PCS (Power Conversion System) to dwukierunkowe urządzenie do konwersji prądu, które łączy system baterii magazynujących energię z siecią zasilającą/obciążeniem.
Główną funkcją PCS jest kontrolowanie procesu ładowania i rozładowywania baterii magazynującej energię, przekształcanie prądu zmiennego na prąd stały oraz bezpośrednie zasilanie obciążenia prądem zmiennym w przypadku braku sieci energetycznej.
Zasada działania przetwornika magazynowania energii to urządzenie przetwornika czterokwadrantowego, które można kontrolować po stronie prądu przemiennego i stałego, co umożliwia dwukierunkową konwersję energii elektrycznej z prądu przemiennego na stały i odwrotnie. Zasada polega na sterowaniu stałą mocą lub stałym prądem za pomocą instrukcji monitorowania mikrosieci, ładowania lub rozładowywania baterii oraz wyrównywania wyjścia źródeł energii o zmiennym natężeniu, takich jak energia wiatrowa i słoneczna.
Konwerter magazynowania energii PCS może nie tylko przekształcać bezpośredni prąd wyjściowy systemu baterii na prąd zmienny, który może być przesyłany do sieci i innych obciążeń, ale także kompletnie rozładować; Jednocześnie prąd zmienny z sieci energetycznej może być prostowany na prąd stały do ładowania baterii.
Konwerter magazynowania energii (PCS) składa się z oprogramowania oraz sprzętowych urządzeń takich jak zasilanie, sterowanie, ochrona i monitorowanie. Elektronika mocy stanowi rdzeń komponentów konwerterów magazynowania energii, które głównie realizują konwersję i kontrolę energii elektrycznej. Powszechne elementy elektroniki mocy obejmują tyrystory (SCR), tyrystory (BTR), przekaźniki, IGBT, MOSFET itp. Te urządzenia umożliwiają przepływ i konwersję energii elektrycznej poprzez kontrolę stanu przełączania prądu i napięcia.
Obwody sterowania są używane do osiągnięcia precyzyjnej kontroli nad elektroniką mocy. Obwód sterowania zazwyczaj zawiera moduły takie jak pozyskiwanie sygnałów, przetwarzanie sygnałów i algorytmy sterowania. Moduł pozyskiwania sygnałów służy do zbierania sygnałów wejściowych i wyjściowych takich jak prąd, napięcie, temperatura i inne sygnały, a moduł przetwarzania sygnałów przetwarza i filtruje zebrane sygnały w celu uzyskania dokładnych parametrów; Moduł algorytmu sterowania oblicza sygnał sterujący na podstawie sygnału wejściowego i wartości ustawionej, i służy do sterowania stanem przełączania urządzenia elektroniki mocy.
Elementy łączenia elektrycznego służą do łączenia elementów energetycznych i systemów zewnętrznych. Do powszechnych elementów łączenia elektrycznego należą kable, wtyki i gniazdka, bloki zaciskowe, itp. Części łączenia elektrycznego powinny charakteryzować się dobrą przewodnością i niezawodną wydajnością kontaktową, aby zapewnić skuteczną transmisję energii elektrycznej, bezpieczną i niezawodną.
Tryb pracy przetwornika magazynowania energii PCS dzieli się na trzy tryby: tryb podłączony do sieci, tryb odłączony od sieci i tryb hybrydowy.
Tryb podłączenia do sieci przetwornika magazynowania energii PCS polega na realizacji dwukierunkowej konwersji energii między pakietem akumulatorów a siecią energetyczną. Posiada cechy inwerterów podłączonych do sieci, takie jak zapobieganie wyspowaniu, automatyczne śledzenie fazy i częstotliwości napięcia sieciowego, przejście przez niskie napięcie i inne.
Zgodnie z wymaganiami dyspozycji sieci elektroenergetycznej lub lokalnej kontroli, PCS przekształca prąd zmienny sieci elektroenergetycznej na prąd stały w okresie spadku obciążenia sieci elektroenergetycznej i ładuje pakiet baterii, który ma funkcję zarządzania ładowaniem i rozładowaniem baterii; W okresie szczytowego obciążenia sieci elektroenergetycznej przekształca prąd stały pakietu baterii na prąd zmienny i zasila go z powrotem do sieci publicznej. Gdy jakość zasilania nie jest dobra, dostarcza lub pobiera moc czynną do sieci elektroenergetycznej, zapewnia kompensację mocy biernej, itp.
Tryb autonomiczny, znany również jako izolowana praca sieci, oznacza, że system konwersji energii (PCS) może zostać odłączony od głównej sieci energetycznej zgodnie z rzeczywistymi potrzebami i spełnić określone wymagania, aby dostarczyć energię zmiennoprądową spełniającą wymagania jakości energii sieci dla części lokalnego obciążenia.
Tryb hybrydowy odnosi się do zdolności systemu magazynowania energii do przełączania między trybem sieciowym i odłączonym od sieci. System magazynowania energii znajduje się w mikrosieci, mikrosieć jest podłączona do sieci publicznej i działa jako system podłączony do sieci w normalnych warunkach pracy. Powszechne zastosowania obejmują filtrowanie, stabilizowanie sieci energetycznych i regulowanie jakości energii.