Energian varastointijärjestelmien verkkoseuranta- ja verkkomuodostustekniikat edustavat kahta erilaista toimintatapaa, joilla on merkittäviä eroja roolissaan, toiminnallisissa ominaisuuksissa ja sovellusskenaarioissa voimajärjestelmässä.
Ero
Verkkoliitäntätapa:
Molemmat on kytketty verkkoon invertterien kautta, mutta niiden toimintaperiaatteet ovat erilaiset. Verkkoon liitetty laite toimii virtalähteenä, joka luottaa ulkoisen sähköverkon tarjoamaan jänniteohjeeseen synkronoidakseen oman lähtönsä; Ja verkonrakennuslaitteet ovat kuin jännitelähde, joka pystyy itsenäisesti muodostamaan vakaan jännitteen ja taajuuden ilman ulkoista sähköverkkotukea.
Vakauspanos:
Verkkoon kytketty energiavarasto toimii pääasiassa vakaassa verkkoympäristössä, eikä sillä ole kykyä tarjota jännite- tai taajuustukea; Päinvastoin, verkkoon perustuva energian varastointi jatkaa sähkön syöttämistä kuormille verkkovikojen aikana ja auttaa ylläpitämään paikallisten sähköverkkojen vakautta ja luotettavuutta.
Sovellusskenaariot:
Seuraava verkkotyyppi sopii käytettäväksi suurissa sähköverkoissa, joissa on hyvä vakaus, alhaiset kustannukset ja helppo käyttöönotto; Verkkotyyppi soveltuu paremmin hajautettuihin sähköntuotantojärjestelmiin, mikroverkkoihin tai syrjäisillä alueilla, erityisesti tilanteissa, joissa tarvitaan nopeaa reagointia tai lyhytaikaista suurta ylikuormituskapasiteettia.
Edut ja haitat
Seuraa verkon tyyppiä
Edut: Yksinkertainen ja luotettava rakenne, alhaiset alkuinvestointikustannukset; Helppo integroida olemassa olevaan sähköinfrastruktuuriin.
Haittapuoli: Sähköverkon tukikyvyn puute, ei pysty itsenäisesti ylläpitämään toimintaa verkon epävakauden sattuessa.
Verkon tyyppi
Edut: Sähköverkon rakentaminen itsenäisesti, jännitteen ja taajuuden tukeminen; Vahvempi joustavuus ja sopeutumiskyky, erityisesti odottamattomissa tilanteissa.
Haitat: Suhteellisen monimutkaiset tekniset vaatimukset ovat korkeammat, alkuinvestointi on suurempi ja suunnittelun ja toteutuksen vaikeus on myös suurempi.
Esimerkki
Noudata verkkoesimerkkiä
Etelä-Kiinan teollisuuspuistoon on asennettu 500 kW/1 MWh litiumakkuenergian varastointijärjestelmä. Järjestelmä käyttää PCS:ää (Power Conversion System) seuraavaa ruudukkoa, ja sitä käytetään pääasiassa parranajohuippujen suorittamiseen, laakson täyttämiseen ja tasaiseen uuden energian tuottamiseen. Tässä projektissa energian varastointijärjestelmä on yhdistetty aurinkosähkövoimalaitokseen ja liitetty sähköverkkoon. EMS-ohjausjärjestelmää käytetään koordinoituun ohjaukseen koko puiston sähkötalouden optimoimiseksi.
Esimerkki verkon rakennustyypistä
Kiinan State Grid Corporation on julkaissut raportin energian varastointiverkon ohjauksesta ja verkkoliitäntöjen testauksesta vuodelle 2024, jossa mainittiin, että verkkotyyppisen energian varastointijärjestelmän tärkeimmät suorituskykyindikaattorit, kuten ensiötaajuuden säätö, inertiavaste ja vaimennusohjaus, on varmistettu varsinainen testaus.
Esimerkiksi taajuudensäätötestissä verkkotyyppinen energian varastointijärjestelmä osoitti erinomaista dynaamista vastenopeutta, joka pystyi säätämään aktiivista tehoa millisekuntien sisällä, mikä auttoi sähköverkkoa palauttamaan nopeasti taajuuden vakauden.
Parametrien vertailu
Verkkoon kytketty PCS: tyypillisesti ominaista virtalähteen ominaisuuksilla, lähtötehoon vaikuttavat suuresti verkkoolosuhteet, soveltuu energianhallintaan tavanomaisissa verkkoympäristöissä. Tyypillinen sovellus on yllä olevassa tapauksessa 500kW/1MWh litiumakkuenergian varastointijärjestelmä, jonka päätehtävänä on seurata sähköverkon muutoksia ja varmistaa sujuva energianvaihto.
