Integroitu aurinkosähkö-, energian varastointi- ja latausjärjestelmäratkaisumme pyrkii älykkäästi ratkaisemaan sähköajoneuvojen toimintasädeahdin yhdistämälläsähköautojen latauspaalut, aurinkosähkö ja akkuenergian varastointiteknologiat. Se edistää sähköajoneuvojen vihreää matkustamista aurinkosähkön avulla ja tukee samalla energian varastointia, mikä lievittää raskaiden kuormien aiheuttamaa verkkopainetta. Se täydentää akkuteollisuuden ketjua porrastetun käytön avulla varmistaen alan terveen kehityksen. Tämän integroidun energiajärjestelmän rakentaminen edistää alan sähköistämistä ja älykästä kehitystä mahdollistamalla puhtaan energian, kuten aurinkoenergian, muuntamisen sähköenergiaksi aurinkosähkön avulla ja sen varastoinnin akkuihin. Sähköajoneuvojen latauspaalut siirtävät sitten tämän sähköenergian akuista sähköajoneuvoihin, mikä ratkaisee latausongelman.
I. Aurinkosähkö-, varastointi- ja latausmikroverkkojärjestelmän topologia
Kuten yllä olevassa kaaviossa on esitetty, integroidun aurinkosähkö-, energian varastointi- ja latausmikroverkkojärjestelmän päälaitteet on kuvattu alla:
1. Verkon ulkopuolinen energian varastointimuunnin: 250 kW:n muuntimen vaihtovirtapuoli on kytketty rinnan 380 V:n vaihtovirtakiskoon ja tasavirtapuoli on kytketty rinnan neljään 50 kW:n kaksisuuntaiseen DC/DC-muuntimeen, mikä mahdollistaa kaksisuuntaisen energiankulun eli akun latauksen ja purkamisen.
2. Kaksisuuntaiset DC/DC-muuntimet: Neljän 50 kW:n DC/DC-muuntimen korkeajännitepuoli on kytketty muuntimen DC-liittimeen ja matalajännitepuoli tehoakustoon. Jokainen DC/DC-muunnin on kytketty yhteen akkuun.
3. Akkujärjestelmä: Kuusitoista 3,6 V/100 Ah kennoa (1P16S) muodostaa yhden akkumoduulin (57,6 V/100 Ah, nimelliskapasiteetti 5,76 kWh). Kaksitoista akkumoduulia on kytketty sarjaan muodostaen akkuklusterin (691,2 V/100 Ah, nimelliskapasiteetti 69,12 kWh). Akkuklusteri on kytketty kaksisuuntaisen DC/DC-muuntimen matalajänniteliittimeen. Akkujärjestelmä koostuu neljästä akkuklusterista, joiden nimelliskapasiteetti on 276,48 kWh.
4. MPPT-moduuli: MPPT-moduulin korkeajännitepuoli on kytketty rinnan 750 V:n tasavirtakiskoon, kun taas matalajännitepuoli on kytketty aurinkopaneelijärjestelmään. Aurinkopaneelijärjestelmä koostuu kuudesta jonosta, joista jokainen sisältää 18 sarjaan kytkettyä 275 Wp:n moduulia, yhteensä 108 aurinkopaneelia ja kokonaisteho 29,7 kWp.
5. Latausasemat: Järjestelmään kuuluu kolme 60 kW:n latausasemaaDC-sähköautojen latausasemat(Latausasemien lukumäärää ja tehoa voidaan säätää liikennevirran ja päivittäisen energiankulutuksen mukaan). Latausasemien vaihtovirtapuoli on kytketty vaihtovirtakiskoon, ja sitä voidaan käyttää aurinkosähköllä, energian varastoinnilla ja sähköverkosta.
6. EMS ja MGCC: Nämä järjestelmät suorittavat toimintoja, kuten energian varastointijärjestelmän latauksen ja purkamisen ohjausta sekä akun varaustilan tietojen valvontaa ylemmän tason lähetyskeskuksen ohjeiden mukaisesti.
II. Integroitujen aurinkosähkö-, varastointi- ja latausjärjestelmien ominaisuudet
1. Järjestelmässä on kolmikerroksinen ohjausarkkitehtuuri: ylin kerros on energianhallintajärjestelmä, keskimmäinen kerros on keskusohjausjärjestelmä ja alin kerros on laitekerros. Järjestelmä integroi määrän muunnoslaitteet, niihin liittyvät kuormituksen valvonta- ja suojauslaitteet, mikä tekee siitä itsenäisen järjestelmän, joka kykenee itseohjautuvuuteen, suojaukseen ja hallintaan.
2. Energian varastointijärjestelmän energianjakelustrategiaa säädetään/asetetaan joustavasti sähköverkon huippu-, laakso- ja tasaisen huippuhinnan sekä energian varastointiakkujen napajännitteen perusteella. Järjestelmä vastaanottaa energianhallintajärjestelmän (EMS) lähettämiä tietoja älykästä lataus- ja purkausohjausta varten.
