Küresel yeni enerji endüstrisinin hızla gelişmesiyle birlikte Enerji Depolama Sistemleri, modern güç altyapısının önemli bir bileşeni haline geliyor. İster fotovoltaik enerji depolama projesi, ister rüzgar enerjisini destekleyen enerji depolama istasyonu, şebekeye-bağlı enerji depolama elektrik santralleri veya endüstriyel ve ticari enerji depolama sistemi olsun, enerji kullanım verimliliğini artırmak ve elektrik şebekesinin istikrarlı çalışmasını sağlamak önemlidir.
Ancak enerji depolama sistemi, çok sayıda hassas elektronik cihazı ve yüksek-değerli elektrikli ekipmanı entegre eder. Yıldırım veya elektrik şebekesine çarpıldığında yalnızca ekipmana değil aynı zamanda tüm sistemin güvenli çalışmasına da zarar verebilir. Bu nedenle aşırı gerilim koruyucu, enerji depolama sisteminin tasarımında vazgeçilmez ve önemli bir koruyucu cihaz haline gelmiştir.
Profesyonel bir aşırı gerilim koruyucu üreticisi olarak, giderek daha fazla enerji depolama projesinin planlama aşamasında aşırı gerilim korumasını genel tasarım şemasına dahil ettiğini görüyoruz. Bu makale, enerji depolama sistemlerinde aşırı gerilim korumanın anahtar rolünü ve modern enerji depolama projelerinin neden SPD konfigürasyonunu vurgulaması gerektiğini analiz edecektir.
1.Karmaşık dalga riski taşıyan enerji depolama sistemleri
Geleneksel dağıtım sistemiyle karşılaştırıldığında enerji depolama sisteminin elektriksel yapısı daha karmaşıktır.
Bu genellikle şunları içerir:
Pil paketi
Akü Yönetim Sistemi (BMS)
PCS dönüştürücü
Enerji Yönetim Sistemi yönetim sistemleri
Dağıtım dolapları
İletişim ağları
İzleme sistemi
Bu cihazlar çok sayıda kabloyla bağlanır.
Aşağıdaki durumlarda geçici aşırı gerilimler meydana gelebilir:
Yıldırım çarpması
Güç şebekesi anahtarı
Yük değişimi
Anahtar işlemi
İlk olaylar, dalgalanma enerjisinin sistem boyunca hızla yayılmasına neden olabilir.
2. Güç dönüştürme sistemleri gibi temel ekipmanları koruyun
Güç Dönüşüm Sistemi, enerji depolama sisteminin temel temel bileşenidir.
Başlıca işlevleri şunlardır:
AC'den DC'ye
Güç kontrolü
Şebeke bağlantı yönetimi
PCS çok sayıda elektrikli ve elektronik bileşen içerir.
Örneğin:
IGBT modülleri
MOSFET cihazları
Kontrol devre kartı
Bu bileşenler aşırı gerilime karşı son derece hassastır.
Şiddetli dalgalanmalar şunlara yol açabilir:
Sistem kapatma
Modül hasarı
nesil kesintisi
Artan bakım maliyetleri
Enerji tasarrufu cihazının kurulumu, enerji tasarrufunun PCS üzerindeki etkisini etkili bir şekilde azaltabilir.
3. Pil Yönetim Sistemi (BMS)
Modern enerji depolama sistemleri büyük ölçüde BMS'ye dayanmaktadır.
Başlıca sorumlulukları şunları içerir:
Pil izleme
Şarj ve deşarj kontrolü
Sıcaklık yönetimi
Güvenlik koruması
BMS tipik bir düşük{0}}voltajlı elektronik cihazdır.
Küçük dalgalanmalar bile aşağıdakilere yol açabilir:
Veri anormalliği
İletişim arızaları
Yanlış alarm
Kontrol aksaklıkları
Bu nedenle, aşırı gerilim koruma önlemlerinin BMS-ile ilgili devrelerde yapılandırılması önemlidir.
4. Zincirleme reaksiyonun akü sistemlerine zarar vermesini önleyin
Pilin kendisi elektronik bileşenler gibi darbelerden doğrudan etkilenmezken, kontrol sisteminin hasar görmesi daha büyük sorunlara neden olabilir.
Örneğin:
Kontrolsüz şarj/deşarj
Pil aşırı voltajı
Pil taşması
Anormal sıcaklık
Bütün bunlar tüm enerji depolama sisteminin güvenliğini etkiler.
Sağlam bir aşırı gerilim koruma sistemi, ardışık arıza olasılığını azaltabilir.
5. İzleme ve iletişim sistemlerinin istikrarlı çalışmasını sağlayın
Modern enerji depolama santralleri genellikle akıllı yönetim modelini benimser.
