Visok udio integracije fotonaponske mreže donosi izazove poput fluktuacija napona, frekvencijskih odstupanja i harmoničnog zagađenja na mreži napajanja. Globalna tehnologija prebacuje se s jednostavno ispunjavanja standarda integracije mreže kako bi se aktivno podržavala stabilnost mreže. Kroz tehnologije kao što su kompenzacija reaktivne snage, niska - vožnja naponom kroz i inercijsku simulaciju, fotonaponske elektrane transformirale su se iz "opterećenja mreže" u "rešetke imovine". Ova nadogradnja "Friendly Grid" ključni je proboj u postizanju velikog udjela rešetki obnovljivih izvora energije.
1 reaktivna kontrola napona: precizno podešavanje za izglađivanje fluktuacija
Kinesko rješenje "SVG+Inverter Synergy". Fotonaponska elektrana od 800 MW u provinciji Gansu opremljena je 200MVar statičkim reaktivnim generatorom snage (SVG) na točki priključka mreže, koja je povezana s reaktivnom izlazom snage 100 pretvarača u elektrani. Kad je napon rešetke ispod 0,95PU, SVG daje prioritet izlazu kapacitivne reaktivne snage (vrijeme odziva<50ms), and the inverters synchronously adjust the power factor to 0.9 ahead. The combination of the two shortens the voltage recovery time to 200ms. When the voltage is above 1.05pu, it switches to inductive reactive power (power factor 0.9 lagging) to avoid voltage exceeding the limit. This technology controls the voltage deviation of the grid connection point within ± 2%, which improves the efficiency by 40% compared to a single SVG regulation. In a certain power grid fluctuation event, the power station successfully reduced the voltage fluctuation amplitude from 10% to 3%.
Distribuirana tehnologija optimizacije reaktivne snage u Europi. Distribuirani fotonaponski klaster od 500MW u Njemačkoj (koji se sastoji od 100 10 MW sub nizova) opremljen je 10MVar dinamičkom uređajem za kompenzaciju reaktivne snage (DSTATCOM) za svaki sub polje. Kroz "regionalni algoritam upravljanja suradnjom", izlaz reaktivne snage dodjeljuje se na temelju položaja sub array -a i impedance mreže (rubni sub Array nosi 60%, a središnji sub Array nosi 40%). Ovaj distribuirani dizajn izbjegava jednu točku rizika od neuspjeha od centraliziranog SVG -a, a točnost regulacije reaktivne snage doseže ± 0,5MVAR, što je 50% veće od centraliziranog. Praksa u Badenu - w ü rttemberg pokazala je da je ovaj klaster povećao stopu kvalifikacije napona distribucijskih mrežnih linija sa 85% na 98%, rješavajući problem nestabilnosti napona u ruralnim električnim mrežama.
2 Vožnja niskim naponom i frekvencijska podrška: Dizajn otpornosti za rješavanje grešaka u napajanju
Kompozitna sposobnost "LVRT+inercijske simulacije" u Sjedinjenim Državama. Pretvarač fotonaponske elektrane 1GW u Teksasu prihvaća dvostruki funkcijski dizajn "vožnje niskog napona kroz (LVRT)+virtualnu inercijsku kontrolu": Kada se napon mreže spusti na 0% (tri -} kratki faza), a inverter je udružen za 150S (Ferc (sastanke 200mW/400mWh skladištenja energije) kroz "algoritam inercije simulacije" (simuliranje inercije rotora sinkronih generatora) kako bi se osigurala frekvencijska potpora, smanjujući maksimalno odstupanje frekvencije mreže s 0,5Hz na 0,2Hz. Tijekom greške u Texas Grid -u 2023. godine, elektrana je nastavila biti povezana s mrežom i osigurala je 50MW frekvencijske modulacijske snage, pomažući da se mreža brzo oporavi i stabilizira.
Indijski program „niske troškove LVRT transformacije“. Za stare fotonaponske elektrane (pretvarači bez LVRT funkcije), "vanjski LVRT regulator" (s troškovima samo 20% zamjene pretvarača) koristi se za prikupljanje signala napona mreže, brzo isključivanje nizova komponenti (kontrolna DC bočna snaga) kada se vol i pokreće u konzumiranju na krilovu kruga na krilovini i pokretaju krug kruga na krilovu kruga na krilovicu na krilok na krilovicu na krug prepune na krug prepune na krug Test obnove stare elektrane 300 mw u Rajasthanu pokazao je da je plan povećao stopu prolaska LVRT -a sa 30% na 95%, udovoljavajući zahtjevima za priključak na mreži središnjeg indije za električnu energiju (CEA). Period povrata ulaganja za obnovu je samo 2 godine.
3 Harmonična kontrola i optimizacija kvalitete snage: Poboljšanje čistoće električne mreže
Kineska tehnologija "Aktivno filtriranje+SVG integracija". Fotonaponska elektrana od 1,2 GW u Qinghai -u implementirala je integrirani uređaj "SVG+APF (aktivni filter napajanja)" na točki priključka mreže. SVG je odgovoran za regulaciju reaktivne snage, dok je APF odgovoran za harmoničnu kontrolu (koji može filtrirati 2-50-ak harmonike). Njih dvoje dijele DC sabirnicu, smanjujući troškove za 30% u odnosu na split. Točnost harmonične kompenzacije APF -a doseže ± 2%, što može smanjiti ukupnu harmoničnu izobličenje (THD) električne mreže s 8% na ispod 3% (zadovoljavanje standarda GB/T 14549). Nakon primjene određene elektrane, stopa kvara opreme okolnih preciznih proizvodnih poduzeća smanjila se za 20%, izbjegavajući prekide proizvodnje uzrokovane harmonikom.
Japanski program "Distribuirano harmonično nadgledanje i kontrolu". Kao odgovor na harmonične probleme uzrokovane distribuiranom fotonaponskom (kućanstvom/industrijskom i komercijalnom) u distribucijskoj mreži, na stranu transformatora u stvarnom vremenu instaliran je "terminal harmoničnog praćenja" (frekvencija uzorkovanja 2KHz) kako bi se nadstavio sadržaj svakog harmonika u stvarnom vremenu. "Algoritam harmoničnog praćenja" koristi se za pronalaženje glavnog izvora harmonika (poput fotonaponskog pretvarača u određenoj tvornici), a zatim se trafostanica APF koristi za smjer. Praksa u određenom okrugu Tokija pokazuje da ovaj plan smanjuje THD distribucijske mreže s 10%na 4%, produžuje radni vijek kućanskih aparata za 5%i smanjuje gubitke transformatora (štedeći 12000 kWh električne energije godišnje).
Poboljšanje "ljubaznosti mreže" fotonaponskih elektrana u osnovi je prijelaz s "konfrontacije" u "sinergiju" između nove energije i mreže. U budućnosti, s integracijom virtualnih elektrana (VPP) i algoritama rasporeda AI, fotonaponske elektrane bit će u stanju preciznije predvidjeti potražnju mreže, postići "na - zahtijevati izlaz i na {}}, postavljanje u skladu s efikasnim propisima", osigurati učinkovitu reakcijsku energiju i osigurati efikasnu energiju i osigurati efikasnu energiju ", a osigurati učinkovitu regulaciju reakcije i efektivne propise", kao što je efikasna regulacija ", a to je osigurala efikasnost Fleksibilni i kontrolirani "zeleni regulatori" u novom elektroenergetskom sustavu.