O problema do refluxo nos sistemas de armazenamento de energia foi sempre um problema que incomodou os utilizadores. Este artigo aborda principalmente vários cenários anti-refluxo e as correspondentes soluções em sistemas comerciais e armazenamento de energia industrial.
1. O que é o anti-refluxo?
O refluxo é o fenómeno que ocorre quando a potência de saída do sistema de produção de energia nova é superior à procura de eletricidade por parte do utilizador, o excesso de energia flui de volta para a rede eléctrica, o que pode causar instabilidade ou mesmo o colapso do sistema de rede eléctrica. A prevenção da ocorrência de problemas de refluxo é designada por prevenção de refluxo.
A fim de evitar problemas de refluxo, foram criados dispositivos anti-refluxo. Este dispositivo pode monitorizar o estado de funcionamento do sistema de produção de energia em tempo real e tomar as medidas correspondentes quando necessário, como cortar prontamente os interruptores redundantes do ramo de produção de energia e reduzir a potência de saída do equipamento de produção de energia, impedindo assim a ocorrência de fluxo inverso.
Este cenário é muito comum em sistemas fotovoltaicos para auto-utilização. Após a instalação de um sistema fotovoltaico com anti-backflow, a energia gerada pelo fotovoltaico é apenas fornecida à carga local, e a energia gerada pelo armazenamento de energia fotovoltaica pode ser controlado para não ser enviado para a rede.
2. Cenários de prevenção de refluxo de armazenamento de energia industrial e comercial
Durante o processo de descarga de sistemas de armazenagem de energia industriais e comerciais, devido a flutuações de potência, alterações no consumo de energia da carga e outras razões, pode também ocorrer um fluxo inverso de energia eléctrica. A solução anti-refluxo pode evitar eficazmente este problema e garantir o funcionamento seguro e eficiente do sistema de armazenamento de energia. Vejamos alguns cenários típicos de prevenção de refluxo para sistemas de armazenamento de energia.
Acesso de baixa tensão ao sistema de armazenamento de energia para prevenção de refluxo de baixa tensão.
3. Cenário de aplicação 1
O sistema de armazenamento de energia é ligado ao lado de baixa tensão de 400VAC do transformador. A soma da potência de carga do sistema de armazenamento de energia + potência de carga não pode exceder a capacidade do transformador correspondente ou o valor da procura máxima, e o sistema de armazenamento de energia não pode descarregar para o lado de alta tensão do transformador correspondente.
Plano de configuração do sistema
- No lado do sistema de armazenamento de energia, o contador 1 é utilizado como uma medição bidirecional da carga e descarga do sistema de armazenamento de energia;
- Acrescentar o contador 2 no lado de baixa pressão do transformador 1 para testes de medição anti-refluxo e anti-sobrecarga;
- Potência de carga = Potência do contador 2 - Potência do contador 1. A potência de descarga do sistema de armazenamento de energia é ajustada em tempo real de acordo com a potência de carga.
- Se houver muitos tipos de carga e alterações e flutuações frequentes, para obter uma medição e um controlo mais precisos, pode ser adicionado um contador separado ao lado da carga, e a potência de armazenamento e descarga de energia pode ser ajustada em tempo real de acordo com a potência do contador no lado da carga.
- Fluxo anti-reversão de multi-transformadores sob barramento de 10KV
4. Cenário de aplicação 2
Algumas fábricas têm vários transformadores de diferentes capacidades ligados em paralelo sob o barramento de 10kV. Se um sistema de armazenamento de energia estiver configurado sob um dos transformadores, durante determinados períodos de tempo, o sistema de armazenamento de energia pode descarregar-se e enviá-lo para o barramento de 10kV através do transformador correspondente, e depois para outros transformadores.
É utilizado em carga, mas o sistema de armazenamento de energia não está autorizado a descarregar para o lado de alta tensão do transformador principal. Esta situação é mais comum em alguns parques maiores. Como os transformadores do parque têm capacidades diferentes, o sistema de armazenamento de energia é frequentemente ligado apenas ao transformador com uma carga de energia relativamente grande. Aqui estão mais informações sobre fabricantes de bess.
Quando a carga sob este transformador utiliza menos energia, o sistema de armazenamento de energia pode aumentar a tensão para o barramento de 10KV através do transformador e, em seguida, diminuir a tensão através de outros transformadores para o transformador para a carga.
