Группа исследователей из Австралии разработала новую методологию определения минимальной номинальной мощности систем хранения энергии (ESS), используемых для аварийного реагирования на пониженную частоту. Размер ESS должен быть рассчитан для поддержания частоты в стандартном рабочем диапазоне.
Изображение: Университет Эдит Коуэн, Журнал по хранению энергии, общая лицензия CC BY 4.0
Группа исследователей из Университета Эдит Коуэн в Австралии предложила новую методологию для определения оптимального размера крупных систем хранения энергии (ESS), подключенных к инверторам, которые планируются для аварийного реагирования на пониженную частоту.
«Осуществление необходимого реагирования с минимальной мощностью ESS выгодно для планирования энергосистемы и эксплуатации парка частично разряженных блоков ESS», — заявили ученые, отметив, что предлагаемое решение также осуществимо при низких затратах. «Такими характеристиками, как время нарастания, перерегулирование и время установления реакции активной мощности, можно управлять путем настройки определенных параметров».
В статье «Оптимизация сетевых инверторов для предотвращения отключения нагрузки при пониженной частоте с минимальным накоплением энергии», опубликованной в журнале Журнал хранения энергииИсследователи объяснили, что активная мощность ESS может использоваться для минимизации схем отключения нагрузки при пониженной частоте (UFLS), которые обычно активируются во время низкочастотных событий, отключая заранее определенные нагрузки для предотвращения дальнейшего падения частоты.
«Поскольку события UFLS редки, некоторым операторам систем передачи не требуется поддерживать запас мощности для устранения больших помех», — заявила исследовательская группа. «Таким образом, использование ESS для экстренного реагирования на пониженную частоту является экономически эффективным вариантом. Кроме того, обеспечение необходимого реагирования при минимальной мощности ESS выгодно для планирования энергосистемы и эксплуатации парка частично разряженных блоков ESS».
Ученые также пояснили, что новизна их работы заключается в определении минимальной номинальной мощности батареи как для виртуальных синхронных генераторов (VSG), так и для инверторов, формирующих сеть на основе управления падением напряжения (GFM). Они указали, что размер ESS должен быть рассчитан так, чтобы поддерживать частоту в стандартном рабочем диапазоне.
«Размер ESS оптимизирован для предотвращения отключения нагрузки при пониженной частоте после отключения большого генератора за счет поддержания частоты в пределах рабочего стандарта частоты (FoS)», — также подчеркнули они. «При расчете параметров управления и определении размера ESS учитывается многоэтапная продолжительность и пороговые значения, предусмотренные FoS. Настройки защиты UFLS разработаны на основе FoS, и выбор ESS для достижения фиксированной частоты не обеспечит оптимальный размер ESS».
Предлагаемый подход основан на алгоритме восхождения на холм, которыйs классический метод оптимизации искусственного интеллекта, вдохновленный восхождением на вершину горы. Он работает путем увеличения значения высоты, чтобы найти вершину горы или лучшее решение данной проблемы. Он завершается, когда достигает пикового значения, при котором ни один из соседей не имеет более высокого значения.
Группа исследовала практический пример системы электропитания, реализованной с помощью программного обеспечения DIgSilent PowerFactory.
Моделирование показало, что для инверторов GFM уменьшение коэффициента падения активной мощности увеличивает выходную активную мощность. Однако это увеличение ограничено возможностями инверторов тока. В результате ученые предлагают поддерживать коэффициент падения активной мощности на таком значении, которое может предотвратить нестабильность, возникающую из-за ограничений инверторов, при одновременном максимизации выходной активной мощности.
Что касается VSG, они предложили поддерживать постоянное ускорение, которое, как сообщается, может обеспечить баланс между скоростью изменения частоты (RoCoF) и колебаниями мощности. Они отметили, что постоянная времени ускорения контроллера VSG пропорциональна инерции, и ее увеличение увеличивает инерцию.
«Для случая, рассматриваемого в этом исследовании, минимальная номинальная мощность накопления энергии для управления виртуальным синхронным генератором составляет 85 МВА, а для управления падением минимальная мощность накопления составляет 89 МВА», — заключили ученые. «Результаты этого исследования должны помочь планировщикам энергетических систем лучше использовать возможности систем хранения энергии».
Этот контент защищен авторским правом и не может быть использован повторно. Если вы хотите сотрудничать с нами и хотели бы повторно использовать часть нашего контента, свяжитесь с нами: editors@pv-magazine.com.
Источник из журнал pv
Отказ от ответственности: информация, изложенная выше, предоставлена pv-magazine.com независимо от Chovm.com. Chovm.com не делает никаких заявлений и не дает никаких гарантий относительно качества и надежности продавца и продукции. Chovm.com категорически отказывается от какой-либо ответственности за нарушения авторских прав на контент.
