Efficiency calculation Formula Rau Lub Zog Cia Lub Hwj Chim Chaw Nres Tsheb

Dec 02, 2024 Tso lus

1. Efficiency txhais ntawm lub zog cia fais fab chaw nres tsheb system

 

 

Comprehensive efficiency ntawm chaw nres tsheb fais fab

 

Raws li GBT 36549-2018 "Qhov taw qhia kev khiav hauj lwm thiab kev ntsuam xyuas ntawm Electrochemical Energy Storage Power Stations", qhov kev ua tau zoo ntawm lub zog cia chaw nres tsheb yuav tsum yog qhov piv ntawm cov hluav taws xob hauv kab hluav taws xob thiab hluav taws xob tawm hluav taws xob thaum lub sijhawm tsim khoom thiab kev ua haujlwm ntawm cov khoom siv hluav taws xob. lub zog cia fais fab chaw nres tsheb thaum lub sij hawm ntsuam xyuas, uas yog, tag nrho cov hluav taws xob kis tau los ntawm lub zog cia fais fab chaw nres tsheb mus rau daim phiaj los ntawm lub rooj vag meter nruab nrab ntawm lub zog cia fais fab chaw nres tsheb thiab daim phiaj. Thaum lub sij hawm ntsuam xyuas / tag nrho cov nqi hluav taws xob tau txais los ntawm lub zog cia chaw nres tsheb fais fab los ntawm daim phiaj.

 

 

Efficiency ntawm lub zog cia khoom siv

 

Raws li GB/T 51437-2021 "Tsim qauv rau cua, hnub ci thiab lub zog cia sib xyaw ua ke fais fab chaw nres tsheb":

Kev ua tau zoo ntawm cov khoom siv hluav taws xob yuav tsum raug xam raws li cov yam ntxwv xws li roj teeb kev ua haujlwm, kev hloov hluav taws xob hloov hluav taws xob, kev siv hluav taws xob, thiab kev siv hluav taws xob hloov pauv siv cov qauv hauv qab no:

 

Φ=Φ1×Φ2×Φ3×Φ4

 

Φ 1: Roj teeb efficiency, kev ua tau zoo ntawm lub zog cia roj teeb ua kom tiav cov nqi thiab tawm mus, uas yog qhov piv ntawm cov hluav taws xob tawm los ntawm lub roj teeb lub cev rau cov nqi hluav taws xob. Raws li cov kev ua tau zoo ntawm lub zog cia roj teeb, tus nqi hluav taws xob hloov pauv ntawm lub roj teeb tsis tsawg dua 92% (bidirectional) ntawm 1C tus nqi, thiab tsis pub tsawg dua 94% (bidirectional) ntawm 0.5C tus nqi;

 

Φ 2: Kev ua tau zoo ntawm lub zog hloov dua siab tshiab, suav nrog kev ua kom zoo dua qub thiab kev ua haujlwm ntawm inverter; Raws li kev lag luam PCS ntau lawm qhov teeb meem, 98.5% (ib-txoj kev) feem ntau yog coj;

 

Φ 3:Kev ua tau zoo ntawm cov kab hluav taws xob, xav txog qhov ua tau zoo tom qab kev sib kis ntawm kev sib kis ntawm AC / DC cables;

 

Φ 4:Transformer efficiency, noj mus rau hauv tus account lub efficiency tom qab xav txog lub bidirectional transformation poob ntawm lub transformer.

 

 

 

 

2. Poob cov koom haum pab hauv cov chaw nres tsheb fais fab

 

 

Raws li tag nrho uas paub txog qee yam haujlwm, lub zog cia chaw nres tsheb cia siab rau ntau cov cuab yeej pabcuam kom muaj kev nyab xeeb thiab ruaj khov ntawm lub zog cia lub sijhawm ua haujlwm, xws li cov tshuab hluav taws xob sib xyaw, teeb pom kev zoo, kev ruaj ntseg, hluav taws xob tswb. , ib puag ncig systems, HVAC systems, automation systems, thiab lwm yam. Cov tshuab no ua haujlwm pabcuam rau lub zog cia fais fab nroj tsuag kom ntseeg tau tias lawv cov kev lag luam txhim khu kev qha, yog li kev siv hluav taws xob ntawm cov cuab yeej pab cuam kuj suav nrog feem ntau ntawm tag nrho. kev siv hluav taws xob ntawm lub zog cia hluav taws xob cog.

