Hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình một pha so với ba pha: Cách kết hợp pin và bộ biến tần với nguồn điện của ngôi nhà

Một ngôi nhà ba pha không tự động cần một pin ba pha

Một ngôi nhà ba pha không tự động yêu cầu một hệ thống pin ba pha. Trước khi xác định kích thước bất kỳ hệ thống ESS nào, tôi kiểm tra nguồn cung cấp của tòa nhà, cấu trúc bộ biến tần, cách tải phân bổ qua các pha, thiết bị nào cần nguồn điện ba pha trong trường hợp mất điện - và những gì quy định của lưới điện địa phương cho phép.

Pin lưu trữ DC; bộ biến tần chuyển đổi nó thành AC mà ngôi nhà thực sự sử dụng.

Đó là lý do tại sao tôi sẽ kiểm tra nguồn điện và tải dự phòng trước khi chọn dung lượng pin.

single-phase vs three-phase home energy storage system wiring

Nhà A: Nguồn cung cấp một pha 230V

Bắt đầu với lắp đặt đơn giản hơn.

Giả sử Nhà A có:

Nguồn lưới một pha 230V

Năng lượng mặt trời trên mái 8kWp

Pin 10kWh

Tải dự phòng thiết yếu 5kW

Đường điện là khá đơn giản về mặt khái niệm:

Lưới → Bộ Biến Tần Một Pha → Tải Gia Đình

với PV và pin được kết nối theo kiến trúc hybrid hoặc ghép AC đã chọn.

Đối với ngôi nhà này, tôi thường đánh giá một bộ biến tần hybrid một pha với các thông số phù hợp:

điện áp AC

công suất đầu ra liên tục

cửa sổ điện áp pin

phạm vi đầu vào PV

khả năng dự phòng/EPS

giao tiếp pin

Một ví dụ hiện tại từ Dawnice là bộ biến tần hybrid một pha DWH-8~10K-LP1EU-SC, được công bố chođầu ra 220/230/240V L+N+PEvới mộtphạm vi pin DC 45–58Vvà các tùy chọn công suất định mức 8kW/10kW. (energydawnice.com)

Đối với một ngôi nhà một pha, kiến trúc nguồn cung cấp và kiến trúc bộ biến tần tương đối dễ dàng để căn chỉnh.

Nhà B cần xem xét kỹ lưỡng hơn.

Nhà B: Nguồn cung cấp ba pha 400/230V

Bây giờ giả sử Nhà B có:

Cung cấp ba pha 400/230V

12kWp PV

bơm nhiệt

Sạc xe điện ba pha 11kW

Pin đề xuất 20kWh

Tòa nhà có ba dây dẫn:

L1

L2

L3

với các tải đơn pha phân bố trên chúng.

Sai lầm đầu tiên sẽ là nhìn vào pin 20kWh và hỏi:

Đây có phải là pin ba pha không?

Đó thường là lớp sai của hệ thống.

Tôi sẽ hỏi:

Inverter kết nối pin DC với L1, L2 và L3 như thế nào?

Hệ thống nhà ở HV xếp chồng được của Dawnice, chẳng hạn, được trình bày như mộthệ thống inverter và pin ba pha, với các cấu hình pin cao áp từ khoảng 10.64kWh đến 37.27kWh trên trang sản phẩm đã trích dẫn. (energydawnice.com)

Pin, inverter và cấu hình giao tiếp được phê duyệt cần được coi là một hệ thống.

Bộ biến tần pin một pha có thể hoạt động trong một ngôi nhà ba pha không?

Đôi khi, tùy thuộc vào kiến trúc hệ thống và các yêu cầu mạng áp dụng.

Hãy tưởng tượng Nhà B lắp đặt một inverter pin đơn pha trên L1.

Trong quá trình hoạt động kết nối lưới bình thường, đồng hồ tại chỗ có thể đo lưu lượng công suất ròng trên toàn bộ tài sản trong khi pin hoạt động trên một pha.

Về mặt điện, tuy nhiên, inverter pin đó vẫn được kết nối vớimột pha.

Trong chế độ dự phòng, sự phân biệt đó càng quan trọng hơn.

Giả sử:

L1 → tủ lạnh, chiếu sáng, ổ cắm

L2 → tải hộ gia đình chung

L3 → tải hộ gia đình chung

và máy bơm nhiệt hoặc thiết bị khác yêu cầu nguồn điện ba pha thực sự.

Một đầu ra dự phòng đơn pha không thể tái tạo nguồn cung ba pha chỉ vì ngôi nhà thường nhận nguồn điện ba pha từ tiện ích.

Câu hỏi hữu ích do đó là:

Tải nào phải được duy trì nguồn điện khi lưới điện bị mất?

