Bħala l-komponent ewlieni tas-sistemi tal-ħażna tal-enerġija, il-prestazzjoni tal-inverters tal-ħażna tal-enerġija (PCs) taffettwa direttament l-effiċjenza u l-istabbiltà tas-sistema kollha tal-ħażna tal-enerġija. Il-funzjoni tal-ġeneratur sinkroniku virtwali (VSG), bħala strateġija ta 'kontroll avvanzata, tagħti invertituri tal-ħażna tal-enerġija bil-kapaċità li jissimulaw il-karatteristiċi tal-ġeneraturi sinkroniċi tradizzjonali, li jippermettulhom juru vantaġġi uniċi f'diversi xenarji ta' applikazzjoni. Dan li ġej jiddiskuti l-prinċipju tal-funzjoni VSG fl-inverters tal-ħażna tal-enerġija u jelabora fuq l-applikazzjonijiet tiegħu f'oqsma differenti.
1 VSG Prinċipju Funzjonali
1. Ħarsa ġenerali lejn Ġeneratur Sinkroniku Virtwali
Ġeneratur sinkroniku virtwali (VSG) huwa strateġija ta 'kontroll li tippermetti lill-inverters tal-ħażna tal-enerġija jissimulaw il-karatteristiċi operattivi tal-ġeneraturi sinkroniċi tradizzjonali. Permezz ta 'dan l-approċċ, l-inverters tal-ħażna tal-enerġija mhux biss għandhom l-inerzja u l-karatteristiċi tad-damping tal-ġeneraturi sinkroniċi tradizzjonali, iżda joperaw ukoll b'mod stabbli kemm fil-modi tal-grilja konnessi kif ukoll barra mill-grilja, u jipprovdu appoġġ flessibbli tal-enerġija għas-sistema tal-enerġija.
2. Struttura u Prinċipju ta 'Kontroll
L-istruttura ta 'kontroll VSG hija prinċipalment ibbażata fuq il-prinċipju ta' kontroll droop, u tintroduċi inerzja virtwali u karatteristiċi ta 'damping fuq din il-bażi. L-idea ewlenija hija li ttejjeb l-ekwazzjoni tal-moviment ta 'ġeneraturi sinkroniċi tradizzjonali u tikseb ekwazzjonijiet ta' kontroll applikabbli għal apparat elettroniku tal-enerġija. Speċifikament, VSG Control jissimula l-moviment tar-rotor u l-karatteristiċi elettromanjetiċi ta 'ġeneraturi sinkroniċi, li jippermetti li l-inverters tal-ħażna tal-enerġija jaġġustaw awtomatikament il-qawwa tal-ħruġ tagħhom skont il-bidliet fil-frekwenza tas-sistema u l-vultaġġ, u b'hekk jiksbu appoġġ effettiv għall-grilja tal-enerġija.
3. Tqabbil tal-modi ta 'kontroll tal-qalba
Mod PQ: Output ta 'enerġija attiva \/ reattiva fiss, ma jirrispondix għal bidliet fil-frekwenza \/ vultaġġ tal-grilja (adattat għall-kontroll preċiż tal-qawwa).
Mod VSG: Jirrispondi b'mod dinamiku għal disturbi fil-grilja tal-enerġija, li jipprovdi inerzja, regolazzjoni tal-frekwenza, u appoġġ għar-regolazzjoni tal-vultaġġ (adattat għal xenarji b'rekwiżiti ta 'stabbiltà għolja).
4. Kontroll tal-Frekwenza Attiva VSG
F'termini ta 'kontroll tal-frekwenza attiva, VSG jikseb regolazzjoni tal-frekwenza permezz ta' modulatur ta 'frekwenza virtwali. Huwa jikkalkula d-differenza bejn il-qawwa attiva tal-ħruġ attwali u l-qawwa attiva nominali, u mbagħad taġġusta t-torque virtwali. Dan il-proċess huwa simili għall-aġġustament tad-differenza tat-torque fil-ġeneraturi sinkroniċi tradizzjonali, fejn l-ekwazzjoni tal-qawwa attiva tal-ġeneratur sinkroniku tradizzjonali hija introdotta fl-apparat elettroniku tal-qawwa permezz ta 'rabta ta' damping, u b'hekk tinkiseb l-ekwazzjoni tal-modulazzjoni tal-frekwenza attiva tal-magna sinkronika virtwali. B'dan il-mod, meta l-frekwenza tas-sistema tinbidel, VSG tista 'tirrispondi malajr u taġġusta l-qawwa attiva tal-ħruġ biex iżżomm l-istabbiltà tal-frekwenza tas-sistema.
