Enerji depolama sistemlerinin şebeke takip ve şebeke oluşturma teknolojileri, güç sistemindeki rolleri, fonksiyonel özellikleri ve uygulama senaryoları açısından önemli farklılıklara sahip iki farklı çalışma modunu temsil etmektedir.
Fark
Izgara bağlantı yöntemi:
Her ikisi de şebekeye invertörler aracılığıyla bağlanır ancak çalışma prensipleri farklıdır. Şebekeye bağlı ekipman, kendi çıkışını senkronize etmek için harici güç şebekesi tarafından sağlanan voltaj referansına dayanarak bir akım kaynağı olarak çalışır; Ve şebeke oluşturma ekipmanı, harici güç şebekesi desteği olmadan bağımsız olarak sabit voltaj ve frekans oluşturabilen bir voltaj kaynağı gibidir.
Stabilite katkısı:
Şebekeye bağlı enerji depolama, esas olarak istikrarlı bir şebeke ortamında çalışır ve voltaj veya frekans desteği sağlama özelliğine sahip değildir; Aksine, şebeke bazlı enerji depolama, şebeke arızaları sırasında yüklere güç sağlamaya devam eder ve yerel elektrik şebekelerinin stabilitesinin ve güvenilirliğinin korunmasına yardımcı olur.
Uygulama senaryoları:
Şebekeyi takip eden tip, iyi stabiliteye sahip, düşük maliyetli ve kolay uygulanabilen büyük güç şebekelerinde kullanıma uygundur; Şebeke tipi, özellikle hızlı yanıt veya kısa süreli yüksek aşırı yük kapasitesinin gerekli olduğu durumlarda, dağıtılmış enerji üretim sistemleri, mikro şebekeler veya uzak alanlardaki uygulamalar için daha uygundur.
Avantajları ve dezavantajları
Ağ türünü takip edin
Avantajları: Basit ve güvenilir yapı, düşük ilk yatırım maliyeti; Mevcut güç altyapısına entegrasyonu kolaydır.
Dezavantajı: Elektrik şebekesi için destek kapasitesinin olmaması, şebeke istikrarsızlığı durumunda operasyonu bağımsız olarak sürdürememe.
Ağ türü
Avantajları: Elektrik şebekesini bağımsız olarak inşa etmek, voltaj ve frekans desteği sağlamak; Özellikle beklenmedik durumlarla uğraşırken daha güçlü esnekliğe ve uyarlanabilirliğe sahip olmak.
Dezavantajları: Nispeten karmaşık teknik gereksinimler daha yüksektir, ilk yatırım daha büyüktür ve tasarım ve uygulama zorluğu da daha fazladır.
Örnek
Ağ örneğini takip edin
Çin'in güneyindeki bir sanayi parkına 500kW/1MWh lityum pil enerji depolama sistemi kuruldu. Sistem, PCS'yi (Güç Dönüşüm Sistemi) takip eden bir ızgarayı benimser ve esas olarak tepe noktalarının tıraşlanması, vadilerin doldurulması ve sorunsuz yeni enerji çıkışı için kullanılır. Bu projede enerji depolama sistemi fotovoltaik enerji santrali ile akuple edilerek elektrik şebekesine bağlanmaktadır. EMS kontrol sistemi, tüm parkın elektrik ekonomisini optimize etmek amacıyla koordineli kontrol için kullanılır.
Ağ oluşturma türüne örnek
Çin Devlet Şebeke Şirketi, 2024 yılı için enerji depolama şebekesi kontrolü ve şebeke bağlantı testi hakkında bir rapor yayınladı; bu raporda, şebeke tipi enerji depolama sisteminin birincil frekans regülasyonu, atalet tepkisi ve sönümleme kontrolü gibi temel performans göstergelerinin doğrulandığı belirtildi. gerçek test.
Örneğin, bir frekans düzenleme testinde, şebeke tipi enerji depolama sistemi, aktif güç çıkışını milisaniyeler içinde ayarlayarak, güç şebekesinin frekans kararlılığını hızlı bir şekilde geri kazanmasına yardımcı olan mükemmel bir dinamik yanıt hızı sergiledi.
Parametre karşılaştırması
Şebekeye bağlı PCS: Tipik olarak mevcut kaynak özellikleriyle karakterize edilir, çıkış gücü şebeke koşullarından büyük ölçüde etkilenir ve geleneksel şebeke ortamlarında enerji yönetimi için uygundur. Tipik bir uygulama, yukarıdaki durumdaki 500kW/1MWh lityum pil enerji depolama sistemidir; bu sistemin asıl görevi, elektrik şebekesindeki değişiklikleri takip etmek ve sorunsuz enerji alışverişini sağlamaktır.
