Transizzjoni mingħajr saldatura konnessa mal-grilja/Gżejjer ta 'Mikrogrid Ibbażata fuq Ħażna tal-Enerġija

Fil-pajsaġġ li qed jevolvi tal-enerġija rinnovabbli, il-mikrogrids ħarġu bħala soluzzjoni sofistikata għall-integrazzjoni ta 'diversi riżorsi ta' enerġija distribwita. Jistgħu joperaw kemm flimkien mal-grilja prinċipali kif ukoll b'mod indipendenti, u joffru affidabilità u sikurezza mtejba. Il-kapaċità ta 'mikrogrid li taqleb bla xkiel bejn il-modi konnessi mal-grilja u l-gżejjer, partikolarment bl-għajnuna ta' sistemi ta 'ħażna tal-enerġija, hija kruċjali biex tinżamm l-istabbiltà tas-sistema u tiġi żgurata provvista ta' enerġija affidabbli għal tagħbijiet kritiċi.

Nifhmu Microgrids

Il-mikrogrids huma strutturi avvanzati li jorganizzaw sorsi multipli ta’ enerġija distribwita, sistemi ta’ ħażna, u tagħbijiet. Jistgħu jiffunzjonaw b'mod awtonomu jew b'mod parallel mal-grilja prinċipali. Din il-flessibbiltà tiżgura affidabilità u sigurtà ogħla tal-provvista tal-enerġija, speċjalment hekk kif is-sehem ta 'sorsi ta' enerġija rinnovabbli bħall-enerġija mir-riħ u solari jiżdied. Dawn is-sorsi, filwaqt li ma jagħmlux ħsara lill-ambjent, huma intrinsikament intermittenti u imprevedibbli, u joħolqu sfidi għall-istabbiltà u l-affidabbiltà tal-grilja.

Ir-Rwol tal-Ħżin tal-Enerġija

Il-ħażna tal-enerġija hija kruċjali fil-mikrogrids, u sservi diversi funzjonijiet:

• Stabbilizzazzjoni tal-Vultaġġ u tal-Frekwenza:Fil-modalità gżejjer, il-ħażna tal-enerġija żżomm il-vultaġġ tas-sistema u l-istabbiltà tal-frekwenza.
• Transizzjoni bla xkiel:Jiffaċilita tranżizzjonijiet bla xkiel bejn il-modi konnessi mal-grilja u l-modi gżejjer, u jimminimizza t-tfixkil.
• Ġestjoni tal-Enerġija:Billi taġġusta malajr il-qawwa attiva u reattiva, il-ħażna tal-enerġija tgħin biex tittaffa l-varjabbiltà tas-sorsi rinnovabbli.

Strateġija ta' Kontroll bi Tliet Loop

L-effettività tal-ħażna tal-enerġija fil-mikrogrids tiddependi fuq strateġija ta 'kontroll robusta. L-istrateġija ta' kontroll bi tliet linji tinkludi:

1. Loop tal-Fluss tal-Enerġija:Jiġġestixxi l-iskambju ġenerali tal-enerġija bejn il-mikrogrid u l-grilja prinċipali jew tagħbijiet lokali.
2. Loop tal-Vultaġġ tal-Kondensatur tal-Filtru:Jiżgura livelli ta 'vultaġġ stabbli madwar is-sistema.
3. Filtru Induttur Kurrent Loop:Jirregola l-kurrent biex iżżomm l-istabbiltà u l-prestazzjoni tas-sistema.

Din l-istrateġija tippermetti lis-sistema tal-ħażna tal-enerġija taqleb malajr bejn il-kontroll tal-vultaġġ fil-modalità gżejjer u l-ġestjoni tal-fluss tal-enerġija fil-modalità konnessa mal-grilja.

Arkitettura tas-Sistema

Struttura tipika ta 'mikrogrid tinkludi komponenti varji bħal ċelloli fotovoltajċi (PV), turbini tar-riħ asinkroniċi (AWTs), u sistemi ta' ħażna tal-enerġija (Figura 1). Dawn l-elementi huma interkonnessi permezz ta 'swiċċ solidu (SST) li jgħaqqad il-mikrogrid man-netwerk tad-distribuzzjoni.

Figura 1:Struttura tal-mikrogrid ibbażata fuq ġenerazzjoni intermittenti u ħażna tal-enerġija​​.

L-unità tal-ħażna tal-enerġija tinkludi pakketti ta 'batteriji u Voltage Source Converter (VSC), li jamministra l-fluss tal-enerġija u jżomm l-istabbiltà tal-vultaġġ (Figura 2).

Figura 2:Ċirkwit tal-enerġija tal-ħażna tal-enerġija VSC​.

