ໄດ້ລະບົບການແປງພະລັງງານ(PCS) ແມ່ນການໂຕ້ຕອບລະຫວ່າງຫມໍ້ໄຟແລະຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຫຼືການໂຫຼດ AC. ມັນບໍ່ພຽງແຕ່ກໍານົດຄຸນນະພາບພະລັງງານແລະຄຸນລັກສະນະແບບເຄື່ອນໄຫວຂອງຜົນຜະລິດຂອງລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຂອງຫມໍ້ໄຟ, ແຕ່ຍັງມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄວາມປອດໄພແລະອາຍຸຂອງຫມໍ້ໄຟ. ອີງໃສ່ການກຳນົດຄ່າຂອງວົງຈອນ ແລະ ການກຳນົດຄ່າຂອງໝໍ້ແປງໄຟ, ປະເພດພື້ນຖານຂອງ PCS ສາມາດແບ່ງອອກເປັນພະລັງງານ-ຂັ້ນຕອນຄວາມຖີ່-ປະເພດການເຊື່ອມຕໍ່ສູງ-ແຮງດັນໂດຍກົງ-ປະເພດ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.
ໃນປັດຈຸບັນ, ລະດັບແຮງດັນຂອງກຸ່ມແບດເຕີລີ່ທໍາມະດາບໍ່ເກີນ 1500V, ແລະມີລະດັບການເຫນັງຕີງທີ່ແນ່ນອນຂຶ້ນກັບສະຖານະຂອງຄ່າບໍລິການ (SOC). ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອປັບຕົວເຂົ້າກັບຄວາມຕ້ອງການແຮງດັນຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຫຼືການໂຫຼດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຄື່ອງປ່ຽນຄວາມຖີ່ພະລັງງານມັກຈະຖືກຕັ້ງຄ່າຢູ່ດ້ານ AC ຂອງ PCS (ລະບົບການແປງພະລັງງານ). ນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ບັນລຸການເພີ່ມແຮງດັນໄຟຟ້າຫຼືລະບຽບການ, ແຕ່ຍັງອະນຸຍາດໃຫ້ສ້າງລະບົບສາຍສາມ-ໄລຍະສີ່-ໃນລະບົບ off-ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າເພື່ອສະຫນອງການໂຫຼດດຽວໄລຍະດຽວ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ມັນປັບປຸງການປ້ອງກັນແລະການສະກັດກັ້ນຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າຂອງລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ.
ອີງຕາມຈໍານວນຂັ້ນຕອນ, ຂັ້ນຕອນຄວາມຖີ່ພະລັງງານ-ເຖິງ PCS ປະເພດສາມາດແບ່ງອອກເປັນຂັ້ນຕອນດຽວ-ຂັ້ນຕອນແລະຄູ່- topologies ຂັ້ນຕອນ.
ພະລັງງານ-ຂັ້ນຕອນຄວາມຖີ່-ເຖິງຂັ້ນຕອນດຽວ-PCS ສະຫນອງປະສິດທິພາບສູງ ແລະໂຄງສ້າງທີ່ງ່າຍດາຍ; ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມັນທົນທຸກຈາກຄວາມອາດສາມາດຫມໍ້ໄຟຕ່ໍາແລະຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຈໍາກັດໃນການຄັດເລືອກແຮງດັນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມຜິດຂອງວົງຈອນສັ້ນ-ຢູ່ດ້ານ DC ຂອງ PCS ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດກະແສໄຟຟ້າແຮງໃນຊຸດແບັດເຕີຣີໄດ້ງ່າຍ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມສ່ຽງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. Single-PCS ຂັ້ນຕອນຍັງສາມາດຖືກຈັດປະເພດເປັນສອງ-ລະດັບ, ສາມ-ລະດັບ, ຫຼືຫຼາຍ-ລະດັບລະບົບໂດຍອີງໃສ່ລະດັບແຮງດັນຂາອອກ. ເມື່ອຈໍານວນລະດັບເພີ່ມຂຶ້ນ, ລະດັບແຮງດັນ DC ແລະຄຸນນະພາບພະລັງງານຂອງ PCS ສາມາດປັບປຸງຕື່ມອີກ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.
