Pod valom energijske revolucije ena energetska naprava ne more več zadovoljiti vse bolj zapletenih potreb po energiji. Koordinirano delovanje pretvornikov in več energijskih naprav, povezanih z omrežjem, je postalo ključno za izgradnjo pametnega energetskega ekosistema. S sodelovanjem z razporejenimi viri električne energije, sistemi za shranjevanje energije, pametnimi omrežnimi napravami itd., So pretvorniki, povezani z omrežjem, dosežejo učinkovito pretvorbo, skladiščenje in distribucijo energije, kar spodbuja razvoj energetskih sistemov do inteligence in zelenosti.
Sodelovanje z porazdeljenimi viri energije: optimizacija proizvodnje in porabe energije
Globoka integracija fotovoltaične proizvodnje električne energije in omrežnih pretvornikov
V porazdeljenih fotovoltaičnih sistemih za proizvodnjo električne energije so omrežni pretvorniki osrednja oprema za doseganje omrežne povezave fotovoltaične energije. Sinergistično sodelovanje med obema neposredno vpliva na učinkovitost in stabilnost proizvodnje fotonapetostne energije. Novi pretvornik, povezan z omrežjem, lahko hitro in natančno sledi največji moči fotonapetostnih modulov z naprednim algoritmom za sledenje največjega moči (MPPT) in tako zagotovi, da lahko fotovoltaični moduli proizvajajo elektriko z najvišjim izkoristkom v različnih pogojih intenzivnosti svetlobe in temperature. Na primer, v oblačnem vremenu s pogostimi spremembami intenzivnosti svetlobe lahko omrežja, povezani z inteligentnimi algoritmi MPPT, v 1 sekundi poiščejo in prilagodijo največjo moč. V primerjavi s tradicionalnimi pretvorniki se hitrost odziva poveča za več kot 5 -krat, učinkovitost proizvodnje energije pa se izboljša za 10% -15%.
Poleg tega lahko pretvorniki, povezani z omrežjem, delujejo tudi v povezavi s sistemom spremljanja fotonapetostnih modulov, da bi dosegli rafinirano upravljanje fotovoltaičnih elektrarn. S spremljanjem delovnega stanja vsakega fotovoltaičnega modula v realnem času lahko pretvornik pravočasno prilagodi svojo izhodno strategijo, ko odkrijemo okvaro modula ali razgradnjo zmogljivosti, pri čemer se izogne širjenju napak in zagotavlja stabilno delovanje celotne elektrarne. Hkrati z uporabo tehnologije za analizo velikih podatkov za analizo podatkov o zgodovinski proizvodnji električne energije fotonapetostnih elektrarn, optimizacijo kontrolnih parametrov pretvornikov in nadaljnje izboljšanje učinkovitosti proizvodnje energije in zmogljivosti porabe energije.
Skupni nadzor nad proizvodnjo vetrne energije in pretvornikov, povezanih z omrežji
V sistemih za proizvodnjo vetrne energije ima zaradi naključnosti in prekinitve hitrosti vetra električna energija s strani vetrnih turbin nestabilne značilnosti. Ključnega pomena je usklajen nadzor pretvornikov in vetrnih turbin, povezanih z omrežjem, ključnega pomena. Omrežni pretvorniki brezhibno povezujejo elektriko, ki jo ustvarja proizvodnja vetrne energije, na omrežje s hitro prilagoditvijo izhodne napetosti in frekvence. Ko se hitrost vetra spremeni in povzroči nihanje izhodne moči vetrne turbine, se lahko pretvornik odzove v milisekundah, prilagodi svoje delovno stanje, zagotovi stabilnost izhodne moči in zmanjša vpliv na električno omrežje.
V veliki vetrni elektrarnah več pretvornikov, povezanih z omrežjem, in vetrne turbine tvorijo grozd za usklajeno načrtovanje prek enotnega sistema upravljanja z energijo. Sistem upravljanja z energijo dodeli izhodno moč vsakega pretvornika, ki temelji na napovedu hitrosti vetra, povpraševanju po obremenitvi omrežja in drugih informacijah, kar dosega maksimiranje celotne učinkovitosti proizvodnje električne energije vetrne elektrarne. Hkrati lahko pretvorniki, povezani z omrežjem, sodelujejo tudi v pomožnih storitvah, kot sta frekvenca in regulacija napetosti električnega omrežja, izboljšajo sposobnost omrežja, da absorbira vetrno energijo in spodbuja obsežno uporabo vetrne energije.
Sodelovanje s sistemi za shranjevanje energije: doseganje fleksibilne dodelitve energije
Dvosmerna interakcija med litijevim shranjevanjem energije akumulatorja in omrežnimi pretvorniki
Koordinirano delovanje litijevega sistema za shranjevanje energije baterije in pretvornika, povezanega z omrežjem, lahko doseže prilagodljivo shranjevanje in sproščanje energije. V obdobjih nizke porabe električne energije, ko je cena omrežja nizka in je presežek porazdeljene proizvodnje električne energije, omrežni pretvorniki pretvorijo presežno elektriko in jo shranijo v litijeve baterije; Med največjo obdobje porabe električne energije ali ko je porazdeljeno proizvodnjo električne energije nezadostna, se litijeve baterije odvajajo na omrežje ali uporabniško stran prek pretvornikov, povezanih z omrežjem, dosežejo arbitražo cen električne energije Peak Valley in navzkrižno optimizacijo porabe energije.
