Las micro-redes, también conocidas como micro-networks, son sistemas de distribución de energía a pequeña escala compuestos por fuentes de energía distribuidas, dispositivos de almacenamiento de energía, dispositivos de conversión de energía, cargas, dispositivos de monitoreo y protección, y más. Proporcionan energía a las cargas y abordan principalmente la confiabilidad de la fuente de alimentación.
¿Qué es una micro-red?
Una micro-red es un sistema autónomo capaz de autocontrol, protección y gestión.Funciona como un sistema de energía completo, confiando en su propio control y gestión para lograr el control del equilibrio de potencia, la optimización de la operación del sistema, la detección y protección de fallas y la gestión de la calidad de la potencia.
Propósito y beneficios
El concepto de micrids tiene como objetivo lograr una aplicación flexible y eficiente de fuentes de energía distribuidas, abordando los desafíos de integrar una gran cantidad de diversas fuentes de energía distribuidas en la red. Desarrollar y extender las micrids puede promover completamente la integración a gran escala de fuentes de energía distribuidas y renovables, asegurando un suministro confiable a varias formas de cargas. Esto sirve como una forma efectiva de hacer la transición de las redes eléctricas tradicionales a las redes inteligentes.
Componentes clave de una micrid
Las micro-redes generalmente consisten en fuentes de energía distribuidas de pequeña capacidad con interfaces electrónicas de potencia. Estos incluyen turbinas de micro gas, celdas de combustible, celdas fotovoltaicas, turbinas eólicas pequeñas y dispositivos de almacenamiento de energía como supercondensadores, volantes y baterías. Estos componentes están conectados en el lado del usuario, caracterizados por bajo costo, bajo voltaje y contaminación mínima.
Ejemplo de configuración del sistema
- ** Convertidor de almacenamiento de energía **:Un convertidor de almacenamiento de energía bidireccional conectado a la cuadrícula de 50kW/fuera de la red, conectado al bus de CA de 0.4kV, lo que permite el flujo de energía bidireccional.
- ** Batería de fosfato de hierro de litio **:110kWh
- ** EMS y BMS **:Sistemas que controlan la carga y descarga del sistema de almacenamiento de energía y monitorean la información de SoC de la batería en función de las instrucciones de envío de nivel superior.
Características del sistema
1. ** Power y potencia de respaldo de pico **:El sistema se utiliza principalmente para el afeitado máximo y como fuente de energía de respaldo, evitando aumentos de la capacidad de potencia y mejorando la calidad de la potencia.
2. ** Funcionalidad integral **:El sistema de almacenamiento de energía cuenta con funciones completas de comunicación, monitoreo, gestión, control, advertencia temprana y protección, asegurando una operación segura a largo plazo.
3. ** Comunicación y monitoreo avanzados **:El sistema BMS se comunica con el sistema EMS y directamente con las PC a través del bus RS485, logrando el monitoreo y la protección integrales de la batería.
Estrategia operativa
- ** Interacción de la cuadrícula **:El sistema de almacenamiento de energía puede funcionar en modo conectado a la red, regulando la potencia activa y reactiva a través del modo PQ o el modo de caída para satisfacer las necesidades de carga y descarga.
- ** Gestión máxima **:Durante los precios máximos de la electricidad o los altos períodos de carga, el sistema de almacenamiento de energía se descarga a la carga, logrando el afeitado máximo y la suplementación de energía.
- ** Transición perfecta **:El convertidor de almacenamiento de energía puede cambiar de modo conectado a la red a modo de isla (fuera de la red) al detectar una anomalía de la cuadrícula.
- ** Operación independiente **:En el modo fuera de la red, el convertidor de almacenamiento de energía actúa como la fuente de voltaje principal, proporcionando voltaje y frecuencia estables a las cargas locales.
Convertidor de almacenamiento de energía (PC)
- ** Tecnología paralela avanzada **:Admite la operación paralela sin restricciones de múltiples máquinas.
- ** Integración de múltiples fuentes **:Puede establecer contactos directamente con generadores diesel.
- ** Precisión de alta potencia para compartir **:Logra un grado de intercambio de energía de hasta 99% en el modo paralelo de fuente de voltaje.
- ** Cambia de modo sin costuras **:Admite el cambio sin costuras en línea entre los modos conectados a la red y fuera de la red.
- ** Alta eficiencia **:Diseño optimizado de hardware y software, con una eficiencia de conversión de hasta 98.7%.
- ** Vida larga **:Diseñado para una vida útil de 20 años.
Métodos de comunicación
1. ** Comunicación ethernet **:Conexión directa entre el puerto RJ45 del convertidor de almacenamiento de energía y el puerto RJ45 de la computadora superior para su monitoreo.
2. ** RS485 Comunicación **:Esquema de comunicación RS485 opcional basado en la comunicación estándar de Ethernet Modbus TCP.
3. ** BMS Communication **:El convertidor de almacenamiento de energía se comunica con la unidad de gestión de la batería BMS para el monitoreo y protección del estado.
Sistema BMS
El sistema de gestión de la batería (BMS) monitorea el voltaje de la batería, la corriente, el estado de aislamiento, el SOC y más. Asegura la seguridad y la confiabilidad de la operación de la batería, proporcionando alertas y protección de emergencia para fallas potenciales.
Sistema EMS
El sistema de gestión de energía (EMS) es el sistema de gestión de nivel superior para el sistema de almacenamiento de energía, centrándose en el monitoreo, el análisis de datos y la programación en tiempo real. Asegura el suministro de energía confiable y mejora la economía del sistema.
Funciones clave:
- ** Monitoreo del dispositivo **:Monitoreo de datos en tiempo real y control del equipo del sistema.
- ** Gestión de energía **:Estrategia de control de optimización para el almacenamiento de energía y la coordinación de la carga.
- ** Alertas de evento **:Sistema de alerta de varios niveles con umbrales ajustables y medidas de respuesta.
- ** Gestión de informes **:Estadísticas de datos integrales, análisis e informes de funcionalidades.
- ** Gestión de seguridad **:Configuración de la autoridad de operación del sistema para garantizar una operación segura.
Seguridad y monitoreo
- ** Monitoreo integral **:Monitoreo de seguridad de video multicanal que cubre equipos clave y espacios de operación, admitiendo almacenamiento de datos de video a largo plazo.
- ** Sistemas de fuego y HVAC **:Las medidas de protección contra el enfriamiento y la protección contra incendios separadas para los compartimentos de equipos y baterías, utilizando sistemas avanzados de supresión de incendios como heptafluoropropano para una gestión de incendios eficiente y segura.
En resumen, las micrids representan un avance significativo en el logro de soluciones de suministro de energía flexibles, eficientes y confiables, particularmente con la integración de fuentes de energía distribuidas y renovables. Al aprovechar tecnologías avanzadas y sistemas de gestión integrales, las microgrids allanan el camino para el futuro de las redes inteligentes.
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Tiempo de publicación: 31-2024 de julio