Sistem genellikle şunları içerir:
SCADA platformu
Uzaktan izleme sistemi
Veri toplama terminali
Ağ anahtarlama ekipmanı
İletişim modülü
Bu cihazlar operasyonel izleme ve uzaktan bakımdan sorumludur.
İletişim sistemi aşırı gerilim nedeniyle hasar görürse aşağıdaki durumlara yol açabilir:
Veri kaybı
Kesintilerin izlenmesi
Arızaların zamanında tespit edilememesi;
Bu nedenle sinyal hatları ve iletişim hatları da özel SPD gerektirir.
6. Sistem Güvenilirliğinin Artırılması
Enerji depolama projeleri genellikle uzun-vadeli sürekli çalışma gerektirir.
Özellikle:
Şebeke frekansı düzenleme projesi;
Mikro şebeke sistemleri
Ticari ve endüstriyel enerji depolama projeleri
Ekipmanın aksama süresi önemli ekonomik hasara neden olabilir.
Düzgün yapılandırılmış SPD, operatörlere aşağıdaki konularda yardımcı olabilir:
Ekipman arızalarını azaltın
Arıza süresi riskini azaltın
Sistem kullanılabilirliğini artırın
Ekipman ömrünü uzatın
Aşırı gerilim koruması, uzun-vadeli bir perspektiften-yüksek getirili bir yatırımdır.
7. Enerji Depolama Endüstrisi Güvenlik Standartlarının Karşılanması
Enerji depolama pazarının hızla gelişmesiyle birlikte giderek daha fazla projede katı güvenlik standartları uygulanıyor.
Proje tasarımı genellikle aşağıdakilerin dikkate alınmasını gerektirir:
Topraklama sistemi tasarımı
Mayın koruma sisteminin tasarımı
SPD Yapılandırması
Elektromanyetik uyumluluk gereksinimleri
Büyük-ölçekli enerji depolama santralleri için kapsamlı basınç düzenlemesi ve koruma planı, proje kabulünün önemli bir parçası haline geldi.
8. Entegre PV ve Enerji Depolama Projeleri Artan SPD Talebine Yol Açıyor
Son yıllarda fotovoltaik + enerji depolama projeleri hızla gelişiyor.
Bu sistemler arasında:
Fotovoltaik yan riskler
Şunları içerir:
Yıldırım dalgaları
DC Gerilim
yan riskler Enerji depolama
Şunları içerir:
PCS dalgalanması
İletişim sistemleri çoğalıyor
Elektrik dağıtım sistemi dalgalanması
Sonuç olarak, SPD genellikle aşağıdaki yerlerde konuşlandırılır:
Fotovoltaik DC tarafı
Klima Tarafı
Enerji depolama.
İletişim hatları
Bu durum enerji depolama sektöründe aşırı gerilim koruma ürünlerine olan talebi daha da artırdı.
Çözüm:
Enerji depolama endüstrisinin gelişmesiyle birlikte sistem güvenliği ve güvenilirliğinin önemi giderek daha belirgin hale geliyor. Hem akü yönetim sistemi, hem de PCS dönüştürücü, izleme ve iletişim ağları yıldırım çarpmalarından ve yıldırım düşmelerinden etkilenir. Dalgalanma koruyucularının bilimsel olarak uygulanmasıyla ekipmanın hasar görme riski etkili bir şekilde azaltılabilir, sistem kararlılığı iyileştirilebilir, kesinti kayıpları azaltılabilir ve modern enerji depolama mühendisliğinin güvenlik standardı karşılanabilir. Kapsamlı bir aşırı gerilim koruması, enerji depolama santrali geliştiricileri, EPC yüklenicileri ve sistem entegratörleri için projenin uzun vadeli-istikrarını sağlamak açısından önemli bir temel haline geldi.
Sıkça Sorulan Sorular:
Enerji depolama sistemleri neden aşırı gerilim koruyuculara ihtiyaç duyar?
Çünkü enerji depolama sistemi, yıldırım düşmesine ve geçici aşırı gerilimlere karşı hassas olan çok sayıda elektronik cihazı içermektedir.
Enerji depolama sistemindeki hangi ekipman en çok SPD korumasına ihtiyaç duyar?
PCS dönüştürücüler, BMS sistemleri, izleme cihazları ve iletişim sistemlerinin tümü anahtar koruması gerektirir.
Güneş enerjisi depolama projeleri ne tür bir SPD gerektirir?
AC, DC ve sinyal otomatları genellikle gereklidir.
Aşırı gerilim koruyucuları pilleri koruyabilir mi?
SSD esas olarak pille ilgili kontrol ve güç elektroniğini-koruyarak dolaylı olarak pil sistemlerinin güvenliğini sağlar.
Enerji depolama projelerinde SPD kurulmalı mı?
SSD'ler çoğu büyük enerji depolama ve güneş enerjisi projesinde standart bir özellik haline gelmiştir.