Papye sa a konsantre sou metòd aplikasyon Enèji Depo Virtual Synchronous Generator (VSG) ak wòl enpòtan sipò li pou griy elektrik la. Avèk pénétration ogmante nan sous enèji distribiye tankou jenerasyon pouvwa fotovoltaik, estabilite nan kadriyaj la fè fas a defi akòz owaza yo ak tanzantan.
Teknoloji VSG pèmèt sous pouvwa distribiye yo montre karakteristik ki sanble ak dèlko tradisyonèl synchrone lè konekte ak kadriyaj la nan simulation karakteristik mekanik ak ekstèn dèlko synchrone, kidonk amelyore estabilite ak fyab nan kadriyaj la. Papye sa a premye prezante metòd aplikasyon enèji Depo VSG soti nan aspè yo nan estrateji kontwòl ak achitekti sistèm. Lè sa a, li elabore sou wòl sipò nan Depo Enèji VSG pou kadriyaj pouvwa a an tèm de sipò frekans, sipò vòltaj, ak amelyorasyon nan estabilite griy pouvwa. Finalman, senaryo aplikasyon teknoloji VSG yo te ekspoze1.
1.Kontwole estrateji pou dèlko Virtual Synchrone
Lide debaz kontwòl VSG la se simulation ekwasyon mouvman rotor ak ekwasyon elektwomayetik pasajè nan yon dèlko synchrone pa kontwole vòltaj pwodiksyon an ak aktyèl varyateur la. Estrateji kontwòl debaz li yo anjeneral gen ladan pati sa yo:
1.Power Angle ekwasyon simulation: Simile ekwasyon mouvman rotor yon dèlko synchrone pou etabli relasyon ki genyen ant pwodiksyon pouvwa aktif la ak frekans angilè vityèl la.
2.Simulasyon ekwasyon vòltaj: Simile ekwasyon eksitasyon yon dèlko synchrone pou etabli relasyon ki genyen ant pouvwa reyaktif pwodiksyon an ak potansyèl entèn vityèl la.
3.Pwisans kalkil ak filtraj: Pou kalkile avèk presizyon pwodiksyon pouvwa aktif ak reyaktif pa varyateur la, li nesesè pou kolekte vòltaj pwodiksyon an ak aktyèl epi fè pwosesis filtraj korespondan pou elimine enfliyans segondè -frekans bri ak twoub griy.
4.Phase Locked Loop (PLL) sibstitisyon: Nan kontwòl VSG, tradisyonèl faz fèmen bouk la anjeneral pa obligatwa. Se frekans angilè vityèl la dirèkteman kalkile pa ekwasyon Angle pouvwa a, reyalize senkronizasyon ak griy pouvwa a. Sa a evite posib pwoblèm pèt fèmen nan PLL anba kondisyon griy pouvwa fèb2.
Nan sistèm depo enèji ibrid fotovoltaik ki baze sou VSG-, kontwòl VSG nan konvètisè depo enèji a anjeneral resevwa enstriksyon pouvwa nan EMS. EMS kalkile valè referans yo nan pouvwa aktif ak reyaktif ke sistèm nan depo enèji bezwen bay ki baze sou enfòmasyon tankou pwodiksyon fotovoltaik, demann chaj, estati kadriyaj, ak depo enèji SOC. Kontwolè VSG nan konvètisè depo enèji a, ki baze sou valè referans sa yo ak similye karakteristik dèlko synchrone, kontwole pwodiksyon varyateur la pou reyalize règleman egzak pouvwa ak sipò inèrsyèl pou griy elektrik la.3.
Anplis de sa, nan gade nan karakteristik sa yo nan koneksyon gri fotovoltaik, kèk estrateji kontwòl espesyal bezwen tou dwe konsidere:
Estrateji kontwòl kowòdone: Ki jan yo kowòdone kontwòl ant varyateur fotovoltaik ak konvètisè depo enèji pou reyalize operasyon an pi bon nan tout sistèm nan. Pou egzanp, lè frekans kadriyaj la desann, sistèm depo enèji a bay sipò inèrsyèl pa rapidman lage pouvwa aktif atravè kontwòl VSG, pandan y ap sistèm fotovoltaik la ka modere diminye pwen MPPT la pou patisipe nan règleman frekans.
