ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में एक प्रमुख उपकरण के रूप में पावर रूपांतरण प्रणाली (पीसीएस) को विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों के आधार पर तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: बड़े भंडारण पीसीएस, औद्योगिक और वाणिज्यिक भंडारण पीसीएस, और घरेलू भंडारण पीसीएस। पावर स्केल, एप्लिकेशन परिदृश्य, तकनीकी आवश्यकताओं और लागत मूल्य के संदर्भ में इन तीन प्रकार के पीसीएस के बीच महत्वपूर्ण अंतर हैं।
1. बड़ा भंडारण पीसीएस
अधिकार का स्तर:बड़े भंडारण पीसीएस का पावर स्तर आमतौर पर उच्च होता है, मेगावाट स्तर तक पहुंचता है, और यहां तक कि 100 मेगावाट या उससे अधिक तक भी। इस प्रकार का पीसीएस बड़े ऊर्जा भंडारण बिजली संयंत्रों के लिए उपयुक्त है और बड़े पैमाने पर ऊर्जा रूपांतरण आवश्यकताओं को संभाल सकता है।
रूपांतरण दक्षता:ऊर्जा हानि को कम करने और ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की अर्थव्यवस्था में सुधार करने के लिए आम तौर पर 95% से अधिक की रूपांतरण दक्षता बनाए रखने की आवश्यकताएं बहुत अधिक हैं।
प्रतिक्रिया की गति:तेज़ प्रतिक्रिया क्षमता के साथ, यह पावर ग्रिड की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए मिलीसेकंड के भीतर चार्जिंग और डिस्चार्जिंग पावर को समायोजित कर सकता है।
सिस्टम अनुकूलता:यह बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण बैटरी सिस्टम और जटिल पावर ग्रिड के साथ अच्छी तरह से संगत है, जो विभिन्न बैटरी विशेषताओं और ग्रिड एक्सेस आवश्यकताओं के अनुकूल है।
उदाहरण:
पावर रेंज:10मेगावाट-100मेगावाट
क्षमता:95% से अधिक या उसके बराबर
प्रतिक्रिया समय:< 10ms
इनपुट वोल्टेज रेंज:700VDC -1500VDC
आउटपुट वोल्टेज स्तर:35kV या इससे अधिक
विफलताओं के बीच का औसत समय (MTBF):>100000 घंटे
2. औद्योगिक और वाणिज्यिक भंडारण पीसीएस
पावर रेंज:बिजली आम तौर पर दसियों किलोवाट और कई मेगावाट के बीच होती है, जो औद्योगिक और वाणिज्यिक उपयोगकर्ता परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है।
विश्वसनीयता:उच्च विश्वसनीयता के साथ, इसका लक्ष्य विफलताओं के कारण डाउनटाइम को कम करना, निरंतर उत्पादन या संचालन की जरूरतों को पूरा करना और विफलताओं के बीच लंबा औसत समय रखना है।
कार्यात्मक विशेषताएं:बड़े भंडारण पीसीएस की तुलना में, इसके कार्य अपेक्षाकृत सरल हैं, लेकिन अधिक अनुकूलनीय हैं; कुछ उत्पाद बीएमएस (बैटरी प्रबंधन प्रणाली) कार्यक्षमता को भी एकीकृत करते हैं। इसके अलावा, इसमें कुछ ग्रिड समर्थन कार्य भी हैं, जैसे प्राथमिक आवृत्ति विनियमन और स्रोत ग्रिड लोड का तेजी से प्रेषण।
उदाहरण:
पावर रेंज:50 किलोवाट -2मेगावाट
क्षमता: 90% -94%
प्रतिक्रिया समय:< 20ms
इनपुट वोल्टेज रेंज:500VDC -800VDC
आउटपुट वोल्टेज स्तर:400VAC/690VAC
एमटीबीएफ:>50000 घंटे
3. घरेलू भंडारण पीसीएस
शक्ति पैमाना:बिजली अपेक्षाकृत छोटी है, आमतौर पर कुछ किलोवाट और एक दर्जन किलोवाट के बीच, मुख्य रूप से घरेलू फोटोवोल्टिक ऊर्जा भंडारण और आपातकालीन बिजली आपूर्ति के लिए उपयोग की जाती है।
सुरक्षा:सुरक्षा प्रदर्शन पर जोर दें, ओवरचार्जिंग, ओवरडिस्चार्जिंग, शॉर्ट सर्किट और अन्य स्थितियों को रोकने के लिए एक व्यापक बैटरी प्रबंधन प्रणाली से लैस, घरेलू उपयोगकर्ताओं की सुरक्षा सुनिश्चित करना।
