Tehnologije sledenja omrežju in oblikovanja omrežja sistemov za shranjevanje energije predstavljajo dva različna delovna načina, ki imata pomembne razlike v svojih vlogah, funkcionalnih značilnostih in scenarijih uporabe v elektroenergetskem sistemu.
Razlika
Način povezave z omrežjem:
Oba sta v omrežje priključena prek razsmernikov, vendar je princip delovanja različen. Oprema, povezana z omrežjem, deluje kot vir toka in se za sinhronizacijo lastnega izhoda zanaša na referenčno napetost, ki jo zagotavlja zunanje električno omrežje; In oprema za gradnjo omrežja je kot vir napetosti, ki je sposoben samostojno oblikovati stabilno napetost in frekvenco brez zunanje podpore električnega omrežja.
Prispevek k stabilnosti:
Hranjenje energije, povezano z omrežjem, večinoma deluje v stabilnem omrežnem okolju in nima zmožnosti zagotavljanja napetostne ali frekvenčne podpore; Nasprotno, omrežno shranjevanje energije še naprej oskrbuje obremenitve med okvarami omrežja in pomaga ohranjati stabilnost in zanesljivost lokalnih električnih omrežij.
Scenariji uporabe:
Naslednji tip omrežja je primeren za uporabo v velikih električnih omrežjih z dobro stabilnostjo, z nizkimi stroški in enostavno izvedbo; Vrsta omrežja je bolj primerna za uporabo v sistemih za porazdeljeno proizvodnjo električne energije, mikroomrežjih ali oddaljenih območjih, zlasti v situacijah, kjer je potrebna hitra odzivnost ali kratkoročna visoka preobremenitvena zmogljivost.
Prednosti in slabosti
Sledite vrsti omrežja
Prednosti: Enostavna in zanesljiva struktura, nizki začetni stroški investicije; Enostavna integracija v obstoječo energetsko infrastrukturo.
Slabost: pomanjkanje podporne zmogljivosti za električno omrežje, nezmožnost samostojnega vzdrževanja delovanja v primeru nestabilnosti omrežja.
Vrsta omrežja
Prednosti: Samostojna izgradnja elektroenergetskega omrežja, zagotavljanje napetostne in frekvenčne podpore; Imajo večjo prožnost in prilagodljivost, zlasti pri soočanju z nepričakovanimi situacijami.
Slabosti: Relativno zapletene tehnične zahteve so višje, začetni vložek je večji, večja pa je tudi težavnost načrtovanja in izvedbe.
Primer
Sledite zgledu omrežja
Sistem za shranjevanje energije iz litijeve baterije 500kW/1MWh je bil nameščen v industrijskem parku na jugu Kitajske. Sistem sprejme mrežo, ki sledi PCS (Sistem pretvorbe energije) in se uporablja predvsem za britje konic, polnjenje doline in nemoten izhod nove energije. V tem projektu je sistem za shranjevanje energije povezan s fotovoltaično elektrarno in povezan z električnim omrežjem. Nadzorni sistem EMS se uporablja za usklajen nadzor za optimizacijo porabe električne energije celotnega parka.
Primer vrste konstrukcije omrežja
Kitajska državna omrežna korporacija je objavila poročilo o nadzoru omrežja za shranjevanje energije in testiranju povezav z omrežjem za leto 2024, v katerem je omenjeno, da so bili ključni kazalniki delovanja, kot so primarna regulacija frekvence, vztrajnostni odziv in nadzor dušenja sistema za shranjevanje energije v omrežju, preverjeni s pomočjo dejansko testiranje.
Na primer, pri preskusu regulacije frekvence je sistem za shranjevanje energije omrežnega tipa pokazal odlično hitrost dinamičnega odziva, zmožen prilagoditi izhodno aktivno moč v milisekundah, kar je pomagalo električnemu omrežju hitro obnoviti stabilnost frekvence.
Primerjava parametrov
PCS, povezan z omrežjem: tipično značilen po značilnostih tokovnega vira, z izhodno močjo, na katero močno vplivajo razmere v omrežju, primeren za upravljanje z energijo v običajnih omrežnih okoljih. Tipična uporaba je v zgornjem primeru sistem za shranjevanje energije litijeve baterije 500kW/1MWh, katerega glavna naloga je slediti spremembam v električnem omrežju in zagotavljati nemoteno izmenjavo energije.