Các thiết bị ba pha có thể quyết định kiến trúc

Đây là nơi tôi sẽ mở lịch trình tải.

TảiCung cấpCần dự phòng không?
Tủ lạnhMột phaCó
Chiếu sángMột phaCó
Router/bảo mậtMột phaCó
Bơm nhiệtKiểm tra mô hình thực tếCó thể
Sạc EVBa phaThường thì không
Động cơ xưởngBa phaCụ thể cho dự án

Nếu nguồn dự phòng chỉ giới hạn cho việc làm lạnh, chiếu sáng, truyền thông và các ổ cắm chọn lọc, người lắp đặt có thể có một số kiến trúc khả thi.

Thay đổi yêu cầu thành:

Giữ cho bơm nhiệt ba pha hoạt động trong thời gian mất điện.

Bây giờ các tùy chọn đã thu hẹp lại.

Tôi cần xác minh rằng hệ thống inverter có thể cung cấp đầu ra EPS/ngoài lưới ba pha cần thiết, đủ công suất liên tục, khả năng khởi động đầy đủ và mối quan hệ pha chính xác.

Tài liệu hướng dẫn của inverter Dawnice minh họa những gì hoạt động ba pha thực sự liên quan. Sổ tay của nó mô tả một cấu hình song song ba pha sử dụng3P1, 3P2 và 3P3, với độ lệch pha 120°; ở 230V pha đến trung tính, điện áp ghi lại giữa các dây là khoảng 398V. (energydawnice.com)

Nguồn dự phòng ba pha do đó là một chức năng của hệ thống. Nó không chỉ được tạo ra bằng cách kết nối ba dây dẫn độc lập với một pin.

Một bộ biến tần 12kW không cho tôi biết tất cả về các pha

Giả sử một hệ thống ESS gia đình ba pha được đánh giá:

12kW

Tôi sẽ không giả định rằng mọi tổ hợp tải hộ gia đình dưới 12kW đều tự động chấp nhận.

Tài liệu dữ liệu vẫn cần trả lời:

Tổng công suất liên tục là bao nhiêu?

Có giới hạn theo pha không?

Có bao nhiêu sự mất cân bằng pha được phép?

Có bao nhiêu quá tải hoặc tăng cường có sẵn?

Trung tính được xử lý như thế nào?

Có áp dụng cùng một đánh giá trong chế độ dự phòng không?

Một hộ gia đình có thể chỉ tiêu thụ tổng cộng 8kW trong khi một pha mang một phần không tương xứng.

Tùy thuộc vào thiết kế của inverter, pha đó có thể đạt giới hạn của nó trước khi toàn bộ hệ thống đạt 12kW.

Vì vậy, đối với một báo giá ba pha, tôi muốnphân phối tải, không chỉ tổng nhu cầu hộ gia đình.

Tính tương thích của pin là một kiểm tra riêng biệt

Khi kiến trúc AC đã rõ ràng, tôi chuyển sang phía DC.

Đối với một pin cao áp mô-đun, việc thay đổi số lượng mô-đun có thể thay đổi điện áp chuỗi pin một cách đáng kể.

Dòng sản phẩm DW-HVS của Dawnice minh họa điều này. Các cấu hình được công bố của nó kéo dài từ204.8V danh nghĩa với hai mô-đun lên tới 716.8V với bảy mô-đun, với các khoảng điện áp hoạt động tương ứng. (energydawnice.com)

Trước khi phê duyệt cặp, tôi sẽ kiểm tra:

điện áp hoạt động tối thiểu của pin

điện áp tối đa của pin

cửa sổ điện áp pin của bộ biến tần

dòng điện sạc/xả tối đa

giao thức giao tiếp BMS

firmware

số lượng mô-đun được phê duyệt

cặp bộ biến tần được phê duyệt

Một bộ biến tần có thể đúng cho nguồn ba pha của tòa nhà nhưng vẫn sai cho pin đã chọn.

Tính tương thích phía AC và tính tương thích phía DC là hai kiểm tra riêng biệt.

Năng lượng mặt trời hiện có có thể thay đổi kiến trúc tốt nhất

Việc cải tiến thêm một quyết định khác.

Giả sử Nhà B đã có một bộ biến tần PV ba pha hoạt động.

Tùy thuộc vào thiết bị hiện có, mục tiêu dự án và yêu cầu địa phương, người lắp đặt có thể xem xét:

giữ lại bộ biến tần PV hiện có và thêm lưu trữ nối AC

hoặc

chuyển sang kiến trúc hybrid tương thích

hoặc cấu hình được nhà sản xuất phê duyệt khác.