Modi Operattivi

Il-mikrogrids joperaw f'modi differenti:

• Modalità Gżejjer:Il-mikrogrid jaħdem b'mod indipendenti, bil-ħażna tal-enerġija li żżomm il-vultaġġ u l-frekwenza bl-użu ta 'metodi ta' kontroll V/f.
• Modalità Konnessa mal-Grid:Il-mikrogrid jissinkronizza mal-grilja prinċipali, bl-użu ta 'kontroll P/Q biex jimmaniġġja l-flussi ta' enerġija attiva u reattiva.
• Transizzjoni bla xkiel:Il-bidla bejn modi gżejjer u konnessi mal-grilja hija ffaċilitata mill-aġġustamenti rapidi ta 'kontroll tas-sistema tal-ħażna tal-enerġija.

Simulazzjoni u Riżultati Sperimentali

Biex jiġu vvalidati l-istrateġiji ta 'kontroll proposti, saru simulazzjonijiet u esperimenti. Mudell ta 'mikrogrid li jinkorpora ħażna ta' enerġija, PV, u AWT intuża biex jiġu ttestjati xenarji operattivi differenti.

Każ 1: Operazzjoni Islanded

Fil-modalità gżejjer, is-sistema tal-ħażna tal-enerġija żammet b'suċċess l-istabbiltà tal-vultaġġ u l-frekwenza matul diversi bidliet ta 'tagħbija u ġenerazzjoni (Figura 5).

Figura 5:Modalità ta' operazzjoni ta' gżejjer tal-mikrogrid.

Każ 2: Transizzjoni għall-Modalità Konnessa mal-Grid

Matul it-tranżizzjoni minn mod gżejjer għal mod konness mal-grilja, is-sistema tal-ħażna tal-enerġija sinkronizzata malajr mal-grilja prinċipali, li tiżgura swiċċ bla xkiel b'devjazzjonijiet minimi ta 'vultaġġ u frekwenza (Figuri 6 u 7).

Figura 6:Transizzjoni tal-mikrogrid għall-modalità konnessa mal-grilja​.

Figura 7:Output ta 'enerġija tal-ħażna tal-enerġija fil-modalità konnessa mal-grilja​.

Każ 3: Transizzjoni għall-Modalità Islanded

Meta tgħaddi lura għall-modalità gżejjer, is-sistema tal-ħażna tal-enerġija aġġustat l-istrateġija ta 'kontroll tagħha, u żammet vultaġġ u frekwenza stabbli matul il-proċess kollu (Figura 8).

Figura 8:Transizzjoni tal-mikrogrid għall-modalità gżejjer​​.

Verifika Sperimentali

Intużat pjattaforma sperimentali li tirreplika s-setup tal-mikrogrid biex tivverifika aktar l-istrateġiji ta 'kontroll. Ir-riżultati rriflettew ir-riżultati tas-simulazzjoni, u wrew l-effettività tas-sistema tal-ħażna tal-enerġija fil-ġestjoni ta 'tranżizzjonijiet bla xkiel u ż-żamma tal-istabbiltà tas-sistema.

Konklużjoni

Is-sistemi tal-ħażna tal-enerġija għandhom rwol ċentrali fl-operat affidabbli tal-mikrogrids, partikolarment fl-iżgurar ta’ tranżizzjonijiet bla xkiel bejn il-modi konnessi mal-grilja u l-gżejjer. L-istrateġija ta 'kontroll bi tliet linji tamministra b'mod effettiv il-fluss tal-enerġija, il-vultaġġ u l-frekwenza, u tappoġġja l-istabbiltà u l-affidabbiltà tal-mikrogrids. Dawn is-sejbiet jipprovdu referenza siewja għall-iżvilupp u l-użu effiċjenti ta' sistemi ta' ġenerazzjoni mqassma rinnovabbli.

FAQs

1. X'inhu mikrogrid?Mikrogrid hija sistema ta 'enerġija lokalizzata li tista' topera b'mod indipendenti jew flimkien mal-grilja prinċipali, li tintegra diversi riżorsi ta 'enerġija distribwita u sistemi ta' ħażna.

2. Għaliex it-tranżizzjoni bla xkiel hija importanti fil-mikrogrids?Transizzjoni bla xkiel tiżgura tfixkil minimu fil-provvista tal-enerġija meta mikrogrid taqleb bejn modi konnessi mal-grilja u modijiet gżejjer, filwaqt li żżomm l-istabbiltà u l-affidabbiltà.

3. Kif tgħin il-ħażna tal-enerġija fl-operazzjonijiet tal-mikrogrid?Il-ħażna tal-enerġija tistabbilizza l-vultaġġ u l-frekwenza, tamministra l-fluss tal-enerġija, u tiffaċilita tranżizzjonijiet bla xkiel bejn il-modi operattivi, u ttejjeb l-affidabbiltà ġenerali tal-mikrogrid.

Għal aktar informazzjoni dwar mikrogrids u sistemi ta’ ħażna tal-enerġija, żurOK-EPS.

Referenzi ċċitati:

[1] X. Tang, W. Deng, u Z. Qi, "Riċerka dwar transizzjoni bla saldatura mqabbda mal-grilja/gżejjer ta' mikrogrid ibbażata fuq il-ħażna tal-enerġija,"Transazzjonijiet tas-Soċjetà Elettroteknika taċ-Ċina, vol. 26, Nru. Sup. 1, pp 1-10, 2011.