Teknologi berikutan grid dan pembentuk grid bagi sistem storan tenaga mewakili dua mod kerja yang berbeza, yang mempunyai perbezaan ketara dalam peranan, ciri fungsi dan senario aplikasinya dalam sistem kuasa.
Perbezaan
Kaedah sambungan grid:
Kedua-duanya disambungkan ke grid melalui penyongsang, tetapi prinsip operasinya berbeza. Peralatan bersambung grid beroperasi sebagai sumber arus, bergantung pada rujukan voltan yang disediakan oleh grid kuasa luaran untuk menyegerakkan outputnya sendiri; Dan peralatan pembinaan grid adalah seperti sumber voltan, mampu membentuk voltan dan frekuensi stabil secara bebas tanpa sokongan grid kuasa luaran.
Sumbangan kestabilan:
Penyimpanan tenaga bersambung grid terutamanya beroperasi dalam persekitaran grid yang stabil dan tidak mempunyai keupayaan untuk menyediakan sokongan voltan atau frekuensi; Sebaliknya, storan tenaga berasaskan grid terus membekalkan kuasa kepada beban semasa kegagalan grid dan membantu mengekalkan kestabilan dan kebolehpercayaan grid kuasa tempatan.
Senario aplikasi:
Jenis grid berikut sesuai untuk digunakan dalam grid kuasa besar dengan kestabilan yang baik, dengan kos rendah dan pelaksanaan yang mudah; Jenis grid lebih sesuai untuk aplikasi dalam sistem penjanaan kuasa teragih, mikrogrid atau kawasan terpencil, terutamanya dalam situasi di mana tindak balas pantas atau kapasiti beban lampau tinggi jangka pendek diperlukan.
Kelebihan dan kekurangan
Ikut jenis rangkaian
Kelebihan: Struktur mudah dan boleh dipercayai, kos pelaburan permulaan yang rendah; Mudah untuk disepadukan ke dalam infrastruktur kuasa sedia ada.
Kelemahan: Kekurangan keupayaan sokongan untuk grid kuasa, tidak dapat mengekalkan operasi secara bebas sekiranya berlaku ketidakstabilan grid.
Jenis rangkaian
Kelebihan: Membina grid kuasa secara bebas, menyediakan sokongan voltan dan frekuensi; Mempunyai fleksibiliti dan kebolehsuaian yang lebih kuat, terutamanya apabila berhadapan dengan situasi yang tidak dijangka.
Kelemahan: Keperluan teknikal yang agak kompleks adalah lebih tinggi, pelaburan awal lebih besar, dan kesukaran reka bentuk dan pelaksanaan juga lebih besar.
Contoh
Ikuti contoh rangkaian
Sistem storan tenaga bateri litium 500kW/1MWj telah dipasang di taman perindustrian di selatan China. Sistem ini menggunakan grid berikutan PCS (Sistem Penukaran Kuasa) dan digunakan terutamanya untuk pencukuran puncak, pengisian lembah dan keluaran tenaga baharu yang lancar. Dalam projek ini, sistem storan tenaga digandingkan dengan stesen janakuasa fotovoltaik dan disambungkan ke grid kuasa. Sistem kawalan EMS digunakan untuk kawalan yang diselaraskan untuk mengoptimumkan ekonomi elektrik seluruh taman.
Contoh jenis pembinaan rangkaian
State Grid Corporation of China telah mengeluarkan laporan tentang kawalan grid storan tenaga dan ujian sambungan grid untuk 2024, yang menyebut bahawa penunjuk prestasi utama seperti peraturan frekuensi utama, tindak balas inersia dan kawalan redaman sistem storan tenaga jenis grid telah disahkan melalui ujian sebenar.
Sebagai contoh, dalam ujian peraturan frekuensi, sistem storan tenaga jenis grid menunjukkan kelajuan tindak balas dinamik yang sangat baik, dapat melaraskan output kuasa aktif dalam milisaat, membantu grid kuasa dengan cepat memulihkan kestabilan frekuensi.
Perbandingan parameter
PCS yang disambungkan dengan grid: biasanya dicirikan oleh ciri sumber semasa, dengan kuasa output sangat dipengaruhi oleh keadaan grid, sesuai untuk pengurusan tenaga dalam persekitaran grid konvensional. Aplikasi biasa ialah sistem storan tenaga bateri litium 500kW/1MWh dalam kes di atas, yang tugas utamanya adalah mengikuti perubahan dalam grid kuasa dan memastikan pertukaran tenaga yang lancar.
