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En algunas zonas comerciales, debido a la limitación de la capacidad del transformador, la generación de energía fotovoltaica no está permitida para vender electricidad por Internet. Algunas redes eléctricas locales no son estables, y algunos lugares tienen precios de energía muy bajos, pero el precio del consumo de electricidad es alto y la diferencia de precios pico-valle es grande. Si en estos lugares se instala fotovoltaica, es conveniente utilizar y separar el sistema de almacenamiento de energía de la red. Su mayor característica es que se puede conectar a la red y también puede almacenar energía. También se puede ejecutar por separado de la red.

Hay cuatro formas principales de obtener ganancias en el sistema de almacenamiento de energía fotovoltaico paralelo fuera de la red: una es usar fotovoltaico para suministrar energía a la carga, que se puede establecer a un precio máximo para la producción y reducir el costo de la electricidad; En segundo lugar, puede cargar la sección del valle del precio de la electricidad, descargar en la sección pico y ganar dinero utilizando la diferencia de precio pico del valle; En tercer lugar, si la energía no se puede vender en línea, se puede instalar el sistema anti corriente. Cuando la potencia fotovoltaica es mayor que la potencia de carga, el exceso de energía se puede almacenar para evitar el desperdicio; Cuarto, cuando se corta la red, la energía fotovoltaica puede continuar generando electricidad sin desperdicio. El inversor se puede cambiar al modo de trabajo fuera de la red. El sistema puede seguir funcionando como fuente de alimentación de reserva, y la energía fotovoltaica y la batería pueden suministrar energía a la carga a través del inversor.

1 、 Comparación de la ruta técnica del sistema paralelo fuera de la red
Y el sistema de almacenamiento óptico fuera de la red, incluido el módulo solar, el controlador, el inversor, la batería, la carga y otros equipos, hay muchas rutas técnicas. De acuerdo con la recolección de energía, hay dos tipos de estructuras de topología, a saber, acoplamiento de CC y acoplamiento de CA.


01 acoplamiento CC
Principio de funcionamiento del acoplamiento de CC: cuando el sistema fotovoltaico está funcionando, el controlador MPPT carga la batería; Cuando se requiere la carga eléctrica, la batería liberará la electricidad y el tamaño actual está determinado por la carga. El sistema de almacenamiento de energía está conectado a la red. Si la carga es pequeña y la batería está llena, el sistema fotovoltaico puede suministrar energía a la red. Cuando la potencia de la carga es mayor que la potencia fotovoltaica, la red y la fotovoltaica pueden suministrar energía a la carga al mismo tiempo. Debido a que la generación de energía fotovoltaica y el consumo de energía de carga no son estables, es necesario confiar en la energía del sistema de equilibrio de la batería.

02 acoplamiento CA
Como se muestra en la figura a continuación, la energía de CC generada por el módulo fotovoltaico se cambia a CA a través del inversor y alimenta directamente la carga o la red eléctrica. La red también puede cargar la batería a través de un convertidor bidireccional DC-AC bidireccional. El punto de acumulación de energía está en el extremo del intercambio.
Principio de funcionamiento del acoplamiento de CA: incluido el sistema de suministro de energía fotovoltaica y el sistema de suministro de energía de la batería. El sistema fotovoltaico está compuesto por una matriz fotovoltaica y un inversor conectado a la red; El sistema de batería consiste en un banco de baterías y un inversor bidireccional. Los dos sistemas pueden funcionar de forma independiente, sin interferencias, o separados de una gran red eléctrica para formar un sistema de micro red.
▌▌▌▌ El acoplamiento de CC y el acoplamiento de CA son esquemas maduros en la actualidad. Cada uno tiene sus ventajas y desventajas. De acuerdo con las diferentes situaciones de aplicación, se selecciona el esquema más adecuado. La siguiente es la comparación entre los dos esquemas.
DC coupling includes controller, bidirectional inverter and switching switch; AC coupling includes grid connected inverter, bidirectional inverter and distribution cabinet. From the cost, the controller is cheaper than the grid connected inverter, and the switching switch is cheaper than the distribution cabinet. The DC coupling scheme can also be used as a control inverter, and the cost of equipment and installation can be saved. Therefore, the cost of DC coupling scheme is lower than that of AC coupling scheme.

1、 System scheme design01 comparación de costos
El acoplamiento de CC incluye controlador, inversor bidireccional e interruptor de conmutación; El acoplamiento de CA incluye un inversor conectado a la red, un inversor bidireccional y un armario de distribución. Por el costo, el controlador es más económico que el inversor conectado a la red, y el interruptor de conmutación es más económico que el gabinete de distribución. El esquema de acoplamiento de CC también se puede utilizar como un inversor de control y se puede ahorrar el costo del equipo y la instalación. Por lo tanto, el costo del esquema de acoplamiento de CC es menor que el del esquema de acoplamiento de CA.

