उद्योग समाचार
ऊर्जा भण्डारणमा आधारित माइक्रोग्रिडको ग्रिड-जडित/टापु-स्थित निर्बाध संक्रमण
नवीकरणीय ऊर्जाको विकसित परिदृश्यमा, माइक्रोग्रिडहरू विभिन्न वितरित ऊर्जा स्रोतहरूलाई एकीकृत गर्नको लागि एक परिष्कृत समाधानको रूपमा देखा परेका छन्। तिनीहरू मुख्य ग्रिडसँग संयोजनमा र स्वतन्त्र रूपमा दुवै रूपमा सञ्चालन गर्न सक्छन्, जसले बढ्दो विश्वसनीयता र सुरक्षा प्रदान गर्दछ। ग्रिड-जडित र टापु मोडहरू बीच निर्बाध रूपमा स्विच गर्न माइक्रोग्रिडको क्षमता, विशेष गरी ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरूको सहयोगमा, प्रणाली स्थिरता कायम राख्न र महत्वपूर्ण भारहरूमा भरपर्दो बिजुली आपूर्ति सुनिश्चित गर्न महत्त्वपूर्ण छ।
माइक्रोग्रिडहरू बुझ्दै
माइक्रोग्रिडहरू उन्नत संरचनाहरू हुन् जसले बहु वितरित ऊर्जा स्रोतहरू, भण्डारण प्रणालीहरू, र भारहरू व्यवस्थित गर्दछ। तिनीहरू स्वायत्त रूपमा वा मुख्य ग्रिडसँग समानान्तर रूपमा काम गर्न सक्छन्। यो लचिलोपनले विद्युत आपूर्तिको उच्च विश्वसनीयता र सुरक्षा सुनिश्चित गर्दछ, विशेष गरी हावा र सौर्य ऊर्जा जस्ता नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरूको हिस्सा बढ्दै जाँदा। यी स्रोतहरू, वातावरणमैत्री भए पनि, स्वाभाविक रूपमा अन्तराल र अप्रत्याशित छन्, जसले ग्रिड स्थिरता र विश्वसनीयतामा चुनौतीहरू खडा गर्दछ।
ऊर्जा भण्डारणको भूमिका
माइक्रोग्रिडहरूमा ऊर्जा भण्डारण महत्त्वपूर्ण छ, जसले धेरै कार्यहरू गर्दछ:
- भोल्टेज र फ्रिक्वेन्सी स्थिरीकरण:आइल्याण्ड गरिएको मोडमा, ऊर्जा भण्डारणले प्रणाली भोल्टेज र फ्रिक्वेन्सी स्थिरता कायम राख्छ।
- निर्बाध संक्रमण:यसले ग्रिड-जडित र आइल्याण्डेड मोडहरू बीच सहज संक्रमणलाई सहज बनाउँछ, अवरोधहरूलाई कम गर्छ।
- शक्ति व्यवस्थापन:सक्रिय र प्रतिक्रियाशील शक्तिलाई द्रुत रूपमा समायोजन गरेर, ऊर्जा भण्डारणले नवीकरणीय स्रोतहरूको परिवर्तनशीलतालाई कम गर्न मद्दत गर्दछ।
तीन-लूप नियन्त्रण रणनीति
माइक्रोग्रिडहरूमा ऊर्जा भण्डारणको प्रभावकारिता बलियो नियन्त्रण रणनीतिमा निर्भर गर्दछ। तीन-लूप नियन्त्रण रणनीतिमा समावेश छन्:
- पावर फ्लो लूप:माइक्रोग्रिड र मुख्य ग्रिड वा स्थानीय भारहरू बीचको समग्र पावर एक्सचेन्ज व्यवस्थापन गर्दछ।
- फिल्टर क्यापेसिटर भोल्टेज लूप:प्रणालीभरि स्थिर भोल्टेज स्तर सुनिश्चित गर्दछ।
- फिल्टर इन्डक्टर करेन्ट लूप:प्रणाली स्थिरता र कार्यसम्पादन कायम राख्न विद्युत प्रवाहलाई नियमन गर्छ।
