Сетевые накопители энергии

Сетевые накопители энергии

Сетевые накопители энергии накапливают энергию при ее избытке в сети и возвращают в сеть в периоды дефицита. Разные накопители энергии работают на разных физических и химических принципах, но наибольшее коммерческое распространение получили накопители на электрохимических аккумуляторах.

Сетевые накопители электрической энергии

Сетевые накопители электрической энергии

Сетевой накопитель электроэнергии (СНЭ) – многофункциональное устройство, позволяющее многократно накапливать и выдавать обратно электроэнергию, повышая надежность и качество электроснабжения сетей и подсоединенных к ним потребителей, и обеспечивая энергосберегающие режимы работы.

Сетевой накопитель энергии структурно состоит из трех функциональных блоков:

  • аккумуляторных батарей большой емкости;
  • инверторного блока (преобразователей переменного тока в постоянный и наоборот);
  • интеллектуальной системы управления накопителем, обеспечивающей:

— измерение параметров и управление режимами работы накопителя;
— безопасный режим заряда/разряда батареи;
— противоаварийную автоматику накопителя;
— блокировку несанкционированных действий и защиту оборудования.

Сетевой накопитель энергии построен на основе двунаправленного инвертора (DC/AC преобразователя), на основе ШИМ-технологии с использованием высокоскоростных, управляемых ключей (IGBT технологии), и системы интеллектуального управления, определяющей дополнительный функционал системы.

Структурно-функциональная схема типового накопителя

Структурно-функциональная схема типового накопителя

Структурно-функциональная схема типового накопителя электрической энергии

Основные элементы:

АБ – аккумуляторная батарея;
ИБ – инверторный (силовой) блок;
АСУ ИБ – автоматизированная система управления инверторным блоком;
СУБ – система управления аккумуляторной батареей;
АСУ СНЭ – автоматизированная система управления СНЭ.

Структура управления:

1 – контроль и управление аккумуляторной батареей;
2 – контроль и управление инверторным блоком;
3 – контроль параметров потребителя;
4 – контроль параметров сети.

Ключевое отличие накопителя энергии от традиционного ИБП заключается в том, что СНЭ работает одновременно с сетью, добавляя или забирая часть нагрузки, а источник бесперебойного питания работает только тогда, когда по каким-то причинам отключилось внешнее электропитание.

Поэтому ИБП не может решать ни задачи повышения качества тока, ни задачи добавления мощности, ни задачи выравнивания напряжения. Система управления сетевого накопителя энергии управляет этим процессом, регулируя все параметры сети (ток, напряжение).

Специалистами компании “Интелион” разработан блочно-модульный сетевой накопитель энергии (БМСНЭ) повышенной надежности и создан рабочий прототип элементарного модуля СНЭ, который при весе до 30 кг обеспечивает мощность 20 КВт. Из таких модулей собран и проходит опытную эксплуатацию на промышленном производстве накопитель мощностью 300 кВт.

Оригинальные алгоритмы управления элементарных блоков позволяют поддерживать функционирование сетевого накопителя электрической энергии, собранного на их основе таким образом, что управление батареей обеспечивается за счет самого надежного блока с лучшими параметрами батареи. В случае ухудшения ее параметров, управление передается элементарному блоку с наилучшими эксплуатационными параметрами.

Таким образом, осуществляется мажоритарное управление всем СНЭ и обеспечивается его повышенная надежность, позволяющая сохранять функционирование накопителя электроэнергии при выходе из строя до 20% элементарных блоков и осуществлять их горячую замену, без вывода батареи из режима.