ການພະລັງງານ-ການເພີ່ມຄວາມຖີ່-ປະເພດສອງ-PCS ຂັ້ນຕອນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 2-22, ຖືກຕັ້ງຄ່າດ້ວຍຕົວແປງ DC/DC ສອງທິດທາງຢູ່ທີ່ຕົວປ້ອນຂໍ້ມູນຫມໍ້ໄຟ, ເຊິ່ງຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມຈຸຂອງແບັດເຕີລີ່ ແລະ ປັບປຸງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງການເລືອກແບດເຕີຣີ, ແລະສາມາດຄວບຄຸມຄວາມດັນໄຟຟ້າໄດ້ຫຼາຍອັນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ, ການຄວບຄຸມທີ່ຂ້ອນຂ້າງສັບສົນ, ແລະປະສິດທິພາບຕໍ່າ. ອີງຕາມໂຄງສ້າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງເຄື່ອງແປງ DC/DC, ສອງ-PCS ຂັ້ນຕອນສາມາດແບ່ງອອກເປັນປະເພດທີ່ບໍ່ແມ່ນ-ໂດດດ່ຽວ ແລະໂດດດ່ຽວ. PCS ສອງຂັ້ນຕອນທີ່ໂດດດ່ຽວສາມາດປັບປຸງອັດຕາສ່ວນການຫັນປ່ຽນແຮງດັນໄດ້ຕື່ມອີກ ແລະມີການປັບປ່ຽນແຮງດັນຂອງແບດເຕີຣີທີ່ກວ້າງຂຶ້ນ, ແຕ່ການອອກແບບຂະໜາດໃຫຍ່-ຄວາມອາດສາມາດໂດດດ່ຽວສູງ-ຕົວປ່ຽນສອງທິດທາງ DC/DC ມີຄວາມທ້າທາຍດ້ານເທັກນິກຫຼາຍ. ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຕົ້ນຕໍລວມມີ-ການອອກແບບເຄື່ອງຫັນປ່ຽນແຮງດັນສູງ, ການສນວນລະບົບ, ການປ່ຽນໄລຍະ ຫຼື ຊີຣີ resonant soft switching, ແລະການອອກແບບຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງ.
ສໍາລັບແບດເຕີຣີ້ລີທຽມ-ໄອອອນ, ທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນຂະຫນາດໃຫຍ່-ລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຄວາມຈຸ, ແຮງດັນຂາອອກບໍ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອສະຖານະຂອງການສາກໄຟ (SOC) ຢູ່ໃນຂອບເຂດຂອງ 15% ຫາ 85%. ດັ່ງນັ້ນ, ລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຄວາມຈຸຂະໜາດໃຫຍ່-ສ່ວນໃຫຍ່ທີ່ໃຊ້ຢູ່ໃນປະເທດຂອງຂ້ອຍໃນຂະນະນີ້ໃຊ້ລະບົບການປ່ຽນພະລັງງານໄລຍະດຽວ -(PCS). ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ເມື່ອແຮງດັນ DC ເຂົ້າໃກ້ 1500V, ສາມ-ໂຄງສ້າງຊັ້ນສູງຈະຖືກຮັບຮອງເອົາຫຼາຍຂຶ້ນ. ລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຫມໍ້ໄຟ 1500V ຫຼຸດຜ່ອນຮອຍຕີນທີ່ຕ້ອງການແລະການນໍາໃຊ້ອຸປະກອນໄຟຟ້າເຊັ່ນ: ກ່ອງສະຫຼັບແລະສາຍ DC, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດລົງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງລະບົບໃນບາງຂອບເຂດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຫມໍ້ໄຟແລະ PCS ສັ້ນ, ມັນບໍ່ໄດ້ສະຫນອງການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍການສົ່ງ DC ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍທີ່ເຫັນໃນຂະຫນາດໃຫຍ່{13}}ໂຮງງານໄຟຟ້າ photovoltaic. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ມັນວາງຄວາມຕ້ອງການປະສິດທິພາບທີ່ສູງຂຶ້ນກ່ຽວກັບອົງປະກອບເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ DC ແບບ bidirectional ແລະ contactors DC bidirectional. ການອອກແບບຄວາມປອດໄພແລະການປ້ອງກັນໄຟຟ້າຂອງວົງຈອນ DC ແມ່ນສິ່ງທ້າທາຍຫຼັກໃນການປະຕິບັດລະບົບນີ້.
