بخش بالای ادغام شبکه فتوولتائیک چالش هایی مانند نوسانات ولتاژ ، انحراف فرکانس و آلودگی هارمونیک را به شبکه برق می بخشد. فناوری جهانی در حال تغییر از استانداردهای ادغام شبکه به حمایت فعال از ثبات شبکه است. از طریق فن آوری هایی مانند جبران توان واکنشی ، سوار شدن با ولتاژ کم- و شبیه سازی اینرسی ، نیروگاه های فتوولتائیک از "بارهای شبکه" به "دارایی های شبکه" تبدیل شده اند. این به روزرسانی "دوستانه شبکه" یک پیشرفت اساسی در دستیابی به بخش زیادی از شبکه های انرژی تجدید پذیر است.
1 کنترل ولتاژ واکنشی: تنظیم دقیق برای صاف کردن نوسانات
راه حل "SVG+Inverter Synergy" چین. نیروگاه فتوولتائیک 800 مگاواتی در استان گانسو مجهز به یک ژنراتور قدرت واکنش پذیر استاتیک 200mvar (SVG) در نقطه اتصال شبکه است که به خروجی توان واکنشی 100 اینورتر در نیروگاه مرتبط است. هنگامی که ولتاژ شبکه زیر 0.95PU است ، SVG خروجی توان واکنشی خازنی را در اولویت قرار می دهد (زمان پاسخ<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%.
فناوری بهینه سازی قدرت واکنشی توزیع شده در اروپا. یک خوشه فتوولتائیک 500 مگاواتی توزیع شده در آلمان (متشکل از آرایه های زیر {2} mw} MW) مجهز به یک دستگاه جبران توان واکنش پویا 10mvar (DSTATCOM) برای هر آرایه زیر است. از طریق "الگوریتم کنترل مشارکتی منطقه ای" ، خروجی توان واکنشی بر اساس موقعیت زیر آرایه و امپدانس شبکه اختصاص می یابد (زیر آرایه لبه 60 ٪ و زیر آرایه مرکز 40 ٪ را تحمل می کند). این طرح توزیع شده از نقطه واحد خطر عدم موفقیت SVG متمرکز جلوگیری می کند ، و دقت تنظیم قدرت واکنشی به 0.5 مگاوات پوند می رسد ، که 50 ٪ بیشتر از متمرکز است. عمل در Baden- W ü rttemberg نشان داده است که این خوشه باعث افزایش میزان صلاحیت ولتاژ خطوط شبکه توزیع از 85 ٪ به 98 ٪ شده است و مشکل بی ثباتی ولتاژ را در شبکه های برق روستایی حل می کند.
2 سوار ولتاژ کم از طریق و پشتیبانی فرکانس: طراحی تاب آوری برای مقابله با گسل های شبکه برق
قابلیت کامپوزیت "LVRT+شبیه سازی اینرسی" در ایالات متحده. اینورتر نیروگاه فتوولتائیک 1GW در تگزاس یک طرح عملکرد دوگانه از "ولتاژ کم سوار شدن از طریق (LVRT)+کنترل بی تحرکی مجازی" را اتخاذ می کند: هنگامی که ولتاژ شبکه به 0 ٪ (سه {5} مدار کوتاه فاز) کاهش می یابد ، این شرکت با استفاده از اکتشافات مربوط به نسخه (storation interens) ، با استفاده از آن ، با استفاده از مواد ذخیره سازی شبکه) (INDERSIONS) (INDERSIONS) (INDERSIONS) (INDERSION) (()). ذخیره انرژی 200MW/400MWH) از طریق "الگوریتم شبیه سازی اینرسی" (شبیه سازی عدم تحرک روتور ژنراتورهای همزمان) برای پشتیبانی از فرکانس ، کاهش حداکثر انحراف فرکانس شبکه از 0.5Hz به 0.2Hz. در طول گسل شبکه تگزاس در سال 2023 ، نیروگاه همچنان به شبکه وصل شد و قدرت مدولاسیون فرکانس 50 مگاوات را فراهم کرد و به شبکه کمک می کند تا به سرعت در حال بهبود و تثبیت باشد.