3. Järjestelmässä on kattavat viestintä-, valvonta-, hallinta-, ohjaus-, ennakkovaroitus- ja suojaustoiminnot, jotka varmistavat jatkuvan ja turvallisen toiminnan pitkiä aikoja. Järjestelmän toimintatilaa voidaan valvoa isäntätietokoneen kautta, ja siinä on monipuoliset data-analyysiominaisuudet.
4. Akunhallintajärjestelmä (BMS) kommunikoi energianhallintajärjestelmän (EMS) kanssa, lataa akkuyksikön tiedot ja suorittaa yhdessä EMS:n ja PCS:n kanssa akkuyksikön valvonta- ja suojaustoimintoja.
Projektissa käytetään tornimaista energian varastointikonvertteria PCS, joka integroi verkkoon ja verkosta riippumattomat kytkentälaitteet ja jakelukaapit. Se mahdollistaa saumattoman vaihdon verkkoon ja verkosta riippumattoman latauksen välillä nollassa sekunnissa, tukee kahta lataustilaa: verkkoon kytkettyä vakiovirtaa ja vakiotehoa, ja hyväksyy reaaliaikaisen aikataulutuksen isäntätietokoneelta.
III. Aurinkosähkön varastointi- ja latausjärjestelmän ohjaus ja hallinta
Järjestelmänohjaus omaksuu kolmitasoisen arkkitehtuurin: EMS on ylin aikataulutuskerros, järjestelmäohjain on välissä oleva koordinointikerros ja DC-DC- ja latauspaalut ovat laitekerros.
EMS ja järjestelmäohjain ovat keskeisiä komponentteja, jotka toimivat yhdessä aurinkosähkö-latausjärjestelmän hallitsemiseksi ja aikatauluttamiseksi:
1. EMS-toiminnot
1) Energianjakelun ohjausstrategioita voidaan säätää joustavasti, ja energian varastoinnin lataus- ja purkaustilat sekä tehokomennot voidaan asettaa paikallisen sähköverkon huippu-laakso-tasainen jakso sähkön hintojen mukaan.
2) EMS suorittaa järjestelmän päälaitteiden, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen, PCS:n, BMS:n, aurinkosähköinvertterien ja latauspaalujen, reaaliaikaista telemetria- ja etävalvontaa sekä hallitsee laitteiden raportoimia hälytystapahtumia ja historiallista datatallennusta yhtenäisellä tavalla.
3) Sähköjärjestelmä voi ladata järjestelmän ennustetiedot ja laskennalliset analyysitulokset ylemmän tason lähetyskeskukseen tai etätietoliikennepalvelimelle Ethernet- tai 4G-yhteyden kautta ja vastaanottaa lähetysohjeita reaaliajassa reagoiden AGC-taajuussäätöön, huippukuormituksen tasaukseen ja muihin sähköjärjestelmän tarpeisiin vastaaviin lähetysohjeisiin.
4) EMS-järjestelmä yhdistää järjestelmät ympäristönvalvonta- ja palontorjuntajärjestelmiin: varmistaa, että kaikki laitteet sammutetaan ennen tulipalon syttymistä, antaa hälytyksiä sekä ääni- ja visuaalisia hälytyksiä ja lataa hälytystapahtumat taustajärjestelmään.
2. Järjestelmänohjaimen toiminnot:
1) Järjestelmän koordinointiohjain vastaanottaa EMS:ltä aikataulutusstrategiat: lataus-/purkaustilat ja tehon aikataulutuskomennot. Se säätää väylänhallintaa joustavasti energian varastointiakun varaustilan, akun lataus-/purkaustilan, aurinkosähkön tuotannon ja latauspaalujen käytön perusteella. Hallitsemalla DC-DC-muuntimen latausta ja purkamista se saavuttaa energian varastointiakun lataus-/purkausohjauksen maksimoiden energian varastointijärjestelmän käytön.
2) Yhdistämällä DC-DC-lataus-/purkaustilan jasähköauton latauspaaluLataustilan vuoksi sen on säädettävä aurinkosähköinvertterin tehonrajoitusta ja aurinkopaneelien sähköntuotantoa. Sen on myös säädettävä aurinkopaneelien toimintatilaa ja hallittava järjestelmäväylää.
3. Laitteistokerros – DC-DC-toiminnot:
1) Voimatoimilaite, joka toteuttaa aurinkoenergian ja sähkökemiallisen energian varastoinnin välisen keskinäisen muuntamisen.
2) DC-DC-muunnin hakee rakennusautomaatiojärjestelmän tilan ja suorittaa yhdessä järjestelmäohjaimen ajoituskomentojen kanssa DC-klusteriohjauksen varmistaakseen akun tasaisen varauksen.
3) Se voi saavuttaa itsehallinnon, valvonnan ja suojelun ennalta määriteltyjen tavoitteiden mukaisesti.
—LOPPU—
Julkaisuaika: 28.11.2025