5. VSG Reactive Power Voltage Control
Għal kontroll reattiv tal-vultaġġ tal-qawwa, VSG tibbaża fuq il-prinċipju tas-sistema ta 'eċċitazzjoni ta' ġeneraturi sinkroniċi tradizzjonali. L-ewwel jikkalkula l-kobor tal-qawwa reattiva fit-tarf tal-ħruġ tal-apparat, u mbagħad jikkalkula l-valur tad-devjazzjoni tal-vultaġġ bil-koeffiċjent tad-droop tal-qawwa reattiva. Dan il-valur huwa kkombinat mal-punt ta ’vultaġġ biex jinkiseb il-valur ta’ referenza tal-vultaġġ meħtieġ għal-linja ta ’barra tal-vultaġġ. Il-koeffiċjent tad-droop tal-qawwa reattiva jiddetermina l-offset tal-vultaġġ meta l-qawwa reattiva tinbidel, u b'hekk tinkiseb kontroll effettiv tal-vultaġġ tas-sistema. Fil-modalità barra mill-grilja, il-linja ta 'enerġija reattiva ta' VSG hija konsistenti mal-linja ta 'enerġija reattiva fil-kontroll tad-droop, li tiżgura l-allokazzjoni raġonevoli ta' enerġija reattiva u l-istabbiltà tal-vultaġġ tas-sistema.
2 Xenarji ta 'Applikazzjoni Ewlenin ta' VSG
1. Microgrid
Operazzjoni tal-Gżira: Tappoġġja b'mod indipendenti l-vultaġġ u l-frekwenza meta tkun barra mill-grilja, tiżgura provvista ta 'enerġija kontinwa għal tagħbijiet kritiċi bħal sptarijiet u ċentri tad-dejta.
Qlib bla xkiel bejn grilja konnessa u grilja mitfija: Ipparteċipa fl-appoġġ tal-grilja fil-modalità konnessa mill-grilja, u żżomm l-istabbiltà tal-mikrogrid fil-mod Islanded.
2. Proporzjon għoli ta 'aċċess għall-enerġija rinnovabbli
Suppliment tal-Inerzja: Ikkumpensa għad-defiċjenza ta 'inerzja ta' sorsi ta 'enerġija ġodda bħall-fotovoltajka u l-enerġija mir-riħ, u jrażżnu ċ-ċaqliq tal-frekwenza.
Fluttwazzjonijiet tal-ħruġ bla xkiel: Billi jrażżnu l-oxxillazzjonijiet tal-enerġija permezz ta 'damping virtwali, il-kapaċità tal-grilja tal-enerġija li taċċetta l-enerġija rinnovabbli hija msaħħa.
3. Netwerk ta 'distribuzzjoni intelliġenti u netwerk kurrenti dgħajjef
Appoġġ ta 'vultaġġ dinamiku: Ipprovdi kumpens ta' enerġija reattiva fi tmiem in-netwerk ta 'distribuzzjoni jew f'żoni ta' grilja dgħajfa biex ittejjeb l-istabbiltà tal-vultaġġ.
Parteċipazzjoni tas-Servizz Awżiljarju: Billi tuża funzjonijiet bħar-regolazzjoni tal-frekwenza u l-kapaċità ta 'riżerva, il-flessibilità tal-grilja tal-enerġija tista' tissaħħaħ (bħalma hija l-parteċipazzjoni fis-servizzi awżiljari fis-suq tal-elettriku).
4. Sistema ta 'Ħażna ta' Enerġija konnessa fuq il-grilja
Stabbiltà mtejba tal-grilja tal-enerġija: tissimula l-karatteristiċi tal-ġeneraturi sinkroniċi u tipparteċipa fir-regolazzjoni tal-frekwenza (bħar-regolazzjoni tal-frekwenza primarja u r-rispons tal-inerzja).
