Günümüzde fotovoltaik ve rüzgar gücü gibi yeni enerji kaynaklarının büyük ölçekli entegrasyonu, ızgara voltajındaki anlık düşüşler (yıldırım vuruşları ve kısa devre hataları gibi), invertörlerin pasif bağlantısına, zincir reaksiyonlarını tetiklemeye ve hatta büyük ölçekli elektrik kesintilerini tetikleyebilir. Şebekeye bağlı invertörlerin temel kapasitesi olarak düşük voltajlı (LVRT) teknolojisi, ekipmanın voltaj düşüşleri sırasında şebekeye bağlı işlemini sürdürmesini ve ızgara restore edildikten sonra hızlı bir şekilde yanıt vermesini sağlar ve yeni enerji ve ızgaranın koordineli stabilitesini korumak için görünmez bir savunma hattı haline gelir. Teknolojik olgunluğu, yüksek oranda yenilenebilir enerji ızgaralarının güvenliğini doğrudan etkiler.
1 LVRT'nin temel mantığı: "pasif koruma" dan "aktif destek" e
Geleneksel invertörlerin "ızgara koruması" nın ölümcül kusurları vardır. Güç şebekesinin voltajı nominal değerin% 80'inin altına düştüğünde, eski moda invertör aşırı akım korumasını tetikleyerek güç şebekesiyle bağlantıyı 0,1 saniye içinde keserek yeni enerjinin çıkışının anında kaybolmasına neden olacaktır. 2019'da, Avrupa'daki bir rüzgar çiftliği, yıldırım grevleri nedeniyle bir voltaj düşüşü yaşadı ve LVRT'siz 300 invertörün ızgaradan kopmasına neden oldu, bu da bölgesel güç ızgarasında 0.5Hz'i aşan frekans dalgalanmalarına neden oldu ve yedek güç kaynaklarının başlatılmasını neredeyse tetikledi.
Yeni nesil LVRT teknolojisi, "arıza sürüşü yoluyla" ve "voltaj desteği" nin ikili işlevlerini elde eder. Bir voltaj düşüşü tespit edildiğinde (nominal değerin% 20'sine düşme gibi), invertör, DC tarafında fazla enerji tüketmek ve IGBT (yalıtımlı geçit bipolar transistör) aşırı voltaj hasarını önlemek için levha devresini etkinleştirerek yanıt verir; Aynı zamanda, akım çıkışını ayarlayın ve ızgara voltajının hızla iyileşmesine yardımcı olmak için reaktif akımı (nominal akımın 1,5 katına kadar bir genlik ile) ızgaraya enjekte edin. Çin'deki bir fotovoltaik elektrik santralinin gerçek testi, LVRT ile donatılmış invertörün, voltaj% 0'a (üç fazlı kısa devre) düştüğünde ızgara bağlı çalışmayı 150 ms için koruyabileceğini ve arıza temizlendikten sonra normal çıkışı 0,5 saniye içinde geri yükleyebileceğini göstermektedir.
2 Teknolojik Evrim: 'Uyumluluktan' 'Performans Optimizasyonu'na
Donanım yükseltmesi aşırı çalışma koşullarını destekler. İnvertörün güç modülü, aşırı gerilim dirençli IGBT'yi (1700V bloke etme) benimser, bu da aşırı gerilim marjını geleneksel 1200V cihazlara kıyasla% 40 artırır; DC tarafı, 200 ms içinde enerji dalgalanmalarını emebilen ve DC veri yolu voltajının kontrolden çıkmasını önleyebilen bir süper kapasitör enerji depolama ünitesi ile donatılmıştır. 100kW'lık bir inverter markası,% 100'den% 0'a düşen aşırı voltaj çalışma durumuna başarılı bir şekilde dayanıyordu ve daha sonra LVRT testi sırasında iyileşti. Modül sıcaklığı, herhangi bir hasar olmadan 85 derece içinde sabit kaldı.
Yazılım algoritmaları yanıt hızını artırır. Model prediktif kontrolüne (MPC) dayalı LVRT algoritması, örnekleme frekansını 10kHz'e çıkarır, bu da geleneksel PI kontrolünden 5 kat daha hızlıdır. Voltaj düşüşlerini tanımlayabilir ve çıkış akımını 5 ms içinde ayarlayabilir. Bir Alman inverter üreticisi tarafından geliştirilen "ızgara empedans algılama" teknolojisi, voltaj düşüşlerinin nedenini (hatalar veya yük değişiklikleri) gerçek zamanlı olarak belirleyebilir ve reaktif güç enjeksiyon stratejilerini buna göre ayarlayabilir: hatalar sırasında daha reaktif güç enjekte etme (0.9 güç faktöründe gecikme) ve yük değişiklikleri sırasında daha az reaktif güç enjekte etme, 30'luk bir güç enjekte etme, 30'luk bir güç enjekte etme, 30'luk bir şekilde daha az reaktif güç enjekte eder, 30'tan daha az reaktif güç enjekte eder, 30'tan daha az reaktif güç enjekte eder, 30'dur.
3 Standart ve Senaryolar: Küresel Adaptasyonun Teknolojik Oyunu
Farklı ülkelerde LVRT standartlarının farklılaşması ürün uyumluluğunu test eder. Çin GB/T 19964, voltaj%20'ye düştüğünde ızgara 2 saniye boyunca ızgaraya bağlı kalmasını gerektirir; AB EN 50530, voltaj%0'a düştüğünde, 150 ms için desteklenmesi gerektiğini; US UL 1741 SA, düşük voltaj altında aktif güç geri kazanım oranını vurgular (arıza temizlendikten sonra 2 saniye içinde% 90'a geri yüklenir). Küresel pazarı karşılamak için, belirli bir işletme, kullanıcıların yazılım yoluyla 20 farklı standart geçiş özelliği yapılandırmasına izin veren bir "programlanabilir LVRT eğrisi" geliştirdi. Ürün, dünya çapında 100'den fazla ülkede bariyersiz uygulamalar elde etti.
Karmaşık güç ızgarası senaryolarının uyarlanabilir doğrulaması. Zayıf güç ızgaralarında (uzaktan dağıtım ağları gibi), voltaj düşüşlerine harmonik bozulma eşlik edebilir ve invertörlerin anti harmonik yetenekleri olması gerekir (toplam harmonik bozulma oranı THD<5%); In a multi inverter cluster scenario, it is necessary to avoid current oscillations during the LVRT process. A wind farm used "cluster coordinated control" to control the current deviation of 50 inverters within 5%, avoiding secondary faults. These practices demonstrate that LVRT technology has evolved from simply meeting standards to a system level solution that adapts to complex power grid environments.
Yeni enerjinin oranı%40'ı aştığından, LVRT teknolojisi "isteğe bağlı bir konfigürasyondan" "zorunlu bir gereksinime" geçecektir. Yeni nesil invertörlerin LVRT özelliği, ızgara anomalilerine tam senaryo yanıtı elde etmek için "yüksek voltaj sürüşü (HVRT)" ve "frekans sürüşü" na genişletilecektir. "Pasif adaptasyondan" "aktif destek" e kadar bu teknolojik geçiş, ızgaraya bağlı invertörleri sadece enerji dönüşüm cihazlarını değil, aynı zamanda ızgara stabilitesini korumak için "akıllı düzenleyicileri" de yeni güç sistemleri oluşturmak için temel destek sağlıyor.