यो रणनीतिले ऊर्जा भण्डारण प्रणालीलाई आइल्याण्ड मोडमा भोल्टेज नियन्त्रण गर्ने र ग्रिड-जडित मोडमा पावर प्रवाह व्यवस्थापन गर्ने बीच द्रुत रूपमा स्विच गर्न अनुमति दिन्छ।
प्रणाली वास्तुकला
एउटा विशिष्ट माइक्रोग्रिड संरचनामा फोटोभोल्टिक (PV) कोषहरू, एसिन्क्रोनस विन्ड टर्बाइनहरू (AWTs), र ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरू जस्ता विभिन्न घटकहरू समावेश हुन्छन् (चित्र १)। यी तत्वहरू एक ठोस-राज्य स्विच (SST) मार्फत एकअर्कामा जोडिएका हुन्छन् जसले माइक्रोग्रिडलाई वितरण नेटवर्कमा जोड्दछ।
चित्र १:अन्तरिम उत्पादन र ऊर्जा भण्डारणमा आधारित माइक्रोग्रिडको संरचना।
ऊर्जा भण्डारण इकाईमा ब्याट्री प्याक र भोल्टेज स्रोत कन्भर्टर (VSC) समावेश छ, जसले पावर प्रवाह व्यवस्थापन गर्दछ र भोल्टेज स्थिरता कायम राख्छ (चित्र २)।
चित्र २:ऊर्जा भण्डारण VSC को पावर सर्किट।
सञ्चालन मोडहरू
माइक्रोग्रिडहरू विभिन्न मोडहरूमा सञ्चालन हुन्छन्:
- आइल्याण्ड मोड:माइक्रोग्रिडले स्वतन्त्र रूपमा काम गर्छ, ऊर्जा भण्डारणले V/f नियन्त्रण विधिहरू प्रयोग गरेर भोल्टेज र फ्रिक्वेन्सी कायम राख्छ।
- ग्रिड-जडित मोड:माइक्रोग्रिडले मुख्य ग्रिडसँग सिङ्क्रोनाइज गर्छ, सक्रिय र प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रवाहहरू व्यवस्थापन गर्न P/Q नियन्त्रण प्रयोग गर्दछ।
- निर्बाध संक्रमण:ऊर्जा भण्डारण प्रणालीको द्रुत नियन्त्रण समायोजनद्वारा आइल्याण्ड गरिएको र ग्रिड-जडित मोडहरू बीचको स्विचलाई सहज बनाइएको छ।
सिमुलेशन र प्रयोगात्मक परिणामहरू
प्रस्तावित नियन्त्रण रणनीतिहरूलाई प्रमाणित गर्न, सिमुलेशन र प्रयोगहरू सञ्चालन गरियो। विभिन्न सञ्चालन परिदृश्यहरू परीक्षण गर्न ऊर्जा भण्डारण, PV, र AWT समावेश गर्ने माइक्रोग्रिड मोडेल प्रयोग गरिएको थियो।
केस १: आइल्याण्डेड अपरेशन
आइल्याण्डेड मोडमा, ऊर्जा भण्डारण प्रणालीले विभिन्न लोड र उत्पादन परिवर्तनहरूको समयमा भोल्टेज र फ्रिक्वेन्सी स्थिरता सफलतापूर्वक कायम राख्यो (चित्र ५)।
चित्र ५:माइक्रोग्रिड आइल्याण्डेड अपरेशन मोड।
केस २: ग्रिड-जडित मोडमा संक्रमण
आइल्याण्डेडबाट ग्रिड-जडित मोडमा संक्रमणको क्रममा, ऊर्जा भण्डारण प्रणाली द्रुत रूपमा मुख्य ग्रिडसँग सिंक्रोनाइज भयो, जसले गर्दा न्यूनतम भोल्टेज र फ्रिक्वेन्सी विचलनहरू (चित्र ६ र ७) सहितको सहज स्विच सुनिश्चित भयो।
चित्र ६:ग्रिड-जडित मोडमा माइक्रोग्रिड संक्रमण।
चित्र ७:ग्रिड-जडित मोडमा ऊर्जा भण्डारणको पावर आउटपुट।
