Ha olyan hibák, mint például a rövidzárlatok vagy a villámcsapások, az energiahálózatban, a feszültségcseppeket okozó, az energiatároló -inverterek alacsony feszültségű (LVRT) képességének képessége lesz a rács stabilitásának biztosításához. Ez a technológia megköveteli, hogy az inverter a rácshoz csatlakoztasson, és reaktív teljesítménytámogatást biztosítson akkor is, ha a feszültség bizonyos szintre esik (például a névleges feszültség 20% -a), elkerülve a láncreakciót, amelyet a nagy léptékű leválasztás okoz. Ez az energiatároló rendszerek "felvételi tanúsítványa" a rácscsúcs borotválkozásban és a frekvenciaszabályozásban való részvételhez, valamint az egyik alapvető mutató a frekvenciaváltó teljesítményének mérésére.
1 Osztályozott válasz a feszültségcseppre: Pontos válasz enyhe és mély
Az LVRT technológia lényege, hogy a feszültségcsökkenés mértéke alapján különböző stratégiákat fogadjon el. Amikor a feszültség 50% -90% -ra (enyhe csepp) csökken, az inverter prioritást élvez a stabil aktív kimenet fenntartásával, miközben kis mennyiségű reaktív teljesítményt (a névleges teljesítmény kb. 20% -át) injektál a rácsfeszültség visszaállításához. Amikor a transzformátor meghibásodása az ipari parkban az energiatároló rendszerben 70% -os feszültségcsökkenést okozott, az inverter 0,1 másodpercen belül beállította a reaktív teljesítményt, lehetővé téve, hogy a feszültség 2 másodpercen belül visszatérjen a normál szintre anélkül, hogy befolyásolta volna a gyár termelését.
Ha a feszültség 20% -50% -ra (mérsékelt csepp) csökken, az inverter csökkenti az aktív termelést (50% -ra), növeli a reaktív teljesítmény -befecskendezést (a névleges teljesítmény akár 50% -áig), és gyorsan kompenzálja a rács reaktív teljesítményhiányát az SVG (statikus VAR generátor) üzemmódon keresztül. A Kínában a GB/T 36547-2018 szabvány szerint az energiatároló invertereknek legalább 625 ms feszültségcsökkenést kell tartaniuk anélkül, hogy leválasztanának a rácsról, amikor a feszültség 20%-ra csökken. Egy bizonyos termék márka 2 másodpercig folyamatosan működhet ebben az állapotban optimalizált vezérlési algoritmusok révén, ami messze meghaladja a szokásos követelményeket.
A szélsőséges helyzetekkel szemben, amikor a feszültség 0-20% -ra esik (mély csepp), az inverter belép a "szigetelődés megelőzésébe", az aktív kimenet nagy részének levágásával, és csak a minimális áramot tartja meg a rács állapotának észlelésére, miközben felkészül a rácshoz való csatlakozásra. A feszültség -helyreállítási folyamat során az inverter „lágy indítás” stratégiát alkalmaz, és az aktív teljesítmény fokozatosan 5%/ms sebességgel növekszik, hogy elkerülje a másodlagos hatást az elektromos hálózatra.
2 A hardver és a szoftver együttműködése: A átjárási képesség technikai támogatása
A hardver kialakítása az LVRT alapvető garanciája. A frekvenciaváltó tápegységeit nagyfeszültség-rezisztens IGBT-knek (például 1200 V/600A specifikációkkal) választják ki, akár 500 MJ-ig terjedő lavina-energiával (EAS), amely hibák során ellenáll a feszültség tüskének; A DC oldal nagy kapacitású elektrolitkondenzátorral van felszerelve (1000 μ F felett), amely energiát enged fel a DC busz stabilitásának fenntartása érdekében a feszültségcseppek során. Egy adott termék buszfeszültség -ingadozása ± 10%-on belül szabályozható.
A szoftver algoritmusok meghatározzák a keresztezés pontosságát és sebességét. A DQ tengelycsökkentő kontroll azonnali teljesítményelmélet alapján elválaszthatja az aktív és reaktív áramokat 100 μ s -on belül, és független szabályozást érhet el; A prediktív vezérlő algoritmus előre megjósolja az 5ms feszültség -helyreállítási trendet, és beállíthatja a kimeneti stratégiát. Az energiahálózat -oldalsó energiatároló projekt tényleges mérése azt mutatja, hogy az algoritmust használó inverter reaktív teljesítmény -válaszideje mindössze 20 ms, amikor a feszültség 30%-ra csökken, ami háromszor gyorsabb, mint a hagyományos PI -vezérlés.
A hibaérzékelő áramkörnek "nulla késleltetési" tulajdonsággal kell rendelkeznie. A hardver -összehasonlító és a szoftverszűrés kombinálásával az inverter 2ms -en belül azonosíthatja a feszültségcsökkenési hibákat, elkerülve a téves ítéletet. A széltároló kombinált erőműben az inverter sikeresen megkülönböztette a villámcsapások által okozott valós feszültségcsökkenést és a motoros indítás által okozott átmeneti feszültség-ingadozást, miloperáció nélkül.
3 A forgatókönyv alapú ellenőrzés: Szigorú tesztelés a laboratóriumtól a helyszínen
A laboratóriumban az LVRT teljesítményét egy "feszültségcsepp -szimulátoron" validáltuk. A szimulátor feszültséghullámokat generálhat különböző cseppmélységgel (0-100%) és időtartammal (0,1s-2s), hogy megvizsgálja a frekvenciaváltó kimeneti tulajdonságait különböző működési körülmények között. A tanúsító ügynökség által végzett tesztek szerint az LVRT által tanúsított inverterek nem mutattak szignifikáns energiaszendszereket 1000 tesztciklus után, a teljesítmény lebomlási aránya kevesebb, mint 5%.
A helyszínen alkalmazások összetettebb kihívásokkal szembesülnek. Az elosztóhálózatban a feszültségcsökkenést gyakran harmonikus torzítás kíséri, és az invertereknek képesnek kell lenniük a harmonikus interferencia ellen; Az új energiában gazdag területeken, amikor több inverter egyidejűleg reagál az LVRT -re, kommunikációs koordinációra van szükség a reaktív teljesítmény szuperpozíció által okozott túlfeszültség elkerülése érdekében. Egy bizonyos fotovoltaikus energiatároló erőművek vezérelték a 20 inverter reaktív teljesítményének eltérését ± 5% -on belül a klasztervezérlés révén, biztosítva a sima feszültség -visszanyerési folyamatot.
Az energiahálózat új energiától való egyre növekvő függőségével az LVRT technológiai követelmények folyamatosan frissülnek. A legfrissebb EU -szabvány megköveteli az invertereknek, hogy 0% -os feszültségcsökkenést tartsanak be 150 ms -ra anélkül, hogy leválasztanák a rácsot, és Kína egyes régiói szintén meghosszabbították az LVRT időt 1,5 másodpercre. Az energiatároló -inverterek képességein keresztüli alacsony feszültségű út az "opcionális funkció" -ról "alapvető teljesítményre" változott. Ez nem csak magának az energiatároló rendszernek a biztonságát biztosítja, hanem fontos támogatást nyújt az energiahálózatnak a hibák kezelésére és a stabilitás fenntartására is, így a tiszta energia rugalmasabbá válik az elektromos hálózatba történő beilleszkedés során.