Інвертор — це силовий електронний вузол, який перетворює електроенергію між постійним (DC) і змінним (AC) струмом. У системах накопичення енергії система перетворення потужності (PCS) зазвичай означає ширший комплект для двонапрямного перетворення, до якого можуть входити інверторні вузли, засоби керування, захисту, фільтрації та зв’язку. Значення термінів можуть перетинатися, тому необхідні функції важливіші за назву.
Плутанина виникає тому, що ці слова описують різні рівні одного електричного ланцюга. Інвертор називає функцію або вузол перетворення. PCS зазвичай називає комплексний інтерфейс акумулятора, який виконує це перетворення, а також може координувати синхронізацію з мережею, активну й реактивну потужність, захист, зв’язок та робочі обмеження.
Інвертор описує вузол перетворення
Сонячні модулі й акумулятори працюють із постійним струмом, тоді як більшість будівель і електромереж — зі змінним. Інвертор формує потрібну хвилю змінного струму з джерела постійного струму. У звичайній фотоелектричній системі енергія переважно надходить від сонячних модулів до мережі змінного струму. В акумуляторній системі обладнання зазвичай має працювати в обох напрямках: перетворювати AC на DC під час заряджання і DC на AC під час розряджання.
Сам напрямок перетворення не є безпомилковим критерієм назви. Гібридні інвертори можуть працювати і з сонячними модулями, і з акумуляторами, а в технічній документації акумуляторний перетворювач можуть називати інвертором, інвертором-зарядним пристроєм або двонапрямним перетворювачем. Міністерство енергетики США також описує інвертори як обладнання, що може з’єднувати з системою змінного струму як генерацію, так і накопичувач. Тому команда проєкту має перевіряти функції та інтерфейси, а не робити висновок про можливості лише зі слова «інвертор».
PCS зазвичай є ширшим силовим інтерфейсом акумулятора
У системі накопичення енергії PCS розташована між акумулятором постійного струму та установкою змінного струму. Її інверторні вузли виконують електричне перетворення, а до ширшого комплекту можуть входити фільтрація, контактори або комутаційне обладнання, датчики, захист, терморегулювання, зв’язок і локальні засоби керування. Точні межі комплекту залежать від постачальника та проєкту.
PCS виконує команди щодо потужності в межах доступних у цей момент можливостей. Система керування енергією (EMS) може запитувати заряджання, розряджання або підтримку реактивної потужності; система керування акумулятором (BMS) передає дані про його стан і допустимі межі. PCS керує електричним обміном, не обходячи захист акумулятора чи обмеження роботи об’єкта.
Ця різниця також пояснює, чому звичайний сонячний інвертор не можна автоматично використовувати як акумуляторну PCS. Фотоелектричний інвертор оптимізовано для наявного джерела генерації та відстеження точки максимальної потужності. Акумуляторний інтерфейс має керувати не лише розряджанням, а й заряджанням, працювати в діапазоні напруг постійного струму акумулятора та узгоджуватися з його обмеженнями. Деякі гібридні вироби виконують обидва завдання, але сумісність треба перевіряти на рівні всієї системи.
Під час закупівлі порівнюйте функції, а не назви
При визначенні вимог до обладнання корисно ставити конкретні запитання: чи є перетворення двонапрямним? Який діапазон напруг постійного струму підтримується? Яку тривалу й короткочасну активну та реактивну потужність може забезпечити обладнання? Які режими слідування за мережею або формування мережі доступні? Як реалізовано захист, ізоляцію, зв’язок і живлення допоміжних споживачів? Який компонент керує взаємодією з BMS та EMS?
Однолінійна схема допомагає побачити межі компонентів. У сонячній системі з накопичувачем, з’єднаних по шині змінного струму, сонячні модулі зазвичай мають власний фотоелектричний інвертор, а акумулятор — окремий двонапрямний акумуляторний інвертор або PCS. В архітектурі зі з’єднанням по шині постійного струму сонячне та акумуляторне обладнання можуть використовувати спільний шлях перетворення, але всередині системи можуть бути додаткові вузли DC/DC і логіка керування.
Отже, практичний висновок не в тому, що кожен інвертор простий, а кожна PCS складна. Інвертор — основний вузол перетворення; PCS зазвичай означає ширший комплект перетворення потужності для накопичувача. Оскільки галузеве вживання термінів не є цілком однаковим, порівнювати обладнання слід за технічними характеристиками та розподілом функцій керування.
Читайте також: як PCS, BMS та EMS працюють разом у системі накопичення енергії.