 

Lub zog cia qhov system yuav ua haujlwm lossis tsis ua haujlwm (lub xeev standby). Rau lub zog cia chaw nres tsheb fais fab koom nrog hauv daim phiaj ncov shaving thiab hav filling, yog tias lub tswv yim ua haujlwm yog ua kom tiav ib qho nqi thiab ib qho tawm hauv ib hnub nrog tus nqi them nqi ntawm 0.5C, lub zog cia yuav ua haujlwm. thaum lub sij hawm them nqi hluav taws xob (2h), thiab tsis ua haujlwm thaum lub sijhawm so. Hais txog kev khiav hauj lwm, qhov kev khiav hauj lwm ntawm nws cov cuab yeej pab cuam yog txawv ntawm qhov tsis ua hauj lwm hauv lub xeev. Qhov sib txawv tseem ceeb yog tias HVAC system tau qhib rau hauv lub xeev ua haujlwm thiab tsis qhib lossis qee zaus tig rau hauv lub xeev tsis ua haujlwm.

 

Cov khoom siv tseem ceeb ntawm lub zog khaws cia siv lub zog hauv lub roj teeb prefabricated compartment, thiab cov khoom siv hluav taws xob tseem ceeb yog cov cua txias. Muaj cua txias, raws li ib qho tseem ceeb thermal tswj cov cuab yeej rau roj teeb prefabricated compartments, yog ib qho tseem ceeb ntaus ntawv thaum lub sij hawm ua hauj lwm ntawm lub zog cia systems. Nws yog tsuas yog siv los tswj kev ua haujlwm kub ntawm cov khoom siv hluav taws xob thiab ua kom pom kev ua haujlwm zoo ntawm lub zog cia hlwb. Kev siv hluav taws xob ntawm cov cuab yeej pabcuam yog feem ntau cuam tshuam nrog cov tswv yim ua haujlwm, lub caij nyoog, thiab lwm yam. Cov cua txias ntawm lub roj teeb prefabricated compartment yog tsuas yog tag nrho qhib thaum lub zog cia system ua haujlwm. Thaum nws tsis ua haujlwm, lub qhov hluav taws xob sab hauv hluav taws xob feem ntau yog qhib, tsis muaj cua txias, thiab lub zog noj tsis siab. Yog li ntawd, cov tswv yim ua haujlwm niaj hnub muaj qhov cuam tshuam loj rau kev siv lub tshuab cua txias. Nrog rau ib qho kev them nqi thiab ib qho tawm hauv ib hnub, lub tshuab cua txias ua haujlwm li 2 teev hauv ib hnub. Nrog rau ob qho kev them nqi thiab ob qhov kev tso tawm, lub tshuab cua txias ua haujlwm li 4 teev.

 

Lub caij sib txawv kuj tseem muaj kev cuam tshuam loj rau kev siv hluav taws xob ntawm cov cua txias. Lub peev xwm ua kom txias ntawm lub tshuab cua txias kuj muaj feem xyuam rau qhov kub ntawm qhov chaw sab nraum zoov. Thaum qhov kub thiab txias nyob rau lub caij ntuj sov, qhov txias txias tsis zoo, yog li cov sijhawm ua haujlwm yuav raug ncua. Nyob rau lub caij ntuj no, txawm hais tias qhov kub thiab txias ntawm qhov chaw txias yog qhov zoo, lub sijhawm ua haujlwm txias ntawm lub zog cia yog luv dua li lwm lub caij. Txawm li cas los xij, thaum lub zog cia tsis tau khiav, cov cua sov ua haujlwm tseem yuav tsum tau qhib kom ntseeg tau tias qhov kub thiab txias ua haujlwm ntawm lub zog cia roj teeb hlwb. Yog li ntawd, kev siv hluav taws xob yog qhov siab heev nyob rau lub caij ntuj no thiab lub caij ntuj sov.

 

 

 

 

3. Case tsom xam

 

 

Txheej txheem cej luam thiab poob

 

Cov kev teeb tsa ntawm ib lub zog cia roj teeb compartment yog 2MW / 2MWh, thiab cov khoom siv hluav taws xob tseem ceeb suav nrog cua txias, roj teeb tswj system (BMS), kiv cua, teeb pom kev zoo, thiab lwm yam. Kev ua haujlwm ntawm lub zog cia system yog koom nrog. ncov shaving thiab valley filling ntawm daim phiaj hluav taws xob, thiab kev ua haujlwm yog 1C them thiab tawm, nrog ib lub voj voog. Configure 2 chav ua cua txias, nrog lub zog txias siab tshaj plaws ntawm 17.5kW rau txhua chav, tag nrho 35kW rau 2 units. Lub zog cua sov siab tshaj plaws rau txhua chav yog 15kW, tag nrho 30kW rau 2 units. Thaum lub tshuab cua txias ua haujlwm nyob rau hauv ib qho kev ncig sab hauv, lub zog siv ntawm ib lub tshuab cua txias yog 2kW, thiab tag nrho lub zog siv ntawm ob lub tshuab cua txias yog 4kW. Lwm yam khoom siv hluav taws xob muaj xws li roj teeb tswj systems (BMS), kiv cua (ntsia hauv txhua lub roj teeb module), teeb pom kev zoo, thiab lwm yam, nrog lub peev xwm siab tshaj plaws ntawm 5kW.