Solução 1: Controlar o contra-fluxo através da deteção e medição do lado de baixa pressão
Plano de configuração do sistema
- No lado do sistema de armazenamento de energia, o contador 1 é utilizado como uma medição bidirecional da carga e descarga do sistema de armazenamento de energia;
- Adicionar o contador 2 no lado de baixa tensão do transformador 1 para efetuar a função de prevenção de sobrecarga do transformador;
- Adicionar o contador a outros transformadores;
- Contador 2 ~ Contador N soma de cálculo multi-canal para evitar refluxo.
Este plano irá acrescentar mais contadores eléctricos. Em aplicações práticas, a construção é difícil, principalmente devido à nova cablagem do contador e ao comprimento da linha de comunicação 485 de controlo do contador.
Solução 2: Controlar o contra-fluxo através da deteção e medição do lado de alta pressão
Plano de configuração do sistema
- No lado do sistema de armazenamento de energia, o contador 1 é utilizado como uma medição bidirecional da carga e descarga do sistema de armazenamento de energia;
- Adicionar o contador 2 no lado de baixa tensão do transformador 1 para efetuar a função de prevenção de sobrecarga do transformador;
- Adicionar um medidor 3 de alta tensão no lado de 10kV do transformador principal para efetuar a função de deteção de fluxo anti-reversão de alta tensão.
- O contador3 tem de ser ligado ao lado da alta tensão. A construção da cablagem do lado da alta tensão é difícil e requer pessoal dedicado. Ao mesmo tempo, é necessário ter em conta as questões de configuração do TP e do TC.
5. Cenário de aplicação 3
O armazenamento de energia é aumentado para 10kV através de um transformador elevador dedicado e ligado ao armário de ligação à rede de 10kV. A descarga do sistema de armazenamento de energia é enviada para o barramento de 10kV através do transformador correspondente e, em seguida, enviada para outros transformadores para utilização sob a carga. E o sistema de armazenamento de energia não pode descarregar para o lado de alta tensão do transformador principal.
Plano de configuração do sistema
- No lado do sistema de armazenamento de energia, o contador 1 é utilizado como uma medição bidirecional da carga e descarga do sistema de armazenamento de energia;
- Adicionar o medidor 2 no lado de 10kV do transformador principal para a função de anti-reversão de fluxo de alta tensão.
6. Cenário de aplicação 4
Num sistema complementar multi-energético, o funcionamento coordenado entre vários equipamentos de energia (como a produção de energia fotovoltaica, a produção de energia eólica, os sistemas de armazenamento de energia, as pilhas de carga, etc.) pode conduzir a fenómenos de contracorrente. Através de uma conceção razoável do sistema anti-refluxo, é possível obter um funcionamento eficiente e estável dos sistemas complementares multi-energéticos.
Plano de configuração do sistema:
- Recolha de dados em contracorrente multiponto
Ao configurar vários contadores de eletricidade para recolher dados de contracorrente nos lados de alta e baixa tensão, os dados do contador de eletricidade são uniformemente ligados ao sistema de gestão de controlo de coordenação EMS, e o EMS emite instruções de controlo para o mundo exterior para conseguir um equilíbrio dinâmico do consumo de energia.
- Desenvolver estratégias de gestão da energia do sistema
Através de estratégias refinadas de gestão da energia, consegue-se o equilíbrio de energia durante o processo de carga e descarga dos sistemas de produção de energia fotovoltaica e de armazenamento de energia.
De acordo com a procura de carga em tempo real e o estado do sistema fotovoltaico e de armazenamento de energia, a potência de carga e descarga é ajustada e é concebida uma estratégia de controlo colaborativo para conseguir um funcionamento optimizado entre vários equipamentos de energia.
Através da monitorização em tempo real do estado de funcionamento de cada equipamento, é efectuada uma programação e um controlo inteligentes para garantir que o sistema pode evitar eficazmente o refluxo, satisfazendo simultaneamente os requisitos de carga.
7.Resumo
Estes são cenários comuns de anti-refluxo e soluções correspondentes para o armazenamento de energia industrial e comercial, tais como armazenamento de energia de baterias de iões de lítio. Ao configurar soluções razoáveis em diferentes cenários, pode não só garantir o funcionamento estável do sistema sem causar refluxo, mas também poupar o custo de investimento inicial do sistema.
Com a expansão contínua do mercado de armazenamento de energia industrial e comercial e o avanço tecnológico, as soluções anti-refluxo estão constantemente a ser actualizadas e melhoradas. É necessário considerar de forma abrangente vários factores e escolher soluções com elevada eficiência e estabilidade para garantir a segurança e a proteção da armazenamento global de energia sistema.
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