Omrežni tip PCS: predstavlja značilnosti napetostnega vira, zmožen aktivnega prilagajanja izhodne napetosti in frekvence ter ohranja neprekinjenost napajanja tudi v primeru prekinitve omrežja. Te vrste sistemov so pogosto opremljene z naprednejšimi krmilnimi algoritmi in tehnologijami, kot so strategije nadzora sinhronizacije moči, ki jim omogočajo neposredno prilagoditev delovne/jalove moči, ko izhodna moč niha na strani proizvodnje električne energije.
Obstajajo temeljne razlike v nadzornih strategijah tehnologij za shranjevanje energije, ki sledijo omrežju in tvorijo omrežje, kar se odraža v njihovem medsebojnem delovanju z omrežjem, odzivu na spremembe v omrežju in vrstah storitev, ki jih zagotavljajo.
Posebne razlike med obema strategijama tehničnega nadzora:
Nadzorni cilji
Nadzor po omrežju: Njegovo jedro je slediti stanju električnega omrežja, kar pomeni, da pretvornik prilagodi svojo moč glede na napetost in frekvenco električnega omrežja. Pri tej metodi krmiljenja se pretvornik obravnava kot vir toka, ki vnaša čim več električne energije v omrežje in se samodejno izklopi, da se zaščiti v primeru motenj v omrežju. Zato je glavna naloga nadzora po omrežju povečati izkoristek nove energije znotraj obstoječega okvira električnega omrežja.
Nadzor vrste omrežja: cilj je simulirati obnašanje tradicionalnih sinhronskih generatorjev, aktivno vzpostaviti in vzdrževati nivoje napetosti in frekvence lokalnih električnih omrežij. To pomeni, da lahko omrežni pretvorniki tvorijo stabilno okolje za oskrbo z električno energijo tudi brez podpore zunanjega električnega omrežja. Omrežni pretvorniki so v bistvu viri napetosti, ki oddajajo napetost in frekvenco prek notranjih signalov parametrov napetosti. Delujejo lahko samostojno ali vzporedno z drugimi viri energije.
Odzivni mehanizem
Nadzor po omrežju: Ker se pri zagotavljanju referenčnih signalov zanašajo na zunanja električna omrežja, pretvorniki, ki sledijo omrežju, morda ne bodo mogli zagotoviti učinkovite podpore omrežju, ko pride do napak ali nenormalnih nihanj, in se lahko odločijo za odklop zaradi samozaščitnih namenov. Na primer, pri nizkonapetostnem prehodu (LVRT) ali visokonapetostnem prehodu (HVRT) morajo omrežni razsmerniki hitro zmanjšati izhodno moč ali celo popolnoma prenehati proizvajati elektriko, da preprečijo poškodbe opreme.
Nadzor tipa omrežja: z močnejšo zmožnostjo "vozi skozi" lahko neprekinjeno deluje med napakami v električnem omrežju in vnese potreben tok kratkega stika ali sprosti kinetično energijo v sistem, kar pomaga obnoviti stabilnost napetosti in frekvence. Zaradi tega so omrežni razsmerniki primernejši za aplikacije, ki zahtevajo visoko stabilnost omrežja, kot so mikromreža ali neodvisni sistemi napajanja na oddaljenih območjih.
Značilnosti storitve
Nadzor po omrežju: v glavnem služi upravljanju energije, kot je britje vrhov in polnjenje dolin, glajenje prekinitvenega izhoda energije itd. Ta vrsta uporabe se običajno pojavlja v okoljih velikih električnih omrežij, kjer ima samo omrežje dovolj vztrajnosti in moči, da absorbira morebitno nestabilnost .
Nadzor vrste omrežja: poleg upravljanja z energijo zagotavlja tudi pomembne pomožne storitve, vključno s hitro napetostno podporo, vztrajnostnim odzivom, primarno regulacijo frekvence itd. Te funkcije so ključne za izboljšanje ravni kratkostičnega toka sistema in povečanje odpornosti električnega omrežja.
Kontrolni algoritem
Nadzor po omrežju: Na splošno se algoritem sledenja največje moči (MPPT) uporablja za zagotovitev največje učinkovitosti uporabe nove energije, medtem ko sodeluje s tehnologijo fazno zaklenjene zanke (PLL), da se doseže sinhronizacija z električnim omrežjem.
Nadzor tipa omrežja: bolj se opira na napredne algoritme, kot sta Droop Control in Virtual Synchronous Machine (VSG), ki posnemajo dinamično obnašanje sinhronskih generatorjev za boljše prilagajanje prehodnim procesom elektroenergetskih sistemov.