 

 

(1) Poob qhov kev pab cuam

 

Raws li cov txiaj ntsig ntawm qhov chaw sim, ua tiav ib qho kev them nqi thiab tawm lub voj voog raws li 1C kev ua haujlwm. Rau cov xwm txheej ntawm lub caij ntuj sov, lub tshuab cua txias yuav tsum tau ua haujlwm hauv qhov txias txias li ntawm 3 teev, nrog lub zog siv 3 teev x 35 kW=105 kWh. Lub sijhawm so yog nyob rau hauv lub voj voog sab hauv, nrog lub zog noj ntawm 21 teev x 4 kW=84 kWh, tag nrho 189 kWh. Xav txog tias lwm yam khoom siv hluav taws xob yuav tsis ua haujlwm ntawm lub zog tag nrho tib lub sijhawm rau feem ntau, yog tias qhov sib xyaw ua ke raug suav tias yog {{10}}.5, kev siv hluav taws xob txhua hnub ntawm lwm cov khoom siv hluav taws xob yog kwv yees li 5kW × 24h × 0.5=60kWh.

 

Nws tuaj yeem pom tau tias raws li qhov ntsuas ntawm qhov chaw thiab kev siv hluav taws xob ntawm lwm cov khoom siv hluav taws xob, nyob rau lub caij ntuj sov, piv txwv li kev ua haujlwm thiab kev ua haujlwm (kev koom tes hauv daim phiaj ncov shaving, 1C them thiab tawm, thiab 1 them thiab Lub voj voog tawm), qhov kev siv hluav taws xob niaj hnub ntawm cov cua txias thiab lwm yam khoom siv hluav taws xob hauv lub zog cia roj teeb yog li 249 kWh.

 

 

(2) Fais fab kab efficiency

 

Thaum DC thiab AC cables dhau tam sim no, lawv ua kom sov poob. Lub unidirectional efficiency ntawm DC sab yog hais txog 99.83%, unidirectional efficiency ntawm PCS AC sab transformer tsawg voltage sab yog hais txog 99.95%, thiab unidirectional efficiency ntawm high voltage AC sab yog hais txog 99.89%. Xav txog unidirectional poob, lub hwj chim kab efficiency yog 99.67%; Xav txog kev poob bidirectional, cov kab hluav taws xob ua haujlwm yog 99.34%.

 

 

(3) Transformer efficiency

 

Feem ntau siv cov tshuab ziab khaub ncaws qhuav hauv qhov project, raws li GB / T 10228-2015 "Technical Parameters and Requirements for Dry type Power Transformers", muaj cov nram qab no tsis zoo rau 35kV 2000kVA tsis zoo siab voltage regulating fais fab transformers:

 

Tsis muaj load poob: 4.23kW;

Load poob: 17.2kW (100 degree);

Ntawm qhov ntsuas hluav taws xob ua haujlwm, qhov kev ua haujlwm ntawm lub tshuab hluav taws xob yog (2000-4.23-17.2) ÷ 2000=98.93%, yog li qhov kev ua tau zoo ntawm kev hloov pauv yog 98.93% × 98.93% {{9 }}.87%.

 

 

Kev txheeb cais ua tau zoo

 

Thaum xam qhov ua tau zoo ntawm lub zog cia chaw nres tsheb, yuav tsum tau them nyiaj mloog mus rau cov kev taw qhia ntawm lub zog khiav, thiab lub koom haum pabcuam kev siv hluav taws xob yuav tsum raug suav tias yog qhov poob thaum lub sijhawm them nyiaj thiab tawm. Thaum xam qhov ua tau zoo ntawm lub zog cia tshuab, nws yog ib qho tsim nyog yuav tsum tau muab cov txheej txheem txhais los txiav txim seb daim ntawv thov kev suav yog bidirectional efficiency lossis unidirectional efficiency. Cov kev txheeb cais ntawm cov qauv saum toj no yog raws li hauv qab no:

 

Tus lej Efficiency muaj pes tsawg leeg Bidirectional efficiency Unidirectional efficiency Sau ntawv
1 Roj teeb System 92% 95.92% Piv txwv tias qhov kev them nqi hluav taws xob zoo sib xws nrog kev tso tawm ua haujlwm
2 Lub zog cia inverter 97.02% 98.5%  
3 Fais fab kab efficiency 99.34% 99.67%  
4 Boosting efficiency 97.87% 98.93%  

 

 

Kev ntsuas kev ua tau zoo

 

 

(1) Them efficiency ntawm lub zog cia system (siv tsuas yog unidirectional efficiency thaum lub sij hawm them nqi)

 