Jesyon SOC depo enèji: SOC pil depo enèji se yon faktè kle ki afekte operasyon ki estab alontèm-nan sistèm nan. Estrateji jesyon SOC yo bezwen entegre nan kontwòl VSG pou anpeche twòp chaj oswa dechaj batri a.
Adaptabilite griy fèb: Anba kondisyon griy fèb, enpedans kadriyaj la relativman wo, ak vòltaj la ak frekans yo gen plis tandans fè fluctuation. Kontwòl VSG bezwen optimize pou karakteristik griy fèb pou amelyore Marge estabilite sistèm lan4.
2.System Achitekti nan Depo Enèji VSG
Sistèm koneksyon VSG nan depo enèji - se sitou ki konpoze de etalaj fotovoltaik, sistèm depo enèji, varyateur, ak inite kontwòl VSG.
Etalaj fotovoltaik: Li responsab pou konvèti enèji solè an DC enèji elektrik, ki se sous enèji sistèm lan. Envèstisè fotovoltaik la ka adopte estrateji kontwòl Maksimòm Power Point Tracking (MPPT) pou maksimize ekstraksyon enèji nan etalaj fotovoltaik la, oswa patisipe nan kontwòl kowòdone sistèm lan lè sistèm nan bezwen li, bay sèten sipò.
Sistèm Depo Enèji: Anjeneral, yo itilize pil oswa kondansateur super -. Atravè konvètisè DC - DC bidireksyon, depo enèji ak lage yo reyalize pou siprime fluctuations pwodiksyon pouvwa fotovoltaik ak amelyore estabilite sistèm lan. Inite depo enèji a adopte yon achitekti kontwòl doub - ki baze sou konvètisè DC - DC bidireksyon. Kontwòl bouk - ekstèn lan adopte yon estrateji kontwòl egalizasyon vòltaj - pou kenbe estabilite vòltaj otobis DC - atravè yon regilatè PI, ak yon tan repons mwens pase oswa egal a 5 ms. Kontwòl bouk - anndan an aplike kontwòl dekoupaj aktyèl la pou swiv avèk presizyon aktyèl referans lè l sèvi avèk fidbak eta a, ak yon koyefisyan rid aktyèl la.<1.5%.
Inverter: Li konvèti DC enèji elektrik nan AC enèji elektrik epi reyalize senkronizasyon ak règleman ak griy pouvwa a atravè inite kontwòl VSG la. Nan sistèm enèji - depo VSG, kontwòl VSG anjeneral aplike nan konvètisè depo enèji - oswa konvètisè entegre a paske sistèm depo enèji - gen kapasite nan koule pouvwa bidireksyon, ki pi apwopriye pou simulation kontwòl pouvwa aktif ak reyaktif nan dèlko synchrone.
Inite kontwòl VSG: Li se nwayo sistèm lan. Lè w similye ekwasyon mouvman rotor la ak ekwasyon kontwòl vòltaj reyaktif - dèlko synchrone, li reyalize règleman frekans ak vòltaj griy elektrik la. Inite kontwòl VSG la gen ladan tou yon kalkil pouvwa ak modil filtraj, ki kolekte vòltaj pwodiksyon an ak aktyèl epi fè pwosesis filtraj korespondan pou elimine enfliyans gwo - bri frekans ak twoub griy.5.
3.Support Wòl nan Depo Enèji VSG pou Grid pouvwa a
3.1 Sipò frekans
Sipò inèsi: Nan sistèm pouvwa a, dèlko tradisyonèl synchrone jwe yon wòl kle nan estabilite frekans sistèm nan grasa inèsi wotasyon yo. Lè frekans kadriyaj la varye, inèsi wotasyon dèlko synchrone ka absòbe oswa lage enèji sinetik, kidonk ralanti vitès chanjman frekans lan. Depo enèji VSG simule inèsi rotor dèlko tradisyonèl atravè inèsi vityèl. Lè frekans kadriyaj la chanje, VSG ka byen vit lage oswa absòbe enèji pou ralanti vitès chanjman frekans lan. Pou egzanp, lè frekans kadriyaj la desann toudenkou, VSG la ak inèsi vityèl pral lage enèji dapre ekwasyon mouvman rotor la, ogmante pwodiksyon pouvwa aktif ak siprime gout nan plis frekans lan.