Lựa chọn đó có thể ảnh hưởng đến:

hoạt động dự phòng

liệu PV có còn khả dụng trong thời gian mất điện

đo đạc và bố trí CT

kiểm soát xuất khẩu

chi phí lắp đặt

mở rộng pin hoặc PV trong tương lai

Đó là lý do tại sao tôi sẽ không báo giá một hệ thống ESS gia đình ba pha chỉ dựa vào kWh của pin.

Những gì tôi muốn trước khi báo giá hệ thống

Đối với một dự án dân cư Ruibit/Dawnice, tôi sẽ hỏi người lắp đặt về:

1. Nguồn lưới — một pha, hai pha hoặc ba pha

2. Điện áp và tần số

3. Mô hình bộ biến tần PV hiện có

4. Phân phối tải L1/L2/L3 khi có liên quan

5. Thiết bị đơn pha và ba pha lớn

6. Tải thực sự cần nguồn dự phòng

7. Công suất dự phòng tối đa đồng thời

8. Thời gian dự phòng cần thiết

9. Các yêu cầu lưới điện và xuất khẩu áp dụng

Sau đó, thứ tự lựa chọn trở thành:

Kiến trúc cung cấp → Phân phối tải → Ranh giới dự phòng → Bộ biến tần → Điện áp và công suất pin → kWh của pin

Dawnice hiện đang công bố cả bộ biến tần dân dụng đơn phaSản phẩmvà giải pháp pin/bộ biến tần ba pha cao áp, trong khi thư viện hỗ trợ kỹ thuật của nó bao gồm các quy trình giao tiếp pin–bộ biến tần cho nhiều cấu hình. (energydawnice.com)

Điều này cung cấp cho các nhà lắp đặt các kiến trúc sản phẩm khác nhau để đánh giá thay vì buộc mỗi ngôi nhà vào cùng một cấu hình.

Tải dự phòng - không chỉ các pha tiện ích - nên quyết định kiến trúc ESS

Đối với một ngôi nhà đơn pha, kiến trúc điện thường sẽ hướng tới một ESS gia đình đơn pha có kích thước phù hợp.

Đối với một ngôi nhà ba pha, hãy kiểm tra lịch trình tải trước.

Các pha nào mang tải quan trọng?

Có thiết bị nào thực sự là ba pha không?

Có phải những thiết bị đó phải hoạt động trong thời gian mất điện không?

Giới hạn tổng và theo pha của bộ biến tần là gì?

Điện áp pin và cấu hình BMS có phù hợp với bộ biến tần đó không?

Các yêu cầu lưới điện áp dụng cho phép điều gì?

Chỉ sau khi những câu hỏi đó được trả lời, tôi mới hoàn thiện dung lượng pin.

Kết nối lưới cho bạn biết ngôi nhà nhận điện như thế nào. Lịch trình tải cho thấy nơi cần điện. Bộ biến tần xác định tải nào trong số đó mà pin thực sự có thể hỗ trợ khi lưới điện bị ngắt.

single-phase vs three-phase home energy storage system wiring

Câu hỏi thường gặp

1. Một ngôi nhà ba pha có luôn cần một hệ thống ESS ba pha không?

Không. Kiến trúc đúng phụ thuộc vàophân phối tải, cấu trúc bộ biến tần, yêu cầu dự phòng, thiết bị ba pha và quy tắc lưới địa phương.

2. Một bộ biến tần pin một pha có thể hoạt động trong một ngôi nhà ba pha không?

Đôi khi. Một bộ biến tần đơn pha có thể hoạt động trên một pha nơi thiết kế hệ thống và quy tắc lưới cho phép. Tuy nhiên, nó không thể cung cấp dự phòng ba pha thực sự cho thiết bị cần điện ba pha.

3. Tại sao giới hạn bộ biến tần theo pha lại quan trọng?

Một bộ biến tần ba pha có thể đạt đượcgiới hạn công suất theo phangay cả khi tổng nhu cầu hộ gia đình vẫn dưới mức công suất kW tổng thể của nó. Các nhà lắp đặt nên xem xét phân phối tải L1/L2/L3.

4. Những gì cần kiểm tra trước khi kết hợp pin với bộ biến tần ba pha?

Xác minhdải điện áp pin, cửa sổ điện áp bộ biến tần, dòng điện sạc/xả, giao thức BMS, firmware, số lượng mô-đun và cặp pin–bộ biến tần được phê duyệt.

5. Điều gì nên xác định kiến trúc ESS của ngôi nhà?

Bắt đầu vớicung cấp xây dựng, lịch trình tải, mạch dự phòng, thiết bị lớn, khả năng bộ biến tần và yêu cầu lưới điện. Dung lượng pin nên được hoàn thiện sau khi các điều kiện này được hiểu.