Kada se u napajačkoj mreži pojave greške poput kratkih spojeva ili udara munje, uzrokujući pad napona, vožnja niskog napona kroz (LVRT) sposobnost pretvarača za skladištenje energije postaje ključ za osiguravanje stabilnosti mreže. Ova tehnologija zahtijeva da pretvarač ostane povezan s mrežom i pruža potporu reaktivne snage čak i kad napon padne na određenu razinu (poput 20% nazivnog napona), izbjegavajući lančanu reakciju uzrokovanu prekidom velikih razmjera. To je "certifikat za prijem" za sustave za pohranu energije koji sudjeluju u regulaciji Grid Peak brijanja i frekvencije, a ujedno je i jedan od glavnih pokazatelja za mjerenje performansi pretvarača.
1 Ocijenjeni odgovor na pad napona: precizan odgovor od blage do duboke
Jezgra LVRT tehnologije je usvajanje različitih strategija na temelju stupnja pada napona. Kad napon padne na 50% -90% (blagi pad), pretvarač daje prioritet održavanju stabilnog aktivnog izlaza dok ubrizgava malu količinu reaktivne snage (približno 20% nazivne snage) kako bi se vratio napon rešetke. Kada je kvar transformatora uzrokovao pad napona od 70% u sustavu za skladištenje energije u industrijskom parku, pretvarač je prilagodio reaktivnu izlaznu snagu unutar 0,1 sekunde, omogućujući naponu da se vrati na normalne razine u roku od 2 sekunde bez utjecaja na tvorničku proizvodnju.
Kad napon padne na 20% -50% (umjereni pad), pretvarač smanjuje aktivni izlaz (na ispod 50%), povećava ubrizgavanje reaktivne snage (do 50% nazivne snage) i brzo nadoknađuje način reaktivne snage mreže kroz SVG (statički var generator). Prema GB/T 36547-2018 standard u Kini, pretvarači za skladištenje energije moraju održavati pad napona od najmanje 625 ms bez odvajanja od mreže kada napon padne na 20%. Određena marka proizvoda može kontinuirano raditi 2 sekunde u ovom stanju putem optimiziranih algoritama upravljanja, što daleko više od toga premašuje standardne zahtjeve.
Uoči ekstremnih situacija u kojima napon pada na 0-20% (duboki pad), pretvarač ulazi u način rada "prevencije otoka", odrežući većinu aktivnog izlaza i samo zadržavajući minimalnu struju kako bi otkrili status mreže, dok se priprema za ponovno povezivanje s mrežom. Tijekom postupka oporavka napona, pretvarač prihvaća strategiju "mekog starta", a aktivna snaga postupno se povećava brzinom od 5%/ms kako ne bi izazvala sekundarni utjecaj na mrežu električne energije.
2 Suradnja hardvera i softvera: Tehnička podrška za sposobnost prelaska
Dizajn hardvera temeljno je jamstvo LVRT -a. Snažni uređaji pretvarača odabrani su kao visokonaponski otporni IGBT (kao što su specifikacije 1200V/600A), s lavinskom energijom (EAS) do 500MJ, što može izdržati naponske spotove tijekom grešaka; DC strana je opremljena elektrolitičkim kondenzatorom velikog kapaciteta (iznad 1000 µ F), koji oslobađa energiju za održavanje stabilnosti DC sabirnice tijekom padova napona. Fluktuacija napona sabirnice određenog proizvoda može se kontrolirati unutar ± 10%.
Softverski algoritmi određuju točnost i brzinu prijelaza. DQ Osovina razdvaja kontrola na temelju trenutne teorije snage može razdvojiti aktivne i reaktivne struje unutar 100 µ s i postići neovisnu regulaciju; Algoritam prediktivnog upravljanja može predvidjeti trend oporavka napona 5 ms unaprijed i prilagoditi izlaznu strategiju. Stvarno mjerenje projekta za pohranu energetske energije u napajanju pokazuje da pretvarač koji koristi ovaj algoritam ima reaktivno vrijeme odziva snage od samo 20 ms kada napon padne na 30%, što je tri puta brže od tradicionalne kontrole PI.
Krug za otkrivanje grešaka mora imati karakteristiku "nula kašnjenja". Kombinirajući komparator hardvera s filtriranjem softvera, pretvarač može prepoznati greške u padu napona unutar 2 ms, izbjegavajući pogrešno prosudbu. U elektroenergetskoj stanici za skladištenje vjetra, pretvarač se uspješno razlikovao između stvarnog pada napona uzrokovanog udarcima munje i prolaznim fluktuacijom napona uzrokovanog pokretanjem motora, bez ikakvih pogrešaka.
3 Provjera temeljena na scenariju: rigorozno ispitivanje od laboratorija do na licu mjesta
U laboratoriju je performanse LVRT potvrđena putem "simulatora pada napona". Simulator može generirati valne oblike napona s različitim dubinama pada (0-100%) i trajanja (0,1S-2S) kako bi se ispitale izlazne karakteristike pretvarača u različitim radnim uvjetima. Prema testovima koje je provela agencija za certificiranje, pretvarači certificirani od strane LVRT -a nisu pokazali značajno starenje uređaja za napajanje nakon 1000 ciklusa ispitivanja, sa stopom degradacije performansi manjom od 5%.
Aplikacije na licu mjesta suočavaju se sa složenijim izazovima. U distribucijskoj mreži pad napona često je praćen harmoničnim izobličenjem, a pretvarači moraju imati mogućnost oduprijeti se harmoničnim smetnjima; U područjima bogata novom energijom, kada više pretvarača istovremeno reagira na LVRT, potrebna je koordinacija komunikacije kako bi se izbjegla prenapona uzrokovana superpozicijom reaktivne snage. Određena fotonaponska elektrana za skladištenje energije kontrolirala je odstupanje reaktivne snage od 20 pretvarača unutar ± 5% kroz kontrolu klastera, osiguravajući postupak glatkog napona.
Uz sve veću ovisnost energetske mreže o novoj energiji, zahtjevi za LVRT tehnologiju neprestano se nadograđuju. Najnoviji EU standard zahtijeva da pretvarači održavaju pad napona od 0% za 150 ms bez odvajanja od mreže, a neke regije u Kini također su produžile vrijeme LVRT na 1,5 sekunde. Vožnja niskim naponom kroz mogućnost pretvarača za skladištenje energije promijenila se iz "opcionalne funkcije" u "bitne performanse". Ne samo da osigurava sigurnost samog sustava za skladištenje energije, već također postaje važna podrška za napajačku mrežu da se nosi s greškama i održava stabilnost, što čistu energiju čini otpornijim u procesu integriranja u mrežu električne energije.