Regilasyon frekans: VSG ka patisipe nan regilasyon frekans prensipal griy elektrik la atravè estrateji kontwòl frekans -. Li configure yon frekans - modulation mouri - zòn nan 2% nan pouvwa a rated/0.1 Hz epi li itilize kontwòl droop pou reyalize otomatik regilasyon frekans nan seri a nan ± 0.5 Hz, ak yon tan repons nan<100 ms. When the grid frequency deviates from the rated value, VSG will adjust the output of active power according to the power - frequency droop characteristic to make the grid frequency return to the stable range6.
3.2 Sipò Voltage
Reyaktif - Kontwòl Tansyon Voltaj pou Règleman Voltaj: VSG kontwole vòltaj pwodiksyon an lè li similye sistèm eksitasyon dèlko synchrone a, se sa ki, atravè karakteristik reyaktif vòltaj - droop. Li kalkile valè a devyasyon pouvwa reyaktif ak Lè sa a, ajiste vòltaj la reyalize kontwòl la efikas nan vòltaj la sistèm. Nan kadriyaj pouvwa a, lè vòltaj la fluktue, VSG ka ajiste pwodiksyon reyaktif pouvwa a dapre reyaktif - vòltaj droop karakteristik la. Pou egzanp, lè vòltaj griy la desann, VSG ap ogmante pwodiksyon an nan pouvwa reyaktif, ak pouvwa a reyaktif ap aji sou kadriyaj la ogmante vòltaj la; lè vòltaj kadriyaj la monte, VSG ap redwi pwodiksyon pouvwa reyaktif pou bese vòltaj la.
Sipò dinamik reyaktif nan Grid fèb: Nan sitiyasyon ki fèb - kadriyaj oswa zile -, enèji - depo VSG ka itilize kòm yon sous vòltaj pou bay sipò. Nan zòn griy fèb -, enpedans kadriyaj la relativman wo, epi vòltaj ak frekans yo gen plis chans pou yo varye. VSG ka amelyore estabilite vòltaj la lè li bay konpansasyon reyaktif. Pou egzanp, nan kèk zòn aleka ak griy pouvwa fèb, VSG ka ajiste pwodiksyon pouvwa reyaktif la nan tan reyèl - selon sitiyasyon vòltaj la nan griy pouvwa a, konpanse pou mank pouvwa reyaktif - nan kadriyaj la ak kenbe estabilite nan vòltaj la.7.
3.3 Amelyorasyon Estabilite Griy pouvwa a
Suppression nan osilasyon sistèm: kontwòl VSG simulation karakteristik sa yo tranpaj nan dèlko synchrone, ki ka efektivman siprime osilasyon sistèm ak amelyore pèfòmans nan repons dinamik nan sistèm nan. Nan yon sistèm pouvwa ak yon gwo pwopòsyon nan sous enèji renouvlab, akòz mank de tranpaj nan aparèy elektwonik pouvwa, sistèm nan se tendans osilasyon pouvwa anba sèten latwoublay. VSG ka prezante vityèl tranpaj atravè algoritm kontwòl. Lè sistèm nan gen fluctuations pouvwa oswa osilasyon, amortissement vityèl la pral jwe yon wòl nan siprime osilasyon an epi fè sistèm lan byen vit retounen nan yon eta ki estab.
Amelyorasyon Fay - Ride - Atravè Kapasite: Teknoloji VSG ka amelyore fay - woulib - grasa kapasite sistèm depo enèji -. Lè vòltaj kadriyaj la desann tanporèman, VSG ka ede kadriyaj la refè grasa sipò reyaktif. Pou egzanp, nan ka ki ba - vòltaj woulib - nan (LVRT), VSG ka ajiste pwodiksyon pouvwa reyaktif la selon sitiyasyon an gout vòltaj, bay konpansasyon reyaktif pou griy elektrik la, epi ede griy elektrik la byen vit retabli estabilite vòltaj, evite dekoneksyon nan sistèm depo enèji - la pandan twoub griy la ak amelyore estabilite nan kadriyaj la.