02 Comparación de aplicabilidad
El sistema de acoplamiento de CC, el controlador, la batería y el inversor son en serie y la conexión es estrecha, pero la flexibilidad es deficiente. El sistema de acoplamiento de CA, el inversor conectado a la red, la batería y el convertidor bidireccional son paralelos, no están estrechamente conectados y son flexibles. Si en un sistema fotovoltaico instalado, es necesario instalar un sistema de almacenamiento de energía, y el acoplamiento de CA es mejor. Mientras la batería y el convertidor bidireccional estén instalados, no afectará el sistema fotovoltaico original, y el diseño del sistema de almacenamiento de energía no tiene una relación directa con el sistema fotovoltaico en principio, por lo que se puede determinar de acuerdo con los requisitos. . Si se trata de un nuevo sistema fuera de la red, la energía fotovoltaica, la batería y el inversor deben diseñarse de acuerdo con la potencia de carga y el consumo de energía de los usuarios. Es más adecuado utilizar el sistema de acoplamiento de CC. Pero la potencia del sistema de acoplamiento de CC es relativamente pequeña, generalmente por debajo de 500kW, y el sistema más grande se controla mejor mediante el acoplamiento de CA.

03 comparación de eficiencia
Desde la perspectiva de la eficiencia de utilización fotovoltaica, los dos esquemas tienen sus propias características. Si los usuarios tienen más cargas de día y menos de noche, el acoplamiento AC es mejor. El módulo fotovoltaico suministra energía directamente a la carga a través del inversor conectado a la red y la eficiencia puede alcanzar más del 96%. Si el usuario tiene menos carga durante el día y más durante la noche, la generación de energía fotovoltaica debe almacenarse durante el día y reutilizarse durante la noche. El acoplamiento DC es mejor. El módulo fotovoltaico almacena la electricidad en la batería a través del controlador y la eficiencia puede alcanzar más del 95%. Si se trata de un acoplamiento de CA, primero se debe convertir la energía fotovoltaica en CA a través del inversor, y luego se convertirá en CC a través del convertidor bidireccional. La eficiencia se reducirá a aproximadamente el 90%.


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Demanda eléctrica e iluminación del cliente
Demanda de electricidad e iluminación del cliente: el cliente es una pequeña fábrica en Beihai, Guangxi, que se dedica al procesamiento, venta y refrigeración de mariscos congelados. El principal equipo de consumo de energía es el congelador, el equipo de procesamiento, el equipo de empaque, la iluminación, etc., entre los cuales, el equipo importante es 5 congeladores y empacadores, cada potencia es de 2kW, dispersos en cada habitación en el primer tercer piso, y sin energía se permite la interrupción por más de 10 minutos.
Las condiciones de iluminación de Beihai son generales en Guangxi, pero la calidad del aire es buena. Las horas de utilización efectivas anuales son 1080 horas, y la luz solar máxima por día es de 3,75 horas, lo que es más adecuado para la instalación de fotovoltaica.


02 diseño del esquema del sistema

El almacenamiento de energía fuera de la red tiene dos esquemas: acoplamiento de CC y acoplamiento de CA. Según las características de los usuarios, la proporción de uso propio fotovoltaico es grande y el consumo de energía durante el día es grande. El método de acoplamiento de CA es mejor en términos de eficiencia. Sin embargo, considerando que la confiabilidad de los clientes para el consumo de energía no es alta y el presupuesto es limitado, se selecciona el inversor de control fuera de la red en paralelo acoplado a CC.
Teniendo en cuenta que el equipo está disperso y la potencia de un solo equipo no es grande, se diseñaron cinco inversores paralelos fuera de la red de 10kW, la interfaz de conexión a la red está conectada a la red y una carga importante está conectada a la interfaz EPS.
La potencia del componente se confirmará de acuerdo con el consumo de energía diario del usuario. El consumo de energía diario promedio de los usuarios es de 150 grados, la luz solar máxima local es de 3,75 horas por día y la eficiencia del sistema fuera de la red es de aproximadamente 0,85. Por lo tanto, se diseñan 150 componentes de cristal único de 360 W con una capacidad de 54 kw, que pueden generar 200 grados de electricidad por día, y la pérdida se elimina al usuario en aproximadamente 160 grados, lo que básicamente puede satisfacer las necesidades de los clientes.
La capacidad de la batería está determinada por el consumo de energía del usuario sin luz. La generación de energía fotovoltaica se puede utilizar directamente sin almacenamiento de electricidad durante el día. Se estima que el usuario consume 50 grados de electricidad cada noche. Se diseñan cinco baterías de litio con 500v40ah. El consumo total de energía es de 10000vah. Según la profundidad de descarga de 0,9, se puede proporcionar a los clientes una potencia de 90 grados.
Diseño del esquema eléctrico: los componentes son 150, y se utilizan 15 cadenas y 2. Cada inversor está conectado a 30 componentes, y el banco de baterías, la carga y la red eléctrica están conectados al disyuntor correspondiente, respectivamente.

03 puesta en marcha función eléctrica
Para adaptarse a diferentes situaciones, y el inversor de almacenamiento de energía fuera de la red ha diseñado muchas funciones, antes de la aplicación, debe configurarse de acuerdo con los requisitos reales de los usuarios. Primero, seleccione el modo de conexión a la red o el modo fuera de la red. Si se trata del modo conectado a la red, seleccione el modo de carga de la batería, ya sea prioridad fotovoltaica o prioridad de energía municipal, o la energía municipal es solo de derivación y sin carga; El modo de acceso en línea puede elegir el almacenamiento de la asignación de autouso de generación de energía fotovoltaica y la asignación de autouso de generación de energía fotovoltaica; La función de llenado de pico y valle se puede seleccionar para los lugares con una gran diferencia de precio entre el pico y el valle.