Piv txwv tias SOC ntawm lub roj teeb qhov system zoo ib yam thiab qhov kev them nyiaj thiab qhov tob tob yog suav tias yog 90%, yog tias lub zog 2MWh yuav tsum tau them tag nrho hauv 1 teev, thawj zaug them lub zog ntawm nws sab AC yuav tsum yog:

 

Pib them peev xwm ntawm sab kev sib txuas lus {{0}}}( ntsuas qhov muaj peev xwm ntawm qhov system x qhov tob ntawm tus nqi thiab tawm) ÷ charging efficiency ntawm lub roj teeb system ÷ rectification efficiency ntawm lub zog cia converter ÷ transformer efficiency ÷ fais fab mov kev ua haujlwm + lub zog noj ntawm cov cuab yeej pabcuam (xav txog kev ua haujlwm puv ntoob ntawm cov khoom pabcuam hauv 1 teev ntawm kev them nyiaj) =2000 × 0.9 ÷ 95.92% ÷ 98.5% ÷ 98.93% ÷ 99.67%+(35+5) × 1=1972.12kWhl,

Kev them nyiaj ua haujlwm ntawm AC sab ntawm lub zog cia yog (2000 × 0.9) ÷ 1972.12=91.27%.

 

 

(2) Tshem tawm kev ua haujlwm ntawm lub zog cia (xws li tsuas yog qhov kev ua haujlwm tsis ncaj ncees thaum lub sijhawm tso tawm)

 

Pib lub zog tawm ntawm sab kev sib txuas lus {{0}}}( ntsuas qhov muaj peev xwm ntawm qhov system x qhov tob ntawm tus nqi thiab tawm) x kev them nqi ntawm lub roj teeb x inverter efficiency ntawm lub zog cia converter x transformer efficiency x fais fab kab efficiency - kev siv lub zog ntawm cov cuab yeej pabcuam (xws li kev ua haujlwm puv ntoob ntawm lub koom haum pabcuam hauv 1 teev ntawm kev them nyiaj) =2000 × 0.9 × 95.92% × 98.5% × 98.93% × 99.67% - (35+5) × 1=1636.91kWh,

 

Kev ua haujlwm tawm ntawm AC sab ntawm lub zog cia yog 1636.91 ÷ (2000 × 0.9)=90.94%.

 

 

(3) Lub zog cia khoom siv tau zoo (raws li cov qauv saum toj no, kev ua haujlwm bidirectional yuav tsum tau siv)

 

Raws li lub ntsiab lus ntawm lub zog cia khoom efficiency, lub efficiency ntawm lub zog cia ntaus ntawv yuav muab tau raws li:

Φ=Φ 1 × Φ 2 × Φ 3 × Φ 4=92% × 97.02% × 99.34% × 97.87%=86.78%.

 

 

(4) Comprehensive efficiency ntawm chaw nres tsheb fais fab

 

Piv txwv tias lub voj voog kev ntsuam xyuas yog qhov tso tawm tag nrho, uas yog, them rau 1 teev thiab tso tawm rau 1 teev, yam tsis xav txog cov xwm txheej standby, qhov kev ua tau zoo ntawm lub chaw nres tsheb fais fab hauv ib lub voj voog=tawm lub zog hauv ib lub voj voog ÷ charging tus nqi hauv ib lub voj voog =1636.91 ÷ 1972.12=83.00%.

 

Piv txwv tias lub voj voog ntsuas yog 1 hnub, nrog 1 lub voj voog ib hnub, piv txwv li them rau 1 teev, tso tawm rau 1 teev, thiab standby rau 22 teev. Lub peev xwm tso tawm txhua hnub yog 1 lub peev xwm tawm, uas suav nrog 1972.12 kWh hauv cov ntawv dhau los. Ntxiv nrog rau 1 lub peev xwm ntawm 1972.12 kWh, lub peev xwm them txhua hnub kuj yuav tsum xav txog lub zog poob ntawm lub koom haum pabcuam thaum lub sijhawm tos. (Hauv kev suav yav dhau los, cov khoom siv hluav taws xob siv hluav taws xob hauv lub zog cia roj teeb yog 249kWh ib hnub twg. Txawm li cas los xij, nyob rau hauv tus txheej txheem ntawm kev suav cov nqi them thiab tawm lub zog, cov khoom siv hluav taws xob siv tsis pub dhau 2 teev ntawm kev them nyiaj thiab tso tawm tau raug txiav txim siab. yog 40kWh ib teev twg qhov no tsis tuaj yeem suav rov qab.)

 

Zuag qhia tag nrho, kev ua tau zoo txhua hnub ntawm cov chaw nres tsheb fais fab fais fab yog xam raws li hauv qab no: kev tso tawm hluav taws xob txhua hnub ÷ tus nqi txhua hnub =1636.91 ÷ (1972.12+249-40 × 2)=76.45%.

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