केस ३: आइल्याण्ड मोडमा संक्रमण
आइल्याण्ड मोडमा फर्कँदा, ऊर्जा भण्डारण प्रणालीले आफ्नो नियन्त्रण रणनीति समायोजन गर्यो, सम्पूर्ण प्रक्रियाभरि स्थिर भोल्टेज र फ्रिक्वेन्सी कायम राख्दै (चित्र ८)।
चित्र ८:माइक्रोग्रिड आइल्याण्डेड मोडमा संक्रमण।
प्रयोगात्मक प्रमाणीकरण
नियन्त्रण रणनीतिहरूलाई थप प्रमाणित गर्न माइक्रोग्रिड सेटअपको नक्कल गर्ने प्रयोगात्मक प्लेटफर्म प्रयोग गरिएको थियो। नतिजाहरूले सिमुलेशन परिणामहरूलाई प्रतिबिम्बित गरे, निर्बाध संक्रमणहरू व्यवस्थापन गर्न र प्रणाली स्थिरता कायम राख्न ऊर्जा भण्डारण प्रणालीको प्रभावकारिता प्रदर्शन गरे।
निष्कर्ष
ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरूले माइक्रोग्रिडहरूको भरपर्दो सञ्चालनमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्, विशेष गरी ग्रिड-जडित र टापु मोडहरू बीच निर्बाध संक्रमण सुनिश्चित गर्न। तीन-लूप नियन्त्रण रणनीतिले प्रभावकारी रूपमा पावर प्रवाह, भोल्टेज र फ्रिक्वेन्सी व्यवस्थापन गर्दछ, माइक्रोग्रिडहरूको स्थिरता र विश्वसनीयतालाई समर्थन गर्दछ। यी निष्कर्षहरूले नवीकरणीय वितरित उत्पादन प्रणालीहरूको विकास र कुशल उपयोगको लागि एक बहुमूल्य सन्दर्भ प्रदान गर्दछ।
सोधिने प्रश्नहरू
१. माइक्रोग्रिड भनेको के हो?माइक्रोग्रिड एक स्थानीयकृत ऊर्जा प्रणाली हो जुन स्वतन्त्र रूपमा वा मुख्य ग्रिडसँग संयोजनमा सञ्चालन हुन सक्छ, विभिन्न वितरित ऊर्जा स्रोतहरू र भण्डारण प्रणालीहरूलाई एकीकृत गर्दै।
२. माइक्रोग्रिडहरूमा सिमलेस ट्रान्जिसन किन महत्त्वपूर्ण छ?निर्बाध संक्रमणले स्थिरता र विश्वसनीयता कायम राख्दै, ग्रिड-जडित र आइल्याण्ड मोडहरू बीच माइक्रोग्रिड स्विच गर्दा बिजुली आपूर्तिमा न्यूनतम अवरोध सुनिश्चित गर्दछ।
३. माइक्रोग्रिड सञ्चालनमा ऊर्जा भण्डारणले कसरी मद्दत गर्छ?ऊर्जा भण्डारणले भोल्टेज र फ्रिक्वेन्सीलाई स्थिर बनाउँछ, पावर प्रवाह व्यवस्थापन गर्छ, र सञ्चालन मोडहरू बीच सहज संक्रमणलाई सहज बनाउँछ, जसले गर्दा माइक्रोग्रिडको समग्र विश्वसनीयता बढ्छ।
माइक्रोग्रिड र ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरूको बारेमा थप जानकारीको लागि, भ्रमण गर्नुहोस्ठीक छ-EPS।
उद्धृत सन्दर्भहरू:
[1] एक्स. ताङ, डब्ल्यू. डेङ, र जेड. क्यूई, "ऊर्जा भण्डारणमा आधारित माइक्रोग्रिडको ग्रिड-जडित/टापु-आश्रित निर्बाध संक्रमणमा अनुसन्धान,"चाइना इलेक्ट्रोटेक्निकल सोसाइटीको लेनदेन, खण्ड २६, नं. सुप. १, पृ. १-१०, २०११।