Verkkotyyppi PCS: esittelee jännitelähteen ominaisuudet, pystyy aktiivisesti säätämään lähtöjännitettä ja -taajuutta ja ylläpitämään virransyötön jatkuvuutta myös verkkokatkon sattuessa. Tämän tyyppiset järjestelmät on usein varustettu edistyneemmillä ohjausalgoritmeilla ja -tekniikoilla, kuten tehon synkronoinnin ohjausstrategioilla, joiden avulla ne voivat säätää suoraan pätö-/loistehoa, kun lähtö vaihtelee sähköntuotannon puolella.
Verkkoa seuraavien ja verkkoa muodostavien energian varastointitekniikoiden ohjausstrategioissa on perustavanlaatuisia eroja, jotka näkyvät siinä, kuinka ne ovat vuorovaikutuksessa verkon kanssa, reagoivat verkon muutoksiin ja minkälaisissa palveluissa ne tarjoavat.
Erityiset erot kahden teknisen ohjausstrategian välillä:
Ohjaustavoitteet
Verkon seurantaohjaus: Sen ydin on seurata sähköverkon tilaa, eli invertteri säätää tehoaan sähköverkon jännitteen ja taajuuden mukaan. Tässä ohjausmenetelmässä invertteriä pidetään virranlähteenä, joka syöttää verkkoon mahdollisimman paljon sähköenergiaa ja katkeaa automaattisesti suojatakseen itseään verkkohäiriöiden sattuessa. Tästä syystä verkkojäljennyksen päätehtävänä on maksimoida uuden energian hyödyntäminen olemassa olevan sähköverkon puitteissa.
Verkkotyyppiohjaus: tavoitteena on simuloida perinteisten synkronisten generaattoreiden käyttäytymistä, aktiivisesti määrittää ja ylläpitää paikallisten sähköverkkojen jännite- ja taajuustasoja. Tämä tarkoittaa, että jopa ilman ulkoista sähköverkkotukea verkkotyyppiset invertterit voivat muodostaa vakaan virransyöttöympäristön. Verkkotyyppiset invertterit ovat pääasiassa jännitelähteitä, jotka tuottavat jännitteen ja taajuuden sisäisten jänniteparametrisignaalien kautta. Ne voivat toimia itsenäisesti tai rinnakkain muiden virtalähteiden kanssa.
Vastausmekanismi
Verkon seurantaohjaus: Koska se luottaa ulkoisiin sähköverkkoihin vertailusignaalien tuottamisessa, verkkoa seuraavat invertterit eivät välttämättä pysty tarjoamaan tehokasta tukea verkkoon vikojen tai epänormaalien vaihteluiden ilmetessä, ja ne voivat halutessaan katkaista yhteyden itsesuojaussyistä. Esimerkiksi LVRT- tai HVRT-olosuhteissa verkkoon kytkettyjen invertterien on vähennettävä nopeasti lähtötehoa tai jopa lopetettava sähkön tuotanto kokonaan, jotta laite ei vahingoitu.
Verkkotyyppinen ohjaus: Vahvemmalla "läpikulkukyvyllä" se voi toimia jatkuvasti sähköverkkovikojen aikana ja syöttää tarvittavaa oikosulkuvirtaa tai vapauttaa kineettistä energiaa järjestelmään, mikä auttaa palauttamaan jännitteen ja taajuuden vakauden. Tämä tekee verkkotyyppisistä inverttereistä sopivampia sovelluksiin, jotka vaativat suurta verkon vakautta, kuten mikroverkot tai itsenäiset tehonsyöttöjärjestelmät syrjäisillä alueilla.
Palvelun ominaisuudet
Verkon seurantaohjaus: palvelee pääasiassa energianhallintaa, kuten huippujen parranajoa ja laaksojen täyttöä, ajoittaisen energiantuotannon tasoittamista jne. Tämän tyyppinen sovellus esiintyy tyypillisesti suurissa sähköverkkoympäristöissä, joissa itse verkossa on riittävä inertia ja vahvuus absorboimaan mahdollisen epävakauden. .
Verkkotyyppinen ohjaus: Energianhallinnan lisäksi se tarjoaa myös tärkeitä apupalveluita, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen, nopea jännitetuki, inertiavaste, ensiötaajuuden säätö jne. Nämä toiminnot ovat ratkaisevan tärkeitä järjestelmän oikosulkuvirran tason parantamiseksi. ja tehostamaan sähköverkon joustavuutta.
Ohjausalgoritmi
Verkon seurantaohjaus: Yleensä MPPT-algoritmia käytetään varmistamaan uuden energian maksimaalinen hyötysuhde, samalla kun se toimii yhteistyössä vaihelukitun silmukan (PLL) tekniikan kanssa synkronoinnin saavuttamiseksi sähköverkon kanssa.
Grid-tyyppinen ohjaus: luottaa enemmän kehittyneisiin algoritmeihin, kuten Droop Control ja Virtual Synchronous Machine (VSG), jotka jäljittelevät synkronisten generaattoreiden dynaamista käyttäytymistä mukautuakseen paremmin sähköjärjestelmien ohimeneviin prosesseihin.
