. Эту проблему можно решить за счет гибкой установки и сборки с использованием соответствующих требований к крутящему моменту. Причиной сваривания контактов может быть неправильное гашение дуги или утечка воздуха при контакте. Этого можно избежать, выбрав контакторы с эпоксидным заполнением и клеевой герметизацией. Все эти контакторы постоянного тока вы можете найти в HOTSON. Ниже представлен список контакторов, доступных на нашем сайте.
Линейка продукции HOTSON для коммутации постоянного тока в системах хранения энергии.
Все контакторы постоянного тока Контакторы заполнены эпоксидной смолой и рассчитаны на ток от 30 А до 1000 А. Полярность контактов у всех контакторов неполярная, что является основным требованием системы хранения энергии. В ассортименте HOTSON представлены следующие контакторы постоянного тока: EVQ30, EVQ100, EVQ150, EVQ200, EVQ250, EVQ300, EVQ350, EVQ400, EVQ500, EVQ600 и EVQ1000. EVQ200 и EVQ250 — это двухкатушечные контакторы, все остальные контакторы постоянного тока — однокатушечные.