प्रयोज्यता:संचालित करने में आसान, रखरखाव में आसान, सहज उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस के साथ, घरेलू बिजली प्रणालियों में स्थापित करना और एकीकृत करना आसान है।
उदाहरण:
पावर रेंज:3kW-15kW
क्षमता:85% -92%
प्रतिक्रिया समय:< 50ms
इनपुट वोल्टेज रेंज:200वीडीसी -500वीडीसी
आउटपुट वोल्टेज स्तर:230VAC
एमटीबीएफ:>30000 घंटे
पीसीएस के लिए बड़े भंडारण, औद्योगिक और वाणिज्यिक भंडारण और घरेलू भंडारण के तीन अलग-अलग अनुप्रयोग परिदृश्यों में, वे ओवरचार्जिंग, ओवरडिस्चार्जिंग और शॉर्ट सर्किट जैसी असामान्य स्थितियों से निपटने के लिए समान लेकिन अलग-अलग रणनीतियों और तकनीकी साधनों को अपनाते हैं।
1. अधिभार संरक्षण
बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण:बड़े ऊर्जा भंडारण बिजली संयंत्रों में ऊर्जा प्रकार की बैटरियों के उपयोग और बिजली सहायक सेवाएं प्रदान करने की आवश्यकता के कारण, बैटरी प्रबंधन प्रणालियों (बीएमएस) की आवश्यकताएं बहुत अधिक हैं। बीएमएस प्रत्येक बैटरी इकाई की स्थिति की जानकारी की लगातार निगरानी करेगा। एक बार जब यह पता चलता है कि बैटरी इकाई पूरी तरह से चार्ज स्थिति में पहुंच रही है या वोल्टेज निर्धारित सीमा से अधिक है, तो यह तुरंत पीसीएस के माध्यम से बैटरी इकाई को चार्ज करना बंद कर देगा और समस्या की जांच करने के लिए ऑपरेटर को सूचित करने के लिए अलार्म जारी करेगा। इसके अलावा, कुछ उन्नत पीसीएस एसओसी संतुलन नियंत्रण फ़ंक्शन का भी समर्थन करते हैं, जो कुछ हद तक व्यक्तिगत बैटरी कोशिकाओं की असमान चार्जिंग के कारण होने वाली ओवरचार्जिंग की घटना से बचाता है।
औद्योगिक और वाणिज्यिक ऊर्जा भंडारण:औद्योगिक और वाणिज्यिक ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में बीएमएस यह सुनिश्चित करने के लिए ओवरचार्ज सुरक्षा तंत्र भी प्रदान करता है कि ओवरचार्जिंग से बैटरी जीवन को नुकसान न पहुंचे या सुरक्षा दुर्घटनाएं न हों। जब पीसीएस को बीएमएस द्वारा भेजा गया ओवरचार्ज सिग्नल प्राप्त होता है, तो यह जल्दी से अपने कार्य मोड को समायोजित कर देगा, जैसे कि इनपुट पावर को कम करना जब तक कि आगे की चार्जिंग को रोकने के लिए पावर इनपुट पूरी तरह से कट न हो जाए।
घरेलू भंडारण:घरेलू उपयोगकर्ताओं के लिए सुरक्षा विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। इसलिए, घरेलू भंडारण पीसीएस में न केवल सख्त ओवरचार्ज सुरक्षा तर्क अंतर्निहित है, बल्कि चार्जिंग प्रक्रिया को अनुकूलित करने के लिए अक्सर बुद्धिमान एल्गोरिदम को भी जोड़ा जाता है, जिससे मानवरहित स्थितियों में भी ओवरचार्ज जोखिमों की प्रभावी रोकथाम सुनिश्चित होती है। यदि ओवरचार्जिंग होती है, तो पीसीएस स्वचालित रूप से चार्जिंग बंद कर देगा और उपयोगकर्ताओं के देखने के लिए प्रासंगिक अलार्म जानकारी को क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म पर अपलोड कर देगा।
2. ओवरडिस्चार्ज सुरक्षा
बड़ा भंडारण:लंबे समय तक ऊर्जा भंडारण स्टेशनों से विद्युत ऊर्जा का स्थिर उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए, बैटरी की न्यूनतम स्वीकार्य डिस्चार्ज गहराई को सख्ती से नियंत्रित करना आवश्यक है। बीएमएस पूर्व निर्धारित मापदंडों के आधार पर वास्तविक समय में बैटरी पैक की समग्र चार्ज स्थिति (एसओसी) की निगरानी करेगा, और एसओसी के महत्वपूर्ण मूल्य तक गिरने से पहले संबंधित सुरक्षात्मक कार्रवाई करने के लिए पीसीएस को ट्रिगर करेगा, जैसे कि डिस्चार्ज पावर को सीमित करना या यहां तक कि डिस्चार्ज संचालन को निलंबित करना। , जब तक एसओसी सुरक्षित सीमा पर वापस नहीं आ जाता।
