Rețeaua de curent continuu de 650 V este generată din rețeaua de curent alternativ de joasă tensiune (rețea de curent alternativ) prin intermediul modulelor CHARX de mare putere. Conexiunea bidirecțională permite, de asemenea, ca surplusul de energie de la alți alimentatori să fie reintrodus în rețeaua publică de alimentare.
All Electric Society Factory – un prim exemplu de rețea de curent continuu Noua noastră clădire utilizează pe deplin potențialul formelor regenerabile de energie. Rețeaua industrială de curent continuu proprie servește drept model și obiect pentru cercetarea noii tehnologii de curent continuu de înaltă tensiune.
Provocare
Neutralitatea CO₂ și decarbonizarea sunt obiectivele globale care stau la baza Phoenix Contact. Viziunea All Electric Society descrie o lume în care energia obținută din surse regenerabile este disponibilă în cantități suficiente și la un preț accesibil. Această viziune necesită concepte sustenabile de alimentare cu energie și de interconectare a sectoarelor, precum și un management inteligent al energiei. O abordare este extinderea rețelelor de curent continuu în industrie.
Proiectele de cercetare precum industria de curent continuu demonstrează deja beneficiile sistemelor de curent continuu în aplicațiile industriale. Utilizarea energiei de recuperare, transmiterea mai eficientă a energiei între sectoare și conservarea resurselor sensibile conduc la un echilibru energetic mai bun în rețeaua de curent continuu.
Soluția noastră O clădire independentă cu rețea de curent continuu
În calitate de furnizor de componente, sisteme și soluții în domeniul ingineriei electrice, al electronicelor și al automatizării, dorim, în mod firesc, să testăm noi înșine avantajele unei rețele de curent continuu și eficiența energetică îmbunătățită asociată, precum și să dezvoltăm soluții inovatoare.
Prin urmare, a fost evident pentru noi să ne creăm propria rețea de curent continuu cu propriile noastre componente. Pentru rețeaua de curent continuu din noua noastră clădire, All Electric Society Factory din Blomberg, am utilizat soluții existente și am dezvoltat noi componente care pot fi utilizate într-o rețea curent continuu de 650 V.
Rețeaua de curent continuu din All Electric Society Factory este alimentată de la rețeaua publică de curent alternativ, printre alte surse, și conectează alte generatoare și sisteme de stocare cu consumatorii de curent continuu. Atât generarea de energie regenerabilă prin intermediul sistemelor fotovoltaice, cât și stocarea energiei în baterii se realizează cu ajutorul curentului continuu. Acest lucru oferă un beneficiu major în ceea ce privește reducerea pierderilor de conversie și economiile de materiale în instalație și în dispozitive.
Rețeaua de curent continuu conectează sistemele fotovoltaice, sistemele de stocare a bateriei și stațiile de încărcare pentru mobilitatea electrică prin intermediul nivelului de tensiune de 650 V într-un sistem TN. În plus, mai multe sisteme IT de joasă tensiune în curent continuu sunt alimentate cu 400 V din această rețea de curent continuu de 650 V. Consumatorii, cum ar fi iluminatul, circuitele de comandă și instalațiile de producție, sunt conectate la aceste subsisteme de 400 V CC.
Rețea de curent continuu în detaliu Interconectarea sectoarelor asigură o alimentare sigură
La rețeaua principală de distribuție a energiei electrice de joasă tensiune în curent continuu este conectat un sistem fotovoltaic cu o sarcină de vârf de 100 kW. Generarea de energie regenerabilă prin intermediul sistemului fotovoltaic se bazează pe curent continuu. Conversia CC-CC necesară este deosebit de simplă dacă se utilizează modulele de putere CHARX în format de 19" cu urmărire a punctului de putere maximă, deoarece nu este necesară sincronizarea cu o rețea de curent alternativ. Interconectarea inteligentă a generatoarelor și a consumatorilor cu un sistem de management al energiei (EMS) integrează generarea de energie volatilă din surse fotovoltaice cu ajutorul unui sistem de stocare a bateriei, astfel încât fluxul de energie din rețeaua publică de alimentare cu energie să fie minimizat.
În All Electric Society Factory este integrat un sistem de stocare a bateriei de 300 kWh pentru a compensa necesarul de putere de lungă durată. Ca de obicei, acesta se află în afara clădirii din motive de protecție împotriva incendiilor și de asigurare.
Sistemul de stocare a bateriei poate fi utilizat pentru acoperirea vârfurilor de sarcină, așa-numita plafonare a sarcinii de vârf, de exemplu, la pornirea utilajelor mari. De asemenea, sistemul de stocare a bateriei poate fi utilizat în cazul unei întreruperi a rețelei publice, asigurând astfel stabilitatea și securitatea alimentării în întreaga rețea de curent continuu.
Conectarea bidirecțională a stațiilor de încărcare electrică la rețeaua de curent continuu de 650 V permite ca energia să circule în două direcții. Astfel, bateriile autovehiculelor pot fi încărcate și utilizate pe termen scurt ca sisteme de stocare. În combinație cu echipamentul inteligent din familia PLCnext Control și cu un sistem EMS (sistem de management al energiei), acest lucru face posibilă acoperirea unor vârfuri de sarcină foarte mari într-un timp scurt și contribuie la calitatea rețelei.
La nivel intern, rețeaua de curent continuu de 650 V alimentează consumatorii din instalațiile permanente. În plus, circuitele finale la nivelul de tensiune de 400 V CC sunt alimentate de la rețeaua de curent continuu de 650 V prin intermediul unor convertoare izolatoare, de exemplu pentru iluminat și conexiuni pentru dispozitive mobile. Prin urmare, rețelele de curent continuu subordonate de 400 V sunt circuite de curent continuu izolate (sistem IT de curent continuu).
Dispozitivele actuale de curent alternativ din nivelul de joasă tensiune de curent alternativ necesită surse de alimentare interne cu redresare și circuite intermediare de curent continuu pentru alimentarea PC-urilor, ecranelor și a tehnologiei de iluminat cu LED-uri. În cazul în care aceste dispozitive sunt alimentate direct de la o rețea de curent continuu, se poate economisi o mare parte din greutatea și volumul circuitelor de intrare.
Tensiunea mai mică în circuitele finale ține cont de protecția personală în conformitate cu DIN VDE 0100-410. Rețelele IT sunt monitorizate pentru izolare și sunt oprite în cazul unei defecțiuni.
Circuitele finale de curent continuu cu convertoare CC/CC CHARX pot fi utilizate în aplicații industriale performante. Dacă este necesară o tensiune de alimentare auxiliară de 24 V CC, pot fi utilizate sursele de alimentare pe șină DIN din gama QUINT POWER.
Structura rețelei de curent continuu
Avantajele unei rețele de curent continuu pe scurt Iată de ce merită să folosești curentul continuu
- Conectarea eficientă a surselor de energie regenerabilă
- Egalizarea vârfurilor de sarcină (plafonarea sarcinii de vârf)
- Managementul eficient al energiei și reducerea costurilor
- Stabilitate ridicată a rețelei
- Recuperare simplă