Chanjman san pwoblèm ant Grid - Konekte ak Zile - Mòd: Enèji - depo VSG sipòte chanjman san pwoblèm ant Grid - konekte ak zile -. Nan griy mikwo -, pandan jounen an, jenerasyon pouvwa fotovoltaik ka opere nan mòd PQ, ak nan mitan lannwit oswa nan mòd zile -, li ka chanje nan mòd VSG pou kenbe estabilite nan griy la mikwo -. Kapasite pou chanje - san pwoblèm sa a asire ekipman pou kouran kontinyèl chaj kle yo (tankou lopital, sant done) epi amelyore fyab ak fleksibilite sistèm elektrik la.8.
4.Aplikasyon senaryo
Gen gwo -pwopòsyon nouvo senaryo aksè enèji: Avèk entegrasyon gwo-echèl nouvo enèji, inèsi ak kapasite sikwi kout- nan griy elektrik la diminye, epi estabilite frekans ak vòltaj ap fè fas a defi. Tou de dèlko vityèl synchrone ak kadriyaj-depo enèji estriktire gen anpil valè aplikasyon nan senaryo sa a. Yo ka bay sipò nesesè inèrsyèl ak tranpaj pou nouvo sistèm jenerasyon enèji enèji, amelyore estabilite ak fyab nan griy pouvwa a, ogmante kapasite pou akomode nouvo enèji, epi asire operasyon an san danje epi ki estab nan sistèm pouvwa ak yon gwo pwopòsyon nan nouvo enèji.
Senaryo mikwo-grid: Nan yon senaryo mikwo-grid, kit se yon operasyon ki konekte nan griy-oswa ki pa fonksyone nan griy-, li nesesè pou yon ekipman elektrik ki estab ak serye pou kenbe estabilite vòltaj ak frekans sistèm lan. Sistèm depo enèji ki kontwole pa dèlko vityèl synchrone ka bay sipò pouvwa ki estab pou microgrids menm jan ak dèlko dyezèl tradisyonèl yo, reyalize chanjman lis ak operasyon endepandan nan microgrids. Kadriyaj -ki fòme depo enèji, ki baze sou teknoloji dèlko vityèl synchrone, ka sèvi kòm sous enèji debaz mikro, bati ak sipòte operasyon ki estab nan mikro, ak amelyore fyab ekipman pou pouvwa a ak bon jan kalite pouvwa nan mikro.
Grid-sèvis oksilyè bò: Grid-depo enèji estriktire patisipe nan sèvis oksilyè tankou règleman frekans ak règleman vòltaj, epi li bay repons inèsi ak sipò dinamik atravè teknoloji VSG.
Griy elektrik ki fèb ak zòn aleka yo: Nan zòn ki gen fòs rezo elektrik ki fèb oswa rejyon ki lwen, kadriyaj -depo enèji estriktire bay kapasite sikwi kout- ak sipò vòltaj atravè teknoloji VSG, diminye depandans sou dèlko dyezèl.9.
1.CSDN, enèji depo vityèl synchrone teknoloji dèlko.
2.CSDN, kadriyaj -konekte sistèm depo enèji ibrid fotovoltaik ki baze sou dèlko vityèl synchrone ak simulation Simulink.
3.Li Yongli, Li Yi. Distribisyon pouvwa ak metòd kontwòl inèsi vityèl pou sistèm depo enèji ibrid fotovoltaik ki baze sou dèlko vityèl synchrone. CN202211422434.1 [2025-04-20].
4.Dai Jiaoyang, Jeni elektrik. Rechèch sou Estrateji Distribisyon Pouvwa ak Estabilite Hybrid Enèji Depo Virtual Synchronous Generator System [D] Huazhong University of Science and Technology [2025-04-20].
5.CSDN, Virtual Synchronization VSG grid-konekte pouvwa aktif ak reyaktif apre rechèch sou depo enèji fotovoltaik (aplike atravè simulation Simulink).
6.Platfòm echanj nasyonal segondè -pou rechèch syantifik ak enfòmasyon teknolojik, amelyore estrateji kontwòl fotovoltaik depo VSG anba vòltaj griy dezekilib.
7.VIP Enfòmasyon, Depo Enèji Kalite estatik aparèy jenerasyon pouvwa reyaktif ak pwòp tèt li -kontwòl sous vòltaj synchrone.
8.NSTL, Virtuel Synchrone Jeneratè Adaptive Kontwòl nan Estasyon Enèji Depo Enèji ki baze sou kontrent fizik.
9.CSDN, Relasyon ki genyen ant dèlko Virtuel Synchrone ak Grid-depo enèji estriktire.