औद्योगिक और वाणिज्यिक ऊर्जा भंडारण:औद्योगिक और वाणिज्यिक ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में भी ओवर डिस्चार्ज सुरक्षा उपाय समान हैं, लेकिन व्यावहारिक अनुप्रयोगों में लगातार चार्जिंग और डिस्चार्जिंग चक्रों को ध्यान में रखते हुए, कुछ उच्च-अंत उत्पाद अधिक परिष्कृत प्रबंधन रणनीतियों को पेश करेंगे, जैसे एसओसी ऊपरी और निचली सीमाओं को गतिशील रूप से समायोजित करना, क्षमता लागू करना बैटरी के स्वास्थ्य को बेहतर बनाए रखने के लिए अंशांकन, आदि।
घरेलू भंडारण:घरेलू भंडारण पीसीएस ओवर डिस्चार्ज सुरक्षा को भी बहुत महत्व देते हैं, खासकर घरेलू वातावरण में जो रात में कम रोशनी की स्थिति में बिजली आपूर्ति के लिए ऊर्जा भंडारण पर निर्भर होते हैं। यह सटीक रूप से निर्धारित कर सकता है कि डिस्चार्ज प्रक्रिया को कब समाप्त करना है और फोटोवोल्टिक प्रणाली के साथ जुड़ाव के माध्यम से दिन के दौरान स्वच्छ ऊर्जा के उपयोग को प्राथमिकता देने के लक्ष्य को प्राप्त करना है, जिससे रात में गहरे डिस्चार्ज की संभावना कम हो जाती है।
3. शॉर्ट सर्किट सुरक्षा
बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण:बड़े ऊर्जा भंडारण बिजली संयंत्रों के भीतर जटिल विद्युत कनेक्शन संरचना को देखते हुए, किसी भी शॉर्ट सर्किट गलती के गंभीर परिणाम हो सकते हैं। इसलिए, पीसीएस डिज़ाइन अपने स्वयं के शॉर्ट-सर्किट प्रतिरोध को बढ़ाने पर विशेष ध्यान देता है, जिसमें उच्च-प्रदर्शन फ़्यूज़, तेज़ सर्किट ब्रेकर और अन्य हार्डवेयर सुविधाओं को कॉन्फ़िगर करना शामिल है, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं है; साथ ही, सॉफ्टवेयर स्तर के सुरक्षा नियंत्रण कार्यक्रमों के संयोजन में, बहुत ही कम समय में दोषपूर्ण क्षेत्रों की पहचान करना और उन्हें अलग करना संभव है, जिससे नुकसान को यथासंभव कम किया जा सकता है।
औद्योगिक और वाणिज्यिक ऊर्जा भंडारण:औद्योगिक और वाणिज्यिक ऊर्जा भंडारण प्रणालियों को भी शॉर्ट सर्किट के खतरे का सामना करना पड़ता है, खासकर जब कई पीसीएस समानांतर में चल रहे हों। इस समस्या को हल करने के लिए, पारंपरिक फ़्यूज़ और सर्किट ब्रेकर के अलावा, आधुनिक पीसीएस शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा के लिए अधिक बुद्धिमान तरीकों को भी अपनाते हैं, जैसे कि असामान्य उतार-चढ़ाव को तुरंत पकड़ने और अंतर्निहित सुरक्षा सर्किट के माध्यम से समय पर प्रतिक्रिया देने के लिए वर्तमान सेंसर का उपयोग करना। जैसे आउटपुट चैनल बंद करना और आपातकालीन शीतलन उपकरणों को सक्रिय करना।
घरेलू भंडारण:घरेलू भंडारण के लिए, बिखरे हुए इंस्टॉलेशन वातावरण और सीमित उपयोगकर्ता विशेषज्ञता को ध्यान में रखते हुए, पीसीएस को शुरू से ही उपयोग में आसानी और विश्वसनीयता को ध्यान में रखकर डिजाइन किया गया था। बुनियादी शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा कार्यों के अलावा, कई उत्पाद अप्रत्याशित स्थितियों की स्थिति में भी उपयोगकर्ताओं की व्यक्तिगत और संपत्ति की सुरक्षा की अधिकतम सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए डबल-लेयर फ़्यूज़ और मल्टीपल ग्राउंडिंग सुरक्षा जैसे अनावश्यक डिज़ाइन को भी एकीकृत करते हैं।