ເພື່ອເປີດໃຊ້ງານຂອງສະຖານີພະລັງງານການເກັບຮັກສາພະລັງງານຫມໍ້ໄຟຂະຫນາດໃຫຍ່-ຂະຫນາດໃຫຍ່{1}, ແລະເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການເຊື່ອມຕໍ່ຂະຫນານຂອງຊອງຫມໍ້ໄຟຫຼາຍເກີນໄປ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການສູນເສຍທີ່ເກີດຈາກຄວາມຖີ່ຂອງການຫັນເປັນພະລັງງານແລະຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ສູງ-ແຮງດັນໂດຍກົງ-PCS ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ມີໂຄງສ້າງແບບໂມດູລາໄດ້ກາຍມາເປັນທິດທາງການຄົ້ນຄວ້າທີ່ສໍາຄັນ. ຄ້າຍກັບຂັ້ນຕອນຄວາມຖີ່ພະລັງງານ-ເຖິງ PCS, ສູງ-ແຮງດັນໄຟຟ້າໂດຍກົງ-PCS ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຍັງສາມາດແບ່ງອອກເປັນຂັ້ນຕອນດຽວ-ແລະສອງ-ຂັ້ນເທບຕາມຈຳນວນຂອງໄລຍະການປ່ຽນພະລັງງານ.
The cascaded single-stage PCS ສາມາດອອກແຮງດັນສູງໄດ້ໂດຍບໍ່ມີເຄື່ອງປ່ຽນຄວາມຖີ່ພະລັງງານ, ເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງກັບ-ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການສ້າງລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຂະຫນາດໃຫຍ່-ຂະຫນາດໃຫຍ່-. ໂຄງສ້າງແບບ cascade ບັນລຸຜົນໄດ້ຫຼາຍລະດັບ-, ຮັບປະກັນຄວາມແຮງດັນຂອງແຮງດັນທີ່ອອກຕໍ່າລົງ ແມ້ແຕ່ຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບຕໍ່າຢູ່ໃນແຕ່ລະໂມດູນ, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍການສະຫຼັບ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, PCS ຂັ້ນຕອນດຽວແບບ cascaded ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການ insulation ເຊິ່ງກັນແລະກັນຢູ່ດ້ານ DC, ເຮັດໃຫ້ມີຄວາມກົດດັນ insulation ສູງສໍາລັບແຮງດັນຜົນຜະລິດຕ່ໍາ, ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການອອກແບບພິເສດ. ມີ-ເສັ້ນທາງປະຈຸບັນຂອງໂໝດທົ່ວໄປລະຫວ່າງແຕ່ລະແບັດເຕີລີ່ ແລະພື້ນດິນ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການແກ້ໄຂສຳລັບ{10}}ການສະກັດກັ້ນກະແສໄຟຟ້າທົ່ວໄປ.
ກະແສການສາກ ແລະກະແສໄຟອອກຂອງຊຸດແບັດເຕີຣີບັນຈຸມີ-ການສັ່ນສະເທືອນປະສົມກົມກຽວທີສອງ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນກະທົບທາງລົບຕໍ່ເສັ້ນທາງປະຈຸບັນຂອງແບັດເຕີຣີ ແລະເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. Cascaded single-stage PCSs ສ່ວນໃຫຍ່ສາມາດແບ່ງອອກເປັນ H-bridge cascaded ແລະ modular multilevel converter (MMC) cascaded types, ດັ່ງທີ່ສະແດງໃນຮູບ.
ໂດຍລວມແລ້ວ, PCS ເຊື່ອມຕໍ່-ແຮງດັນໂດຍກົງ-ສູງ (ລະບົບການແປງໄຟ) ແມ່ນການແກ້ໄຂທີ່ສໍາຄັນເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາຄວາມປອດໄພ ແລະປະສິດທິພາບທີ່ນໍາເອົາມາໂດຍ-ຄວາມຈຸຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ມັນວາງຄວາມຕ້ອງການສນວນກັນສູງໃນທັງແບັດເຕີລີ່ ແລະຕົວແປງ DC/DC ທີ່ໂດດດ່ຽວ, ເຊິ່ງຈຳກັດການຮັບຮອງເອົາ ແລະ ການນຳໃຊ້ທີ່ກວ້າງຂວາງຂອງມັນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຍັງມີສິ່ງທ້າທາຍໃນການວາງຊ້ອນກັນທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນ, ການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າ, ແລະການອອກແບບຄວາມປອດໄພຂອງລະບົບແບັດເຕີຣີຄວາມຈຸຂະໜາດໃຫຍ່ ultra{5}.