Ride tal-Ħsarat permezz tal-Kapaċità: Meta l-vultaġġ tal-grilja tal-qawwa jinżel temporanjament, dan jgħin biex terġa 'tiġi stabbilita l-grilja tal-qawwa permezz ta' appoġġ tal-qawwa reattiva (bħal rikba ta 'vultaġġ baxx permezz ta' LVRT).
5. Integrazzjoni tal-provvista ta 'enerġija ta' emerġenza u enerġija mqassma
Rispons rapidu għall-provvista ta 'enerġija ta' emerġenza: Fil-każ ta 'falliment tal-grilja ta' l-enerġija, iservi bħala sors ta 'enerġija indipendenti biex jappoġġja tagħbijiet lokali (bħal emerġenza ta' diżastru).
Kontroll kollaborattiv b'ħafna der: tikseb ottimizzazzjoni kollaborattiva ta 'riżorsi distribwiti bħall-ħażna tal-enerġija u l-fotovoltajka, u ttejjeb l-effiċjenza fl-użu tal-enerġija.
3 Vantaġġi Teknoloġiċi ta 'VSG
1. Ittejjeb l-istabbiltà tal-grilja tal-qawwa:Ipprovdi l-kapaċitajiet ta 'inerzja, damping, u frekwenza u regolazzjoni ta' vultaġġ biex tadatta għall- "grilja ta 'enerġija baxxa ta' inerzja" bi proporzjon għoli ta 'tagħmir elettroniku ta' enerġija konness.
2. Mod ta 'tħaddim flessibbli:Jappoġġja kemm modi ta 'grilja konnessi kif ukoll barra mill-grilja, adattati għal xenarji varji bħal mikrogrids u grilji ewlenin.
3. Ittejjeb il-kwalità tal-enerġija:Naqqas l-iżbilanċ tal-vultaġġ \/ kurrent u t-tgħawwiġ armoniku permezz ta 'kumpens ta' sekwenza negattiva u kontroll dinamiku.
4. Titjib tal-valur ekonomiku:Billi tipparteċipa f'servizzi awżiljari bħar-regolazzjoni tal-frekwenza u l-backup, id-dħul potenzjali tas-sistemi tal-ħażna tal-enerġija jista 'jiżdied.
4 Applikazzjoni Prattika
Xenarju Microgrid:Matul il-ġurnata, il-fotovoltajka tiġġenera l-elettriku permezz tal-mod PQ, u bil-lejl jew fuq gżejjer iżolati, swiċċijiet tal-ħażna tal-enerġija għall-modalità VSG biex iżommu l-istabbiltà tal-vultaġġ u tal-frekwenza.
Ħażna tal-enerġija konnessa bil-grilja:Meta l-frekwenza tal-grilja tinżel, VSG malajr tirrilaxxa l-enerġija (rispons għall-inerzja) biex trażżan il-waqgħa tal-frekwenza (bħal meta l-frekwenza tinżel minn 50Hz għal 49.5Hz, il-ħażna tal-enerġija żżid awtomatikament il-produzzjoni attiva).
Appoġġ tad-dgħajjef kurrenti tan-netwerk:F'żoni remoti, VSG itejjeb l-istabbiltà tal-vultaġġ u jnaqqas it-telf tal-linja permezz ta 'kumpens ta' enerġija reattiv.
5 Konklużjoni
Il-funzjoni VSG fl-inverters tal-ħażna tal-enerġija, bħala teknoloġija ta 'kontroll avvanzata, tipprovdi appoġġ qawwi għal sistemi ta' ħażna ta 'enerġija f'diversi xenarji ta' applikazzjoni billi tissimula l-karatteristiċi ta 'ġeneraturi sinkroniċi tradizzjonali. Mill-operazzjoni tal-gżejjer ta 'mikrogrids għal regolazzjoni flessibbli ta' netwerks ta 'distribuzzjoni intelliġenti, minn servizzi awżiljari ta' sistemi ta 'ħażna ta' enerġija konnessi bil-grilja għal provvista ta 'enerġija indipendenti f'xenarji speċjali, il-funzjonijiet VSG urew il-vantaġġi uniċi tagħhom u rwoli importanti.