Sinergija med obema se odraža tudi v zaščiti in življenjski podaljški baterij za shranjevanje energije. Inteligentni sistem za upravljanje baterij (BMS), povezanih z omrežji, pretvorniki sodeluje z BM-ji litijevih baterij, da spremljajo parametre v realnem času, kot so napetost akumulatorja, tok, temperatura in stanje polnjenja, ter prilagajanje strategij polnjenja in odvajanja na podlagi stanja baterije. Na primer, ko je temperatura baterije previsoka, pretvornik samodejno zmanjša polnilni tok ali zaustavi polnjenje, da se prepreči pregrevanje in poškodbe baterije, kar učinkovito podaljša življenjsko dobo baterije. V fotovoltaičnem integriranem projektu v industrijskem parku litijeve shranjevanje energije baterije in pretvorniki omrežja sodelujejo pri zmanjšanju stroškov električne energije v parku za 30%, hkrati pa podaljšajo življenjsko dobo baterije za več kot 20%.
Prilagoditev novih naprav za shranjevanje energije, kot so pretočne baterije, na omrežne pretvornike
Z razvojem novih tehnologij za shranjevanje energije, kot so pretočne baterije in shranjevanje stisnjene zračne energije, je treba omrežne pretvornike prilagoditi in uskladiti s temi novimi napravami za shranjevanje energije. Pretočne baterije imajo značilnosti neodvisnega oblikovanja moči in zmogljivosti, dolge življenjske dobe in visoke varnosti, vendar obstajajo razlike v njihovih lastnostih polnjenja in praznjenja v primerjavi z litijevimi baterijami. Pretvorniki, povezani z omrežjem, morajo razviti namenske kontrolne strategije in vmesniške protokole, ki temeljijo na značilnostih pretočnih baterij, da bi dosegli učinkovito sodelovanje med obema. Na primer, v napajalnih napravah za shranjevanje energije Flow akumulator, omrežja, priključeni pretvorniki, natančno nadzorujejo postopek polnjenja in odvajanja na podlagi parametrov, kot sta hitrost pretoka elektrolitov in koncentracija pretočne baterije, kar zagotavlja stabilno delovanje in učinkovito polnjenje in odvajanje sistema za shranjevanje energije. Z nenehno optimizacijo in prilagajanjem tehnologij bo sinergija med novim shranjevanjem energije in omrežnimi pretvorniki prinesla bolj inovativne načine in scenarije uporabe za shranjevanje in uporabo energije.
Sodelovanje s pametnimi omrežnimi napravami: izboljšanje stabilnosti in zanesljivosti omrežja
Izmenjava informacij s sistemom za odpremo Power Grid
Pretvorniki, povezani z omrežjem, dosežejo usklajeno delovanje z električnim omrežjem z izmenjavo informacij s sistemom načrtovanja pametnega omrežja. Inverter nalaga informacije v realnem času, kot so njegov obratovalni status, izhodna moč in prilagodljivost v dispečerski center Power Grid. Odpremni center pošlje navodila za nadzor pretvorniku na podlagi celotnega delovanja električnega omrežja, na primer nastavitev izhodne moči in sodelovanje pri regulaciji frekvence električnega omrežja. V največjih obdobjih porabe električne energije v električnem omrežju lahko odpremni center zahteva, da se omrežja povežejo za povečanje izhodne energije in ublažijo pritisk na napajanje v omrežju; Ko frekvenca električnega omrežja niha, se pretvornik hitro odzove na navodila za načrtovanje, prilagodi izhodno frekvenco, sodeluje pri regulaciji frekvence električnega omrežja in izboljša stabilnost električnega omrežja.
Nadzor povezav z opremo za avtomatizacijo distribucije
Nadzor povezav med pretvorniki, povezanimi z omrežjem, in opremo za avtomatizacijo distribucije pametnih omrežij, kot so odklopniki pametnih vezja in naprave za zaščito pred releji, lahko učinkovito izboljša zanesljivost in varnost električnega omrežja. Ko se v napajalnem omrežju pojavi napaka, oprema za avtomatizacijo distribucije hitro zazna signal napake in podatke prenaša na pretvornik priključenega omrežja. Inverter samodejno prilagodi svoj obratovalni status glede na vrsto in lokacijo napake, na primer zmanjšanje izhoda na območje napake, da se prepreči razširitev napake. Hkrati lahko pretvornik po odpravljanju težav hitro nadaljuje normalno delovanje, skrajša čas izpada električne energije in izboljša zanesljivost napajanja za uporabnike. S tesnim sodelovanjem s pametnimi omrežnimi napravami so omrežni pretvorniki postali nepogrešljivi sestavni del pametnih omrežij, ki igrajo pomembno vlogo pri izdelavi stabilnega, zanesljivega in učinkovitega ekosistema pametne energije.