Технології відстеження та формування мережі систем накопичення енергії представляють два різні робочі режими, які мають суттєві відмінності у своїх ролях, функціональних характеристиках та сценаріях застосування в енергосистемі.
Різниця
Спосіб підключення до мережі:
Обидва підключаються до мережі через інвертори, але принципи їх роботи різні. Обладнання, підключене до мережі, працює як джерело струму, покладаючись на опорну напругу, що надається зовнішньою електромережею, для синхронізації власного виходу; А мережеве обладнання — це як джерело напруги, здатне самостійно формувати стабільну напругу та частоту без зовнішньої підтримки електромережі.
Внесок стабільності:
Підключене до мережі накопичення енергії в основному працює в стабільному мережевому середовищі та не має можливості забезпечити підтримку напруги чи частоти; Навпаки, мережеве накопичення енергії продовжує постачати електроенергію до навантажень під час збоїв у мережі та допомагає підтримувати стабільність і надійність місцевих електромереж.
Сценарії застосування:
Наступний тип мережі підходить для використання у великих електромережах з хорошою стабільністю, з низькою вартістю та простим впровадженням; Мережевий тип більше підходить для застосування в системах розподіленого виробництва електроенергії, мікромережах або віддалених районах, особливо в ситуаціях, коли потрібна швидка реакція або короткочасне високе перевантаження.
Переваги та недоліки
Слідкуйте за типом мережі
Переваги: проста і надійна конструкція, низькі початкові інвестиційні витрати; Легко інтегрується в існуючу енергетичну інфраструктуру.
Недолік: відсутність можливостей підтримки для електромережі, нездатність самостійно підтримувати роботу в разі нестабільності мережі.
Тип мережі
Переваги: Самостійне будівництво електромережі, забезпечення підтримки напруги та частоти; Висока гнучкість і здатність до адаптації, особливо при роботі з несподіваними ситуаціями.
Недоліки: відносно складні технічні вимоги вищі, початкові інвестиції більші, а також складність проектування та реалізації також більша.
приклад
Наслідуйте приклад мережі
Система накопичення енергії літієвої батареї потужністю 500 кВт/1 МВт-год була встановлена в промисловому парку на півдні Китаю. Система використовує сітку відповідно до PCS (система перетворення електроенергії) і в основному використовується для зменшення піків, заповнення долин і плавного виходу нової енергії. У цьому проекті система накопичення енергії поєднана з фотоелектричною станцією та підключена до електромережі. Система управління EMS використовується для скоординованого управління з метою оптимізації електроенергії всього парку.
Приклад типу побудови мережі
Державна мережева корпорація Китаю опублікувала звіт про керування мережею накопичення енергії та тестування підключення до мережі за 2024 рік, у якому зазначено, що ключові показники ефективності, такі як первинне регулювання частоти, інерційна характеристика та контроль демпфування системи накопичення енергії мережевого типу, були перевірені за допомогою фактичне тестування.
Наприклад, під час випробування регулювання частоти система накопичення енергії мережевого типу продемонструвала чудову швидкість динамічного відгуку, здатну регулювати вихідну активну потужність протягом мілісекунд, допомагаючи електромережі швидко відновити стабільність частоти.
Порівняння параметрів
PCS, підключена до мережі: зазвичай характеризується характеристиками джерела струму, причому вихідна потужність сильно залежить від умов мережі, придатна для управління енергією в звичайних мережевих середовищах. Типовим застосуванням є система накопичення енергії літієвої батареї 500 кВт/1 МВт-год у наведеному вище випадку, головним завданням якої є стеження за змінами в електромережі та забезпечення плавного обміну енергією.
Тип мережі PCS: характеристики джерела напруги, здатні активно регулювати вихідну напругу та частоту та підтримувати безперервність електропостачання навіть у разі переривання мережі. Ці типи систем часто оснащені більш просунутими алгоритмами та технологіями керування, такими як стратегії керування синхронізацією потужності, які дозволяють їм безпосередньо регулювати активну/реактивну потужність, коли вихід коливається на стороні виробництва електроенергії.
Існують фундаментальні відмінності в стратегіях керування технологіями накопичення енергії, що стежать за мережею та формують мережу, які відображаються в тому, як вони взаємодіють з мережею, реагують на зміни в мережі та типах послуг, які вони надають.
Конкретні відмінності між двома стратегіями технічного контролю:
Цілі контролю
Контроль за мережею: його суть полягає в тому, щоб стежити за станом електромережі, тобто інвертор регулює свою потужність відповідно до напруги та частоти електромережі. Відповідно до цього методу керування, інвертор розглядається як джерело струму, яке вводить якомога більше електричної енергії в мережу та автоматично відключається, щоб захистити себе у разі збоїв у мережі. Таким чином, головним завданням контролю за мережею є максимізація використання нової енергії в рамках існуючої системи електромережі.
Управління типом мережі: має на меті імітувати поведінку традиційних синхронних генераторів, активно встановлювати та підтримувати рівні напруги та частоти місцевих електромереж. Це означає, що навіть без зовнішньої підтримки електромережі мережеві інвертори можуть створити стабільне середовище електропостачання. Інвертори мережевого типу — це, по суті, джерела напруги, які видають напругу та частоту через внутрішні сигнали параметрів напруги. Вони можуть працювати незалежно або паралельно з іншими джерелами живлення.
Механізм реагування
Контроль за мережею: через опору на зовнішні електромережі для надання опорних сигналів, інвертори, що слідують за мережею, можуть бути не в змозі забезпечити ефективну підтримку мережі, коли виникають збої або аномальні коливання, і можуть вирішити відключитися з метою самозахисту. Наприклад, за умов низької напруги (LVRT) або високої напруги (HVRT) мережеві інвертори повинні швидко зменшити вихідну потужність або навіть повністю припинити вироблення електроенергії, щоб уникнути пошкодження обладнання.
Управління мережевим типом: Завдяки потужнішій здатності "прохідності" він може безперервно працювати під час збоїв в електромережі та вводити необхідний струм короткого замикання або вивільняти кінетичну енергію в систему, допомагаючи відновити стабільність напруги та частоти. Це робить мережеві інвертори більш придатними для застосувань, які вимагають високої стабільності мережі, наприклад мікромережі або незалежні системи електропостачання у віддалених районах.
Сервісні характеристики
Контроль за мережею: в основному служить для керування енергією, наприклад, зменшення піків і заповнення спаду, згладжування переривчастого виходу енергії тощо. Цей тип застосування зазвичай відбувається у великих мережах, де сама мережа має достатню інерцію та силу, щоб поглинати будь-яку потенційну нестабільність. .
Управління типом мережі: крім керування енергією, він також надає важливі допоміжні послуги, включаючи, але не обмежуючись, швидку підтримку напруги, інерційну реакцію, первинне регулювання частоти тощо. Ці функції мають вирішальне значення для покращення рівня струму короткого замикання в системі. та підвищення стійкості електромережі.
Алгоритм керування
Керування мережею: як правило, алгоритм відстеження максимальної потужності (MPPT) використовується для забезпечення максимальної ефективності використання нової енергії, одночасно співпрацюючи з технологією фазової автопідстроювання частоти (PLL) для досягнення синхронізації з електромережею.
Управління мережевим типом: більше покладається на передові алгоритми, такі як Droop Control і Virtual Synchronous Machine (VSG), які імітують динамічну поведінку синхронних генераторів для кращої адаптації до перехідних процесів енергосистем.
