PCS (Power Conversion System), auch Energiespeicherkonverter genannt, ist die Kernausrüstung eines elektrochemischen Energiespeichersystems. Es ist für die bidirektionale Umwandlung zwischen Wechselstrom (AC) und Gleichstrom (DC) verantwortlich und steuert den Lade- und Entladevorgang von Batterien.
Gitterbildendes PCS ist eine „fortgeschrittene Version“. Im Gegensatz zu herkömmlichen Umrichtern, die nur dem Netz „folgen“, können netzbildende PCS bei Netzfehlern oder bei schwachen Netzbedingungen aktiv Spannung und Frequenz aufbauen und so das Stromnetz stabil stützen.
Kernfunktionen gitterbildender PCS
Virtuelle Synchrongenerator-Technologie (VSG).
Der Kern des netzbildenden PCS liegt im virtuellen Synchrongenerator-Algorithmus. Durch die Simulation der physikalischen Eigenschaften herkömmlicher Synchrongeneratoren (wie Rotorträgheit und Dämpfungskoeffizient) durch mathematische Modelle ist das PCS mit Trägheitsreaktions- und Frequenzregelungsfunktionen ausgestattet. Bei Netzschwankungen können netzbildende PCS innerhalb von Millisekunden Strom abgeben oder aufnehmen, um Stromangebot und -nachfrage schnell auszugleichen und einen Frequenzkollaps zu verhindern.
Dual-Mode-Betrieb
- Netzgekoppelter Modus: Im normalen Netzbetrieb fungiert das netzbildende PCS als „Slave-Einheit“, folgt der Netzspannung und -frequenz und stellt Wirk-/Blindleistungsregulierungsdienste bereit.
- Off-Grid-/Inselmodus: Bei einem Netzausfall oder in abgelegenen Gebieten kann das netzbildende PCS selbstständig Spannung und Frequenz aufbauen, um lokale Verbraucher mit Strom zu versorgen, und unterstützt die Schwarzstartfähigkeit (Neustart des Systems ohne Netzunterstützung).
Starke Überlastfähigkeit und Anti-Störungs-Leistung
Netzbildende PCS verfügen typischerweise über eine kurzzeitige Überlastfähigkeit des 3-fachen Nennstroms (z. B. für 10 Sekunden), was Kurzschlüssen oder Stoßbelastungen unter extremen Bedingungen standhält. Darüber hinaus kann es die Netzimpedanz genau identifizieren und in schwachen Netzen stabil arbeiten, um das Risiko eines netzunabhängigen Betriebs zu vermeiden.