ومع التطور السريع لتكنولوجيات الطاقة المتجددة، لعبت شبكات الحافلات في التيار المستمر دورًا بارزًا في قطاع الطاقة، حيث توفر قدرات إدارة الطاقة بكفاءة ومرنة.تتناول هذه المقالة البنية الموازية التقليدية لناقل التيار المباشر، مستكشفة ميزاتها التقنية ومزاياه وتحدياته، كمرجع للمطلعين على بواطن الأمور في الصناعة وغيرهم من القراء المهتمين.

هيكل نظام حافلة DC على الشبكة

The DC bus on-grid system, also known as a centralized energy storage system, connects multiple battery clusters with identical technical parameters via a DC bus. The collective DC power is then converted to AC power by a centralized inverter and fed into the grid. In detail, each battery cluster is connected in series to boost the DC voltage to around 840V, after which it joins the DC bus, where the inverter converts it to AC power, which is then fed into the grid through an isolation or معزز محوّل.هذا الهيكل يبسط تصميم النظام ويقلل من التكاليف، مما يجعلها واحدة من أكثر الحلول استخداما في تطبيقات تخزين الطاقة في وقت مبكر.

مزايا هيكل نظام ناقل التيار المستمر على الشبكة

1. تصميم النظام المبسط والتكاليف المنخفضة

يستخدم نظام التيار المستمر على الشبكة طوبولوجيا من مرحلتين، حيث يتصل المحول المركزي مباشرة بمجموعات البطاريات.وهذا يقلل من الحاجة إلى معدات التحويل الوسيطة، مما يقلل بشكل كبير من تعقيد التصميم والتكاليف العامة لبناء النظام.وعلى وجه التحديد، فإن محولات تخزين الطاقة المركزية لها تكلفة أقل لكل واط -ساعة مقارنة بأنواع المحولات الأخرى، مما يؤدي إلى نظام تخزين طاقة أكثر اقتصادًا.

2. تكوين السعة المبدئية الدقيقة

في مرحلة التصميم الأولي، يضمن الفحص والتجميع الدقيق للخلايا أن كل مجموعة من البطاريات داخل نفس وحدة التخزين لها سعة اسمية متسقة.وبناء على ذلك، يمكن لهيكل ناقل التيار المستمر أن يضبط بمرونة مجموعات البطاريات لتلبية متطلبات القدرة الخاصة بالمشروع، مما يحول دون الإفراط في الإمداد وتحسين التكلفة إلى الحد الأمثل لكل واط/ساعة.

3. نظام التحكم والتحكم السريع

حيث تطورت صناعة تخزين الطاقة، وأصبحت المشاريع واسعة النطاق التي تتجاوز 100 ميغاواط شائعة على نحو متزايد.ويدعم هيكل حافلات التيار المستمر هذا الاتجاه من خلال ترقية التيار المستمر من 1000 فولت إلى 1500 فولت، مما يزيد بشكل كبير من سعة المجموعة الواحدة وطاقة المحول.في مشاريع التخزين الكبيرة، يقلل هذا التصميم المركزي إلى حد كبير من تعقيد تخزين اتصالات البيانات وإرسال التحكم، مما يحقق سرعة استجابة في حدود 200 مللي ثانية، والتي تفوق أنظمة تخزين الطاقة الموزعة.

تحديات في هيكل حافلة DC On-Grid

على الرغم من المزايا العديدة لأنظمة النقل على الشبكة، تظهر العديد من التحديات في التطبيقات العملية، وغالبا ما تصبح واضحة بعد 1000-2000 دورات التشغيل.هذه القضايا يمكن أن يكون لها تأثير عميق على أداء النظام والاقتصاد.

1. تقليل القدرة القابلة للاستخدام

يمكن أن يؤدي تدهور البطارية أثناء التشغيل الممتد إلى انخفاض السعة، خاصة في الأنظمة التي تحتوي على أعداد كبيرة من الخلايا المتصلة على نحو متوازي حيث يمكن أن تتسبب التناقضات في الحالة الصحية (SOH) في عدم تطابق السعة.بعد 1000-2000 دورة، قد تعاني بعض مجموعات البطاريات من انخفاض كبير في السعة، مما يقلل من قدرة النظام القابلة للاستخدام إلى أقل من 70 ٪ من المستوى المتوقع، مما يؤثر بشدة على التوافر والعائدات الاقتصادية.

2. تقصير عمر النظام

يتأثر عمر البطارية بشدة بدرجة الحرارة.في هيكل ناقل التيار المستمر، يمكن أن يسبب عدم التوازن في السعة بين المجموعات تيارات الدوران، مما يؤدي إلى زيادة درجات حرارة البطارية، وسرعة الشيخوخة، وقصر عمر النظام.بالإضافة إلى ذلك، يمكن لدرجات الحرارة القصوى تسريع تدهور أداء الخلية، مما يؤثر على طول عمر النظام.

3. زيادة تعقيد التشغيل والصيانة

ويتطلب نظام النقل الشبكي بحافلات التيار المستمر قدرا أكبر من التعقيد في مجال الصيانة.مع تشغيل نظام إدارة البطارية على المدى الطويل (BMS)، قد يحدث انجراف تقدير حالة الشحن (SOC)، مما يتطلب إعادة معايرة دورية من قبل مهندسين محترفين، مما يؤثر بشكل مباشر على توافر النظام.بالإضافة إلى ذلك، عندما تنشأ رحلات حماية قاطع الدائرة أو التيارات الجارية، يجب على المهندسين الاستجابة على وجه السرعة في الموقع، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف العمالة وما ينتج عن ذلك فرص فقدان الإيرادات لمحطة تخزين الطاقة.

ملخص خصائص نظام التيار المستمر على الشبكة

خاتمة

باختصار، أنظمة التيار المستمر على شبكة الحافلات لديها العديد من )، ولكنها تواجه أيضا عدة تحديات ملحة.مع التقدم المستمر والابتكار، من المتوقع أن تتحسن هذه القضايا، مما يدفع أنظمة تخزين الطاقة نحو مزيد من الكفاءة والموثوقية في المستقبل.

إخلاء المسؤولية: هذه المقالة لأغراض إعلامية فقط.وقد استمد المحتوى من مواد متاحة للعموم نعتقد أنها موثوقة ؛لكننا لا نقدم اية ضمانات فيما يتعلق بدقتها، اكتمالها، او ملاءمتها.جميع العلامات التجارية والشعارات وحقوق الملكية الفكرية هي ملك لأصحابها.وينبغي للقراء أن يمارسوا حكمهم بأنفسهم وأن يتحملوا المسؤولية الكاملة عن أي استخدام لهذه المعلومات.ونحن نخلي أي مسؤولية قانونية عن الخسائر المباشرة أو غير المباشرة الناجمة عن استخدام هذا المحتوى.إذا ظهرت أي مشاكل تتعلق بحقوق النشر، يرجى الاتصال بنا للحصول على حل فوري