برنامه "تحول LVRT کم هزینه" هند. برای نیروگاه های فتوولتائیک قدیمی (اینورترها بدون عملکرد LVRT) ، "کنترل کننده LVRT خارجی" (با هزینه تنها 20 ٪ از جایگزینی اینورتر) برای جمع آوری سیگنال های ولتاژ شبکه استفاده می شود ، به سرعت برخی از رشته های مؤلفه (کنترل قدرت DC) را قطع می کند ، هنگامی که ولتاژ قطره می شود ، و ولتاژ را کاهش می دهد ، و باعث می شود که ترکیب آن را به هم وصل کند و باعث شود که باعث شود که شما باعث افزایش مصرف شود و باعث شود که باعث افزایش مصرف شود و باعث شود که باعث افزایش مصرف شود و باعث شود که باعث شود که باعث افزایش مصرف شود و باعث شود که باعث افزایش مصرف شود و باعث شود که باعث افزایش بیش از حد شود ، آزمایش نوسازی یک نیروگاه قدیمی 300 مگاوات در راجستان نشان داد که این طرح میزان عبور LVRT را از 30 ٪ به 95 ٪ افزایش داده و الزامات اتصال شبکه مرجع اصلی برق هند (CEA) را برآورده می کند. دوره بازپرداخت سرمایه گذاری برای نوسازی تنها 2 سال است.
3 کنترل هارمونیک و بهینه سازی کیفیت قدرت: بهبود خلوص شبکه برق
فناوری "فیلتر فعال+ادغام SVG" چین. نیروگاه فتوولتائیک 1.2 گرم در Qinghai یک دستگاه یکپارچه از "SVG+APF (فیلتر برق فعال)" را در نقطه اتصال شبکه مستقر کرده است. SVG مسئول تنظیم قدرت واکنشی است ، در حالی که APF مسئول کنترل هارمونیک است (که می تواند هارمونیک های 2-50 را فیلتر کند). این دو با یک اتوبوس DC به اشتراک می گذارند و هزینه های آن را 30 ٪ در مقایسه با یک نوع تقسیم کاهش می دهند. دقت جبران خسارت هارمونیک APF به 2 ± می رسد ، که می تواند کل اعوجاج هارمونیک (THD) شبکه برق را از 8 ٪ به زیر 3 ٪ کاهش دهد (رعایت استاندارد GB/T 14549). پس از استفاده از یک نیروگاه خاص ، میزان خرابی تجهیزات شرکتهای تولید دقیق در اطراف 20 ٪ کاهش یافته و از وقفه های تولید ناشی از هارمونیک جلوگیری می کند.
برنامه "نظارت و کنترل هارمونیک توزیع شده" ژاپن. در پاسخ به مشکلات هارمونیک ناشی از فتوولتائیک های توزیع شده (خانگی/صنعتی و تجاری) در شبکه توزیع ، یک "ترمینال نظارت هارمونیک" (فرکانس نمونه برداری 2KHz) در سمت ترانسفورماتور زیرزمین نصب می شود تا محتوای هر هارمونیک در زمان واقعی را کنترل کند. "الگوریتم ردیابی هارمونیک" برای یافتن منبع اصلی هارمونیک (مانند اینورتر فتوولتائیک در یک کارخانه خاص) استفاده می شود ، و سپس از APF پستی برای جبران جهت استفاده می شود. این عمل در یک منطقه خاص از توکیو نشان می دهد که این طرح THD شبکه توزیع را از 10 ٪ به 4 ٪ کاهش می دهد ، عمر خدمات لوازم خانگی را 5 ٪ افزایش می دهد و ضررهای ترانسفورماتور را کاهش می دهد (صرفه جویی در 12000 کیلووات ساعت برق در سال).
بهبود "دوستی شبکه" نیروگاه های فتوولتائیک اساساً انتقال از "رویارویی" به "هم افزایی" بین انرژی جدید و شبکه است. در آینده ، با ادغام نیروگاه های مجازی (VPP) و الگوریتم های برنامه ریزی AI ، نیروگاه های فتوولتائیک قادر خواهند بود تا با دقت بیشتری تقاضای شبکه را پیش بینی کنند ، دستیابی به "{1}} intor intor inturn back}} تنظیم تقاضا برای تولید ، تولید انرژی کارآمد ، و خدمات تولیدی مانند Reactive مانند Reactive REACTIVE. "تنظیم کننده های سبز" انعطاف پذیر و قابل کنترل در سیستم قدرت جدید.