Visok udio integracije fotonaponske mreže donosi izazove poput fluktuacije napona, odstupanja frekvencije i harmonične zagađenosti na električnu mrežu. Globalna tehnologija prelazi iz jednostavnog sastanka standarda integracije mreže kako bi aktivno podržavala stabilnost mreže. Kroz tehnologije poput kompenzacije reaktivne snage, niska - vožnja napona, i inercija simulacije, fotonaponske elektrane pretvorene su iz "Grid Burdens" na "mrežnu imovinu". Nadogradnja ove "rešetke" je ključni proboj u postizanju velikog udjela obnovljivih izvora energije.
1 Reaktivni kontrola napona: precizno podešavanje za izravnavanje fluktuacije
Kineska "SVG + inverterska sinergija" rešenje. Fotonaponska elektrana 800MW u provinciji Gansu opremljena je 200mvar statičkim generatorom snage (SVG) na točku veze s mrežom, koja je povezana s reaktivnom snagom od 100 pretvarača u elektrani. Kad je rešetka napona ispod 0,95PU, SVG daje prioritet izlaz kapacitivnom reaktivnom snagom (vreme odziva)<50ms), and the inverters synchronously adjust the power factor to 0.9 ahead. The combination of the two shortens the voltage recovery time to 200ms. When the voltage is above 1.05pu, it switches to inductive reactive power (power factor 0.9 lagging) to avoid voltage exceeding the limit. This technology controls the voltage deviation of the grid connection point within ± 2%, which improves the efficiency by 40% compared to a single SVG regulation. In a certain power grid fluctuation event, the power station successfully reduced the voltage fluctuation amplitude from 10% to 3%.
Distribuirana tehnologija optimizacije reaktivne snage u Evropi. FOTONAVoltački klaster distribuiranih 500MW u Njemačkoj (koji se sastoji od 100 10 MW poddržava) opremljen je 10MVAR dinamičkim uređajem za kompenzaciju reaktivnog napajanja (DSTATCOM) za svaki sub niz. Kroz "Regionalni algoritam kontrole suradnje" izdvaja se reaktivna snaga napajanja na osnovu položaja pod polja i impedancija mreže (Edge podgrupa ima 60%, a središnji pod podočnjak 40%). Ovaj distribuirani dizajn izbjegava jedinstvenu točku neuspjeha rizika od centraliziranog SVG-a, a tačnost reaktivne regulacije električne energije doseže ± 0,5Mvar, što je 50% više od centraliziranog. Praksa u Badenu - W ü Rtemberg je pokazala da je ovaj klaster povećao brzinu kvalifikacije napona distribucijske mreže od 85% na 98%, rješavanje problema nestabilnosti napona u ruralnim snagama.
2 Vožnja niskom naponom kroz i frekvencijsku podršku: Dizajn otpornosti za rješavanje grešaka snage
Kompozitna sposobnost "LVRT + inercije simulacije" u Sjedinjenim Državama. Pretvarač fotonaponske elektrane u Teksasu prihvaća dvostruku funkciju dizajna "niskog napona" (LVRT) + virtualna inercija kontrola ": inverter održava rešetku povezanu operaciju za 150 ms (ispunjavanje FERC standarda u Sjedinjenim Državama), te oslobađa skladištenje energije (podudarno sa 200mw / 400mWWh energije Skladištenje) kroz "algoritam simulacije" inercija "(simulirajući inerciju rotora sinhronih generatora) za pružanje frekvencijske podrške, smanjujući maksimalno odstupanje frekvencije rešetke od 0,5Hz na 0,2Hz. Tijekom greške u Teksasu 2023. godine, elektrana je nastavila biti povezana sa rešetkom i pružiti 50MW frekvencijsku modulacijsku snagu, pomažući da se rešeti brzo oporavi i stabilizira.
Program indijevne transformacije s niskim troškovima LVRT '. Za stare fotonaponske elektrane (pretvarači bez LVRT funkcije) koristi se za prikupljanje samo 20% zamjene pretvarača), brzo odsjećite neke konkurelne žice (kontrolirajte DC bočnu energiju) i pokrenite kružni krug za konzumiranje prekomjerne energije, držeći pretvarač na mrežu. Test renoviranja stare elektrane u Rajasthu u Rajasthu pokazao je da je plan povećao brzinu LVRT-a sa 30% na 95%, ispunjavajući zahtjeve za povezivanjem mreže Centralnog autoriteta za struju Indije (CEA). Period za povrat ulaganja za obnovu je samo 2 godine.
3 Harmonska kontrola i optimizacija kvaliteta energije: Poboljšanje čistoće snage snage
Kineska "aktivna filtriranje + SVG integracija" tehnologija. Fotonaponska elektrana 1.2GW u Qinghaiu rasporedila je integrirani uređaj "SVG + APF (aktivni filter)" na mjestu mreže. SVG je odgovoran za reaktivnu regulaciju energije, dok je APF odgovoran za harmoničnu kontrolu (koja može filtrirati 2-50 harmonike). Dvije dijele DC autobus, smanjenje troškova za 30% u odnosu na podijeljeni tip. Harmonična kompenzacijska točnost APF doseže ± 2%, što može smanjiti ukupnu harmoničnu distorziju (THD) snage snage od 8% do ispod 3% (ispunjavanje GB / T 14549 standarda). Nakon primjene određene elektrane, stopa kvara opreme okolne precizne prehrambenih preduzeća smanjena je za 20%, izbjegavajući prekide proizvodnje uzrokovane harmonikom.
Japanski "distribuirani harmonski nadzor i kontrolu". Kao odgovor na harmonične probleme uzrokovane distribuiranim fotovoltaikama (domaćinstvo / industrijsko i komercijalno) u distributivnoj mreži, na transformatorskoj strani trafostanice instaliran je "harmonični terminal za nadgledanje (uzorkovanje 2KHz) na transformatorskoj strani trafostanice za praćenje sadržaja svakog harmonika u stvarnom vremenu. "Algoritam harmonizma" koristi se za lociranje glavnog izvora harmonika (poput fotonaponskog pretvarača u određenoj tvornici), a zatim se trafostanica APF koristi za kompenzaciju. Praksa u određenom okrugu Tokio pokazuje da taj plan smanjuje THD distributivne mreže sa 10% na 4%, produžava servisni vijek trajanja kućanskih aparata za 5%, te smanjuje gubitke transformatora (uštedu 12000 kWh električne energije godišnje).
Poboljšanje "Grid prijateljstva" fotonaponskih elektrana u osnovi je prelazak iz "sukoba" u "sinergiju" između nove energije i mreže. U budućnosti, sa integracijom virtualnih elektrana (VPP) i AI-a za planiranje moći će preciznije predvidjeti zahtjev za mrežu, postići "na - zahtjev za potražnju", osigurati efikasnu proizvodnju električne energije i pružiti pomoćne usluge kao što su reaktivna regulacija snage, i sigurnosna kopija za rešetku, postaju fleksibilna i kontrolirana "Zeleni regulatori" u novom elektroenergetskom sistemu.