SVG برای نیروگاه‌های خورشیدی فتوولتائیک: توان راکتیو و انطباق با کد شبکه

خلاصه. مشخص کردن یک سیستم فتوولتائیک خورشیدی با مشخص کردن یک کارخانه متفاوت است، زیرا نیاز واکنشی از پروفایل تولید پیروی می‌کند نه از برنامه تولید. اینورترها باید در تمام محدوده خروجی، توان واکنشی را تامین یا جذب کنند، کدهای شبکه وظایف پشتیبانی ولتاژ را در نقطه اتصال تعریف می‌کنند و ممکن است گیاه در طول اختلالات متصل و پشتیبان باقی بماند. این راهنما توضیح می‌دهد که کدهای شبکه مدرن از یک گیاه فتوولتائیک چه می‌خواهند، چگونه یک ژنراتور استاتیک وار قابلیت واکنشی اینورتر را تکمیل می‌کند، چگونه برای وظایف حالت پایدار و پویا اندازه گیری کنیم، و هنگام اضافه شدن ذخیره‌سازی باتری چه تغییراتی رخ می‌دهد. این با یک جدول اندازه‌گیری و چک لیست شواهد کد شبکه برای پیمانکاران EPC به پایان می‌رسد.

وظایف واکنشی یک گیاه خورشیدی چیست؟

یک اینورتر متصل به شبکه به طور معمول می‌تواند محدوده واکنشی مشخصی را در پایانه‌های خود تامین کند، که معمولاً به عنوان محدوده ضریب توان از 0.95 پیشرو تا 0.95 تاخیر در خروجی نامی بیان می‌شود. این قابلیت با کاهش خروجی کاهش می‌یابد، زیرا رتبه جریان مبدل ثابت است: در خروجی 20 درصد، اینورتر برای وظیفه واکنشی جریان اضافی دارد، اما در خروجی کامل، قابلیت واکنشی ممکن است توسط همان محدودیت حرارتی که توان فعال را محدود می‌کند، محدود شود.

کدهای شبکه الزامات را اضافه می‌کنند که همیشه با آن قابلیت همسو نیستند. بسیاری از آنها ضریب توان یا نقطه تنظیم ولتاژ مشخصی را در نقطه اتصال، نه در پایانه‌های اینورتر، می‌خواهند؛ برخی پشتیبانی ولتاژ پویا را در طول خطاها می‌خواهند؛ برخی دیگر قابلیت واکنشی را در خروجی صفر می‌خواهند، که اینورترها معمولاً بدون دستگاه جداگانه نمی‌توانند آن را تامین کنند. شکاف بین الزام و قابلیت اینورتر جایی است که یک ژنراتور استاتیک وار مورد نیاز است.

همچنین یک الزام در سطح شبکه وجود دارد که هیچ ارتباطی با کد ندارد: خود سیستم جمع‌آوری توان واکنشی مصرف می‌کند. ترانسفورماتورها، کابل‌ها و فیلترها همه جریان واکنشی را جذب می‌کنند و در یک گیاه بزرگ با فیدرهای طولانی، جذب می‌تواند قابل توجه باشد. یک SVG ولتاژ پایین برای گیاهان فتوولتائیک هم جذب خود گیاه و هم الزام کد را در نقطه اتصال جبران می‌کند.

در نهایت، زمان‌بندی مهم است. تقاضای واکنشی در طلوع، غروب و هر زمان که پوشش ابر از آرایه عبور می‌کند، تغییر می‌کند. یک بانک خازنی که در مراحل سوئیچ می‌شود، نمی‌تواند آن پروفایل را به طور روان دنبال کند، در حالی که یک مبدل به طور مداوم پاسخ می‌دهد و ولتاژ را در نقطه اتصال در طول انتقال پایدار نگه می‌دارد.