PCS jenis grid: mempersembahkan ciri sumber voltan, mampu melaraskan voltan dan frekuensi keluaran secara aktif, dan mengekalkan kesinambungan bekalan kuasa walaupun sekiranya berlaku gangguan grid. Jenis sistem ini selalunya dilengkapi dengan algoritma dan teknologi kawalan yang lebih maju, seperti strategi kawalan penyegerakan kuasa, yang membolehkan mereka melaraskan secara langsung kuasa aktif/reaktif apabila output turun naik pada bahagian penjanaan kuasa.
Terdapat perbezaan asas dalam strategi kawalan mengikut grid dan teknologi storan tenaga membentuk grid, yang ditunjukkan dalam cara ia berinteraksi dengan grid, bertindak balas terhadap perubahan dalam grid dan jenis perkhidmatan yang mereka sediakan.
Perbezaan khusus antara dua strategi kawalan teknikal:
Objektif kawalan
Kawalan berikutan grid: Terasnya adalah mengikut keadaan grid kuasa, iaitu penyongsang melaraskan outputnya mengikut voltan dan kekerapan grid kuasa. Di bawah kaedah kawalan ini, penyongsang dianggap sebagai sumber arus, yang menyuntik tenaga elektrik sebanyak mungkin ke dalam grid dan secara automatik memutuskan sambungan untuk melindungi dirinya sekiranya berlaku gangguan grid. Oleh itu, tugas utama kawalan berikut grid adalah untuk memaksimumkan penggunaan tenaga baharu dalam rangka kerja grid kuasa sedia ada.
Kawalan jenis grid: bertujuan untuk mensimulasikan kelakuan penjana segerak tradisional, secara aktif mewujudkan dan mengekalkan tahap voltan dan frekuensi grid kuasa tempatan. Ini bermakna walaupun tanpa sokongan grid kuasa luaran, penyongsang jenis grid boleh membentuk persekitaran bekalan kuasa yang stabil. Penyongsang jenis grid pada asasnya adalah sumber voltan yang mengeluarkan voltan dan frekuensi melalui isyarat parameter voltan dalaman. Mereka boleh beroperasi secara bebas atau selari dengan sumber kuasa lain.
Mekanisme tindak balas
Kawalan berikutan grid: Disebabkan bergantung pada grid kuasa luaran untuk memberikan isyarat rujukan, penyongsang berikutan grid mungkin tidak dapat memberikan sokongan berkesan untuk grid apabila kerosakan atau turun naik yang tidak normal berlaku, dan boleh memilih untuk memutuskan sambungan bagi tujuan perlindungan diri. Contohnya, di bawah keadaan tunggangan voltan rendah (LVRT) atau tunggangan voltan tinggi (HVRT), penyongsang terikat grid perlu mengurangkan kuasa keluaran dengan cepat atau malah berhenti sepenuhnya menjana elektrik untuk mengelakkan peralatan rosak.
Kawalan jenis grid: Dengan keupayaan "ride through" yang lebih kuat, ia boleh beroperasi secara berterusan semasa kerosakan grid kuasa dan menyuntik arus litar pintas yang diperlukan atau melepaskan tenaga kinetik ke dalam sistem, membantu memulihkan kestabilan voltan dan frekuensi. Ini menjadikan penyongsang jenis grid lebih sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kestabilan grid yang tinggi, seperti mikrogrid atau sistem bekalan kuasa bebas di kawasan terpencil.
Ciri-ciri Perkhidmatan
Kawalan berikut rangkaian: terutamanya berfungsi pengurusan tenaga, seperti pencukuran puncak dan pengisian lembah, melicinkan keluaran tenaga terputus-putus, dsb. Jenis aplikasi ini biasanya berlaku dalam persekitaran grid kuasa yang besar, di mana grid itu sendiri mempunyai inersia dan kekuatan yang mencukupi untuk menyerap sebarang potensi ketidakstabilan .
Kawalan jenis grid: Selain pengurusan tenaga, ia juga menyediakan perkhidmatan tambahan yang penting, termasuk tetapi tidak terhad kepada sokongan voltan pantas, tindak balas inersia, peraturan frekuensi primer, dsb. Fungsi ini penting untuk meningkatkan tahap arus litar pintas sistem dan meningkatkan daya tahan grid kuasa.
Algoritma kawalan
Kawalan berikut rangkaian: Secara amnya, algoritma pengesanan kuasa maksimum (MPPT) digunakan untuk memastikan kecekapan penggunaan maksimum tenaga baharu, sambil bekerjasama dengan teknologi gelung terkunci fasa (PLL) untuk mencapai penyegerakan dengan grid kuasa.
Kawalan jenis grid: lebih bergantung pada algoritma lanjutan seperti Droop Control dan Virtual Synchronous Machine (VSG), yang meniru gelagat dinamik penjana segerak untuk menyesuaikan diri dengan lebih baik kepada proses sementara sistem kuasa.
