Grupa badaczy w Australii przedstawiła nową metodologię określania minimalnej mocy znamionowej systemów magazynowania energii (ESS) używanych do reagowania na awarie podczęstotliwościowe. Rozmiar ESS musi zostać obliczony w celu utrzymania częstotliwości w standardowym zakresie roboczym.
Zdjęcie: Edith Cowan University, Journal of Energy Storage, licencja Common CC BY 4.0
Grupa badaczy z Uniwersytetu Edith Cowan w Australii zaproponowała nową metodologię mającą na celu określenie optymalnego rozmiaru dużych systemów magazynowania energii podłączonych do falowników (ESS), przeznaczonych do reagowania na sytuacje awaryjne związane ze spadkiem częstotliwości.
„Dostarczanie niezbędnej odpowiedzi przy minimalnej pojemności ESS jest korzystne dla planowania systemu energetycznego i obsługi floty częściowo rozładowanych jednostek ESS” — powiedzieli naukowcy, zauważając, że proponowane rozwiązanie jest również wykonalne przy niskich kosztach. „Cechy takie jak czas narastania, przeregulowanie i czas ustalania się odpowiedzi mocy czynnej można kontrolować, dostosowując określone parametry”.
W artykule „Optymalizacja falowników formujących sieć w celu zapobiegania odłączaniu obciążenia pod częstotliwością przy minimalnym magazynowaniu energii” opublikowanym w czasopiśmie Dziennik Magazynowania EnergiiNaukowcy wyjaśnili, że moc czynna ESS może być wykorzystywana do minimalizowania schematów odłączania obciążenia przy niskiej częstotliwości (UFLS), które są zazwyczaj aktywowane podczas zdarzeń o niskiej częstotliwości, odłączając ustalone obciążenia i zapobiegając dalszym spadkom częstotliwości.
„Ponieważ zdarzenia UFLS są rzadkie, niektórzy operatorzy systemów przesyłowych nie muszą utrzymywać rezerwy mocy, aby sprostać dużym zakłóceniom” — powiedział zespół badawczy. „W związku z tym wykorzystanie ESS do awaryjnej reakcji podczęstotliwościowej jest opłacalną opcją. Ponadto dostarczanie niezbędnej reakcji przy minimalnej pojemności ESS jest korzystne dla planowania systemu energetycznego i obsługi floty częściowo rozładowanych jednostek ESS”.
Naukowcy wyjaśnili również, że nowość ich pracy polegała na określeniu minimalnej mocy znamionowej baterii zarówno dla wirtualnych generatorów synchronicznych (VSG), jak i falowników formujących siatkę (GFM) opartych na sterowaniu opadem. Określili, że rozmiar ESS musi być obliczony w celu utrzymania częstotliwości w standardowym zakresie roboczym.
„Rozmiar ESS jest zoptymalizowany, aby zapobiec odłączaniu obciążenia pod częstotliwością po wyłączeniu dużego generatora poprzez utrzymanie częstotliwości w ramach standardu pracy częstotliwości (FoS)” – podkreślili również. „Obliczanie parametrów sterowania i określanie rozmiaru ESS uwzględnia wieloetapowy czas trwania i progi określone przez FoS. Ustawienia ochrony UFLS są projektowane na podstawie FoS, a skalowanie ESS w celu osiągnięcia stałej częstotliwości nie zapewni optymalnego rozmiaru ESS”.
Proponowane podejście opiera się na algorytmie wspinaczki górskiej, którys klasyczna technika optymalizacji w sztucznej inteligencji, która czerpie inspirację ze wspinaczki na szczyt góry. Działa poprzez zwiększanie wartości wysokości, aby znaleźć szczyt góry lub najlepsze rozwiązanie danego problemu. Kończy się, gdy osiągnie wartość szczytową, przy której żaden sąsiad nie ma wyższej wartości.
Grupa zbadała studium przypadku systemu zasilania wdrożonego przy użyciu oprogramowania DIgSilent PowerFactory.
Symulacja wykazała, że w przypadku falowników GFM zmniejszenie współczynnika spadku mocy czynnej zwiększa moc czynną. Jednak wzrost ten jest ograniczony przez ograniczenia obecnych falowników. W rezultacie naukowcy sugerują utrzymanie współczynnika spadku mocy czynnej na poziomie, który może zapobiec niestabilności wynikającej z ograniczeń falowników, jednocześnie maksymalizując moc czynną.
Jeśli chodzi o VSG, zasugerowali utrzymanie stałego przyspieszenia, co podobno może osiągnąć równowagę między szybkością zmiany częstotliwości (RoCoF) a oscylacjami mocy. Zauważyli, że stała czasowa przyspieszenia sterownika VSG jest proporcjonalna do bezwładności, a jej zwiększenie zwiększa bezwładność.
„W przypadku rozpatrywanym w tym badaniu minimalna moc znamionowa magazynowania energii dla wirtualnego sterowania generatorem synchronicznym wynosi 85 MVA, podczas gdy dla sterowania droop minimalna pojemność magazynowania wynosi 89 MVA” – podsumowali naukowcy. „Wyniki tego badania powinny być pomocne dla planistów systemów energetycznych w lepszym wykorzystaniu możliwości systemów magazynowania energii”.
Ta treść jest chroniona prawem autorskim i nie może być ponownie wykorzystana. Jeśli chcesz współpracować z nami i chcesz ponownie wykorzystać część naszej treści, skontaktuj się z nami: editors@pv-magazine.com.
Źródło z magazyn pv
Zastrzeżenie: Informacje podane powyżej są dostarczane przez pv-magazine.com niezależnie od Cooig.com. Cooig.com nie składa żadnych oświadczeń ani gwarancji co do jakości i niezawodności sprzedawcy i produktów. Cooig.com wyraźnie zrzeka się wszelkiej odpowiedzialności za naruszenia dotyczące praw autorskich do treści.
