Energiyani saqlashga asoslangan mikrogridning tarmoqqa ulangan/orolda uzluksiz o'tishi

Qayta tiklanadigan energiyaning rivojlanayotgan landshaftida mikrogridlar turli taqsimlangan energiya resurslarini birlashtirish uchun murakkab yechim sifatida paydo bo'ldi. Ular yuqori ishonchlilik va xavfsizlikni ta'minlab, asosiy tarmoq bilan birgalikda ham, mustaqil ravishda ham ishlashi mumkin. Mikrogridning tarmoqqa ulangan va orol rejimlari o'rtasida muammosiz o'tish qobiliyati, ayniqsa energiya saqlash tizimlari yordamida tizim barqarorligini ta'minlash va muhim yuklarni ishonchli elektr ta'minotini ta'minlash uchun muhim ahamiyatga ega.

Microgrids haqida tushuncha

Mikrogridlar bir nechta taqsimlangan energiya manbalarini, saqlash tizimlarini va yuklarni tashkil etadigan ilg'or tuzilmalardir. Ular avtonom yoki asosiy tarmoq bilan parallel ravishda ishlashi mumkin. Bu moslashuvchanlik energiya ta'minotining yuqori ishonchliligi va xavfsizligini ta'minlaydi, ayniqsa shamol va quyosh energiyasi kabi qayta tiklanadigan energiya manbalarining ulushi ortib bormoqda. Ushbu manbalar ekologik jihatdan qulay bo'lsa-da, tabiatan uzluksiz va oldindan aytib bo'lmaydigan bo'lib, tarmoq barqarorligi va ishonchliligi uchun qiyinchiliklar tug'diradi.

Energiyani saqlashning roli

Mikrogridlarda energiyani saqlash juda muhim bo'lib, bir nechta funktsiyalarni bajaradi:

• Kuchlanish va chastotani barqarorlashtirish:Orol rejimida energiyani saqlash tizim kuchlanishini va chastota barqarorligini saqlaydi.
• Uzluksiz o'tish:U tarmoqqa ulangan va orol rejimlari o'rtasida silliq o'tishni osonlashtiradi va buzilishlarni minimallashtiradi.
• Quvvatni boshqarish:Faol va reaktiv quvvatni tezda sozlash orqali energiyani saqlash qayta tiklanadigan manbalarning o'zgaruvchanligini yumshatishga yordam beradi.

Uch davrli boshqaruv strategiyasi

Mikrogridlarda energiyani saqlash samaradorligi ishonchli boshqaruv strategiyasiga bog'liq. Uch davrli boshqaruv strategiyasi quyidagilarni o'z ichiga oladi:

1. Quvvat oqimi aylanishi:Mikrogrid va asosiy tarmoq yoki mahalliy yuklar o'rtasidagi umumiy quvvat almashinuvini boshqaradi.
2. Filtr kondansatkich kuchlanish davri:Tizimda barqaror kuchlanish darajasini ta'minlaydi.
3. Filtr induktorining oqim aylanishi:Tizim barqarorligi va ishlashini ta'minlash uchun oqimni tartibga soladi.

Ushbu strategiya energiya saqlash tizimiga orol rejimida kuchlanishni nazorat qilish va tarmoqqa ulangan rejimda quvvat oqimini boshqarish o'rtasida tezda almashish imkonini beradi.

Tizim arxitekturasi

Odatda mikrogrid strukturasi fotovoltaik (PV) xujayralar, asenkron shamol turbinalari (AWT) va energiya saqlash tizimlari kabi turli komponentlarni o'z ichiga oladi (1-rasm). Ushbu elementlar mikrogridni tarqatish tarmog'iga bog'laydigan qattiq holatdagi kalit (SST) orqali o'zaro bog'langan.

1-rasm:Intervalgacha ishlab chiqarish va energiyani saqlashga asoslangan mikrogridning tuzilishi.

Energiyani saqlash bloki batareyalar to'plami va quvvat oqimini boshqaradigan va kuchlanish barqarorligini ta'minlaydigan kuchlanish manbasini o'zgartiruvchi (VSC) dan iborat (2-rasm).

2-rasm:Energiya saqlash VSC quvvat sxemasi.