کدها چگونه الزام را بیان می‌کنند. بیشتر آنها محدوده ضریب توان یا جریان واکنشی را در نقطه اتصال تعریف می‌کنند، گاهی اوقات به عنوان تابعی از خروجی فعال. برخی دیگر مشخصات تنظیم ولتاژ مشخصی را با تنظیم دروپ می‌خواهند، به طوری که گیاه ولتاژ را متناسب با انحراف پشتیبانی می‌کند به جای نگه داشتن یک نقطه تنظیم سفت و سخت. برخی دیگر رفتار را در طول و بعد از یک اختلال مشخص می‌کنند. خواندن ساختار بند بیش از خواندن عدد اصلی اهمیت دارد، زیرا یک گیاه که بر اساس یک رقم ضریب توان واحد طراحی شده است، ممکن است همچنان یک الزام دروپ یا سوار شدن را برآورده نکند.

کجا خازن‌ها هنوز منطقی هستند. یک بانک خازنی ثابت می‌تواند راهی اقتصادی برای تامین تقاضای واکنشی پایه بارهای کمکی گیاه باشد، به شرطی که بررسی تشدید انجام شود و بانک از تنظیم خارج شود. خطر این است که تنظیم فرض کرده باشد که یک محیط هارمونیک در حالی که اینورترها محیط دیگری را معرفی می‌کنند، به همین دلیل جبران مبتنی بر مبدل معمولاً در جایی که تولید غالب است ترجیح داده می‌شود.

چرا یک SVG جایگاه خود را در یک گیاه PV کسب می‌کند

1. شکاف بین قابلیت اینورتر و الزام کد را پوشش می‌دهد. جایی که کد ضریب توان را در نقطه اتصال در سراسر محدوده خروجی کامل مشخص می‌کند، یک مبدل انطباق را بدون اینورترهای بیش از حد بزرگ قابل دستیابی می‌کند.

2. هنگام صادرات گیاه، توان واکنشی را جذب می‌کند. مسیرهای کابل طولانی و ترانسفورماتورهای کم بار توان واکنشی مصرف می‌کنند، که می‌تواند ولتاژ را در نقطه اتصال در طول صادرات بالا به بالای حد برساند. یک SVG می‌تواند اضافی را جذب کرده و نقطه تنظیم را نگه دارد.

3. پشتیبانی را در خروجی صفر حفظ می‌کند. در شب، اینورترها در دسترس نیستند، اما برخی کدها نیاز به باقی ماندن قابلیت واکنشی دارند. یک مبدل که از منبع تغذیه کمکی گیاه تامین می‌شود، می‌تواند به ارائه آن ادامه دهد.

4. سریعتر از خود اینورترها پاسخ می‌دهد. یک مبدل می‌تواند یک انحراف ولتاژ را در عرض میلی‌ثانیه اصلاح کند در حالی که حلقه‌های کنترل اینورتر هنوز در حال افزایش هستند، که برای اندازه‌گیری سوسو زدن در طول تابش متغیر مهم است.

5. تلفات در سیستم جمع‌آوری را کاهش می‌دهد. جبران نزدیک به نقطه اتصال جریان واکنشی را که از طریق ترانسفورماتورها و کابل‌ها عبور می‌کند کاهش می‌دهد، تلفات I²R را کاهش می‌دهد و ظرفیت تجهیزات خود گیاه را آزاد می‌کند.

6. ماژولار است و می‌تواند فازهای گیاه را دنبال کند. یک SVG 30 کیلووار برای کاربردهای انرژی سبز می‌تواند با فاز یک نصب شود و با اضافه شدن بلوک‌های اضافی موازی شود و جبران را با ظرفیت نصب شده مطابقت دهد.

7. با کنترلر گیاه هماهنگ می‌شود. مبدل‌های مدرن نقاط تنظیم را از کنترلر گیاه می‌پذیرند، بنابراین خروجی واکنشی می‌تواند به جای یک تنظیم محلی ثابت، یک دستور اعزام یا یک برنامه ولتاژ را دنبال کند. این هماهنگی معمولاً خود یک الزام کد است.