Şebeke tipi PCS: çıkış voltajını ve frekansını aktif olarak ayarlayabilen ve şebeke kesintisi durumunda bile güç kaynağı sürekliliğini koruyabilen voltaj kaynağı özellikleri sunar. Bu tür sistemler genellikle, güç üretimi tarafında çıkış dalgalandığında aktif/reaktif gücü doğrudan ayarlamalarına olanak tanıyan güç senkronizasyonu kontrol stratejileri gibi daha gelişmiş kontrol algoritmaları ve teknolojileriyle donatılmıştır.
Şebekeyi takip eden ve şebeke oluşturan enerji depolama teknolojilerinin kontrol stratejilerinde, şebekeyle nasıl etkileşimde olduklarına, şebekedeki değişikliklere nasıl tepki verdiklerine ve sağladıkları hizmet türlerine yansıyan temel farklılıklar vardır.
İki teknik kontrol stratejisi arasındaki belirli farklar:
Kontrol hedefleri
Şebeke takip kontrolü: Temeli elektrik şebekesinin durumunu takip etmektir; yani invertör, çıkışını elektrik şebekesinin voltajına ve frekansına göre ayarlar. Bu kontrol yönteminde invertör, şebekeye mümkün olduğu kadar fazla elektrik enerjisi enjekte eden ve şebekede bozulma olması durumunda kendini korumak için bağlantıyı otomatik olarak kesen bir akım kaynağı olarak kabul edilir. Bu nedenle, şebeke takip kontrolünün ana görevi, mevcut elektrik şebekesi çerçevesinde yeni enerjinin kullanımını maksimuma çıkarmaktır.
Şebeke tipi kontrol: Geleneksel senkron jeneratörlerin davranışını simüle etmeyi, yerel güç şebekelerinin voltaj ve frekans seviyelerini aktif olarak oluşturmayı ve korumayı amaçlar. Bu, harici güç şebekesi desteği olmasa bile, şebeke tipi invertörlerin istikrarlı bir güç kaynağı ortamı oluşturabileceği anlamına gelir. Şebeke tipi invertörler esasen dahili gerilim parametre sinyalleri aracılığıyla gerilim ve frekans çıkışı sağlayan gerilim kaynaklarıdır. Bağımsız olarak veya diğer güç kaynaklarıyla paralel olarak çalışabilirler.
Tepki mekanizması
Şebeke takip kontrolü: Referans sinyalleri sağlamak için harici güç şebekelerine güvenilmesi nedeniyle, şebeke takip invertörleri, arızalar veya anormal dalgalanmalar meydana geldiğinde şebekeye etkili destek sağlayamayabilir ve kendini koruma amacıyla bağlantıyı kesmeyi seçebilir. Örneğin, düşük voltajlı geçiş (LVRT) veya yüksek voltajlı geçiş (HVRT) koşulları altında, şebekeye bağlı invertörlerin ekipmanın zarar görmesini önlemek için çıkış gücünü hızlı bir şekilde azaltması veya hatta elektrik üretimini tamamen durdurması gerekir.
Şebeke tipi kontrol: Daha güçlü "geçiş" özelliğiyle, elektrik şebekesi arızaları sırasında sürekli olarak çalışabilir ve gerekli kısa devre akımını enjekte edebilir veya sisteme kinetik enerjiyi serbest bırakarak voltaj ve frekans kararlılığının yeniden sağlanmasına yardımcı olabilir. Bu, şebeke tipi invertörleri, mikro şebekeler veya uzak bölgelerdeki bağımsız güç kaynağı sistemleri gibi yüksek şebeke stabilitesi gerektiren uygulamalar için daha uygun hale getirir.
Hizmet Özellikleri
Ağ takip kontrolü: temel olarak tepe tıraşlama ve vadi doldurma, aralıklı enerji çıkışını yumuşatma vb. gibi enerji yönetimine hizmet eder. Bu tür uygulama tipik olarak, şebekenin kendisinin herhangi bir potansiyel istikrarsızlığı absorbe etmek için yeterli atalet ve güce sahip olduğu büyük enerji şebekesi ortamlarında meydana gelir. .
Şebeke tipi kontrol: Enerji yönetiminin yanı sıra hızlı voltaj desteği, atalet yanıtı, birincil frekans regülasyonu vb. dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere önemli yardımcı hizmetler de sağlar. Bu işlevler, sistemin kısa devre akım seviyesinin iyileştirilmesi için çok önemlidir. ve güç şebekesinin dayanıklılığının arttırılması.
Kontrol algoritması
Ağ takip kontrolü: Genel olarak, yeni enerjinin maksimum kullanım verimliliğini sağlamak için maksimum güç izleme (MPPT) algoritması kullanılırken, güç şebekesi ile senkronizasyon sağlamak için faz kilitli döngü (PLL) teknolojisi ile işbirliği yapılır.
Izgara tipi kontrol: Güç sistemlerinin geçici süreçlerine daha iyi uyum sağlamak için senkron jeneratörlerin dinamik davranışını taklit eden Düşüş Kontrolü ve Sanal Senkron Makine (VSG) gibi gelişmiş algoritmalara daha fazla dayanır.