Operatsion rejimlar

Mikrotarmoqlar turli rejimlarda ishlaydi:

• Orol rejimi:Mikrogrid mustaqil ishlaydi, energiyani saqlash V/f nazorat qilish usullari yordamida kuchlanish va chastotani saqlab turadi.
• Tarmoqqa ulangan rejim:Mikrogrid faol va reaktiv quvvat oqimlarini boshqarish uchun P/Q boshqaruvidan foydalangan holda asosiy tarmoq bilan sinxronlanadi.
• Uzluksiz o'tish:Orol va tarmoqqa ulangan rejimlarni almashtirish energiyani saqlash tizimining tezkor boshqaruv sozlamalari bilan osonlashtiriladi.

Simulyatsiya va eksperimental natijalar

Taklif etilgan nazorat strategiyalarini tasdiqlash uchun simulyatsiya va tajribalar o'tkazildi. Turli operatsion stsenariylarni sinab ko'rish uchun energiyani saqlash, PV va AWTni o'z ichiga olgan mikrogrid modeli ishlatilgan.

1-holat: Orolda operatsiya

Orol rejimida energiya saqlash tizimi turli xil yuk va ishlab chiqarish o'zgarishlarida kuchlanish va chastota barqarorligini muvaffaqiyatli saqlab turdi (5-rasm).

5-rasm:Microgrid orolli ish rejimi.

2-holat: Tarmoqqa ulangan rejimga o‘tish

Oroldan tarmoqqa ulangan rejimga o'tish vaqtida energiyani saqlash tizimi asosiy tarmoq bilan tezda sinxronlashtirilib, minimal kuchlanish va chastotali og'ishlar bilan silliq o'tishni ta'minlaydi (6 va 7-rasmlar).

6-rasm:Mikrogriddan tarmoqqa ulangan rejimga o'tish.

7-rasm:Tarmoqqa ulangan rejimda energiyani saqlash quvvati.

3-holat: Orol rejimiga o‘tish

Orol rejimiga qaytishda energiya saqlash tizimi butun jarayon davomida barqaror kuchlanish va chastotani saqlab, o'zining boshqaruv strategiyasini moslashtirdi (8-rasm).

8-rasm:Mikrogridning orol rejimiga o'tishi.

Eksperimental tekshirish

Tekshirish strategiyalarini qo'shimcha tekshirish uchun mikrogrid o'rnatishni takrorlaydigan eksperimental platforma ishlatilgan. Natijalar simulyatsiya natijalarini aks ettirdi, bu uzluksiz o'tishlarni boshqarish va tizim barqarorligini saqlashda energiya saqlash tizimining samaradorligini ko'rsatdi.

Xulosa

Energiyani saqlash tizimlari mikrotarmoqlarning ishonchli ishlashida, xususan, tarmoqqa ulangan va orol rejimi o'rtasida uzluksiz o'tishni ta'minlashda muhim rol o'ynaydi. Uch tsiklli boshqaruv strategiyasi mikrogridlarning barqarorligi va ishonchliligini qo'llab-quvvatlab, quvvat oqimi, kuchlanish va chastotani samarali boshqaradi. Ushbu topilmalar qayta tiklanadigan taqsimlangan ishlab chiqarish tizimlarini ishlab chiqish va ulardan samarali foydalanish uchun qimmatli ma'lumot beradi.

Tez-tez so'raladigan savollar

1. Mikrogrid nima?Mikrotarmoq - bu mustaqil ravishda yoki asosiy tarmoq bilan birgalikda ishlay oladigan, turli taqsimlangan energiya resurslari va saqlash tizimlarini birlashtirgan mahalliy energiya tizimi.

2. Nima uchun mikrogridlarda uzluksiz o'tish muhim?Uzluksiz o'tish mikrogrid tarmoqqa ulangan va orol rejimlari o'rtasida o'tganda elektr ta'minotidagi minimal uzilishlarni ta'minlaydi, barqarorlik va ishonchlilikni saqlaydi.

3. Mikrogrid operatsiyalarida energiyani saqlash qanday yordam beradi?Energiyani saqlash kuchlanish va chastotani barqarorlashtiradi, quvvat oqimini boshqaradi va ish rejimlari o'rtasida silliq o'tishni osonlashtiradi, mikrogridning umumiy ishonchliligini oshiradi.

Mikrogridlar va energiya saqlash tizimlari haqida ko'proq ma'lumot olish uchun tashrif buyuringOK-EPS.

Ko'rsatilgan adabiyotlar:

[1] X. Tang, V. Deng va Z. Qi, "Energiyani saqlashga asoslangan mikrogridning tarmoqqa ulangan/orolli uzluksiz o'tishini tadqiq qilish",Xitoy elektrotexnika jamiyatining bitimlari, jild. 26, yo'q. Sup. 1, 1-10-betlar, 2011 yil.