Як гнучка та ефективна розподілена енергосистема, система мікросетки широко використовується в центрах обробки даних, промисловому виробництві, медичних установах та інших галузях для забезпечення стабільного джерела живлення для критичних навантажень. У системах мікросетки пристрої перемикання живлення є одним із основних компонентів, які забезпечують безперервність та надійність живлення. Серед них статичний перемикач передачі (STS) та автоматичний перемикач передачі (ATS) - два загальних пристроїв перемикання живлення. Вони мають суттєві відмінності у функціональності, сценаріях застосування та продуктивності. Ця стаття заглибиться в ролі та відмінності між STS та ATS в мікросетках.
1 Що таке мікросет
(1) Визначення та структура мікросетки
Microgrid - це невелика система виробництва електроенергії та розподілу, що складається з розподілених джерел живлення (таких як сонячна фотоелектрика, енергія вітру, невеликі гідроенергетики тощо), пристрої для зберігання енергії (наприклад, акумулятори, суперконденсатори тощо), електронічні перетворювачі (наприклад, інвертори, випрямлячі тощо), навантаження та моніторинг та захисні пристрої. Він може працювати паралельно з потужною мережею або незалежно в режимі острова, з гнучким режимом експлуатації та високою ефективністю використання енергії.
(2) Режим роботи системи мікросетки
Режим роботи з підключенням до сітки: У режимі операції, підключеного до сітки, мікросетка підключена до основної сітки, а розподілені джерела живлення всередині мікросетки можуть подавати живлення до локальних навантажень. Надлишок електроенергії також може бути передана в основну сітку. У той же час, коли генерація потужності всередині мікросетки недостатня, велика сітка може забезпечити підтримку живлення мікросетки.
Режим експлуатації островів: Коли в мережі живлення виникає несправність або заплановане відключення електроенергії, мікросетка може бути відключена від мережі живлення та ввести режим роботи острівів. У режимі роботи на острові мікросетки покладаються на власні розподілені джерела живлення та пристрої для зберігання енергії для підтримки джерела живлення до локальних навантажень, забезпечуючи нормальну роботу критичних навантажень.
2 Визначення STS та ATS
1. Статичний перемикач передачі (STS)
STS (статичний перемикач передачі) - це пристрій комутації живлення на основі електронних схем, в основному використовується для швидкого та безшовного перемикання між двома незалежними джерелами живлення змінного струму. Його основні компоненти включають інтелектуальну плату управління, високошвидкісні тиристори та вимикачі.
2. Автоматичний перемикач передачі (ATS)
ATS (автоматичний перемикач передачі) - це механічний пристрій перемикання живлення, в основному використовується в системах аварійного живлення для автоматичного перемикання схеми навантаження з одного джерела живлення на інше джерело резервного копіювання. Компоненти виконання комутації зазвичай є контакторами або вимикачами.
3 Роль СТ та АТС
(1) Роль СТ
1. Швидкий перемикання
STS може швидко перейти на резервне джерело живлення у разі основної несправності живлення, при цьому час перемикання, як правило, не перевищує 8 мілісекунд, і навіть може досягти 1\/4 циклу (менше або дорівнює 5 мілісекундам). Ця швидка можливість комутації забезпечує безперебійну роботу точних електронних пристроїв, уникаючи втрати даних або пошкодження обладнання, спричиненого відключенням електроенергії.
2.
STS живлення підходить для додатків, які потребують надзвичайно високої якості електроенергії, таких як центри обробки даних, базові станції зв'язку, лабораторії тощо. Він може забезпечити подвійне джерело живлення шини для одного живлення, що підвищує надмірність системи живлення.
3. Сумісний з декількома джерелами потужності
STS може досягти безперебійного перемикання між UPS та UPS, UPS та генератором, ДБЖ та мережею потужності, а також живленням мережевої потужності, забезпечуючи надійну потужність для обладнання в складних потужних умовах.
(2) Роль АТС
1. Аварійне перемикання резервного копіювання
ATS в основному використовується в системах аварійного живлення. Коли основне джерело живлення не вдається, він автоматично переходить на резервне джерело живлення, щоб забезпечити безперервну роботу важливих навантажень. Час перемикання зазвичай становить понад 100 мілісекунд, підходить для навантажень, нечутливих до коротких відключення електроенергії, таких як освітлення, двигуни тощо.
2. Надійність механічної структури
ATS приймає механічне перемикання контактів, що має сильну здатність до інтерференцій та високий рівень успішності перемикання. Його структура проста, вартість технічного обслуговування низька, і вона підходить для перемикання важких навантажень.
3. Широко використовується
ATS широко використовується в промисловому виробництві, центрах обробки даних, лікарень та інших випадках, які потребують постійного джерела живлення, особливо в сценаріях, коли швидкість перемикання не висока.
4 Різниця між STS та ATS
(1) Швидкість перемикання
STS: Швидкість перемикання надзвичайно швидка, як правило, від 5 мілісекунд і 8 мілісекунд, що підходить для пристроїв, чутливих до відключення електроенергії.
ATS: Швидкість перемикання повільна, як правило, понад 100 мілісекунд, і навіть може досягти 1,5 секунди, придатні для навантажень, які не чутливі до коротких відключень електроенергії.
(2) Метод комутації
STS: Використовуючи електронні комутатори (високошвидкісні тиристори) для досягнення перемикання, процес комутації "спочатку вимкнено, а потім увімкнено", який може досягти безперебійного перемикання.
ATS: Перемикання досягається за допомогою механічних контактів (контакторів або вимикачів), а процес комутації покладається на механічну дію, що може призвести до коротких відключення електроенергії.
(3) Сценарії додатків
STS: підходить для випадків з надзвичайно високими вимогами до якості електроенергії, таких як центри обробки даних, базові станції зв'язку, точні інструменти тощо.
ATS: підходить для випадків, які не чутливі до коротких відключення електроенергії, таких як промислове виробництво, лікарні, освітлення тощо.
(4) Надійність
STS: Метод перемикання електронного комутатора робить його більш чутливим до таких факторів, як електромагнітні перешкоди та температура, але швидкість та безпека комутації вище.
ATS: Метод механічного контактного перемикання надає йому більш сильну здатність до взаємодії, але несправності можуть виникати через контактне знос, підвищення температури та нагрівання.
(5) Вартість та обслуговування
STS: Вартість обладнання відносно висока, але технічне обслуговування порівняно просте.
ATS: Вартість обладнання відносно низька, але механічна конструкція вимагає регулярного обслуговування.
5 Висновок
STS, завдяки своїм перевагам швидкого перемикання та високотехнічного джерела живлення, підходить для точного обладнання, чутливого до відключення електроенергії; З іншого боку, ОВС підходить для звичайних навантажень, нечутливих до коротких відключень електроенергії через його механічну надійність та меншу вартість. У практичних програмах STS або ATS повинні бути обґрунтовано вибрані на основі таких факторів, як характеристики навантаження, енергетичне середовище та бюджет для забезпечення стабільної роботи мікросетських систем та надійності живлення.