تلفات و مبادلات بهره‌وری. جریان واکنشی که از سیستم جمع‌آوری عبور می‌کند، تلفات I²R تولید می‌کند و تلفات در هر کیلووار در فیدرهای طولانی‌تر بیشتر است. جبران نزدیک به نقطه اتصال این جریان را کاهش می‌دهد و بهره‌وری اندازه‌گیری شده گیاه را بهبود می‌بخشد، که برای تضمین‌های عملکرد و محاسبه درآمد اپراتور مهم است. یک مبدل تلفات ایستای خود را دارد، بنابراین سود خالص به طول فیدر و بار بستگی دارد - دلیل دیگری برای محاسبه به جای فرض.

چگونه یک SVG را در یک گیاه PV یا ذخیره‌سازی اندازه گیری و مستقر کنیم

مرحله 1 - کد شبکه را برای نقطه اتصال بخوانید. ضریب توان یا محدوده ولتاژ مورد نیاز را شناسایی کنید، چه در نقطه اتصال یا پایانه‌های اینورتر اعمال شود، و آیا پشتیبانی در خروجی صفر و در طول اختلالات مورد نیاز است. آن مجموعه بند، الزام عملکردی را قبل از هر محاسبه اندازه‌گیری تعریف می‌کند.

مرحله 2 - جذب واکنشی خود گیاه را محاسبه کنید. مجموع تلفات واکنشی ترانسفورماتور، شارژ و جذب کابل، و مصرف واکنشی فیلتر در شرایط بارگذاری مربوطه. در یک گیاه بزرگ، این اغلب جمله غالب است.

مرحله 3 - با قابلیت اینورتر مقایسه کنید. قابلیت واکنشی موجود از اینورترها را در سطح خروجی قابل اعمال کم کنید. تفاوت، به علاوه یک حاشیه، الزام دستگاه است.

مرحله 4 - برای وظیفه پویا اندازه گیری کنید. سریعترین تغییر واکنشی را که گیاه تجربه خواهد کرد بررسی کنید: گذراهای ابری، دستورات اعزام و راه‌اندازی بارهای کمکی بزرگ. زمان پاسخ مبدل و قابلیت اضافه بار کوتاه مدت باید این تغییر را بدون اشباع پوشش دهد.

مرحله 5 - ولتاژ و چیدمان نصب را انتخاب کنید. مبدل‌های ولتاژ پایین در صفحه کمکی گیاه یا سمت LV ترانسفورماتور ایستگاه نصب می‌شوند؛ واحدهای ولتاژ متوسط در پست جمع‌آوری. جایی که فضا محدود است، یک کابینت 75 کیلووار 480 ولت راه حل فشرده‌ای برای پروژه‌های صادرات محور ارائه می‌دهد.

مرحله 6 - با کنترلر گیاه و اینورترها هماهنگ کنید. مشخص کنید کدام دستگاه ولتاژ را تنظیم می‌کند و کدام ضریب توان ثابت را دنبال می‌کند، و تأیید کنید که کنترل ولتاژ خود اینورتر با مبدل در حال مبارزه نیست. اولویت و منطقه مرده را مستند کنید.

مرحله 7 - با یک تست شاهد تأیید کنید. اکثر اپراتورهای شبکه یک تست قابلیت واکنشی را در سطوح خروجی مختلف به علاوه یک تست پاسخ گام می‌خواهند. رویه را با نقاط تنظیم، نقطه اندازه‌گیری و معیارهای پذیرش از قبل توافق شده آماده کنید.

جایی که گیاه شامل ذخیره‌سازی است، PCS خود می‌تواند قابلیت واکنشی را تامین کند و تمرین اندازه‌گیری به جای محاسبه ظرفیت خالص، به یک مشکل هماهنگی تبدیل می‌شود. در این حالت نقش مبدل به سمت پشتیبانی پویا سریع و تنظیم ولتاژ در طول گذارها تغییر می‌کند، در حالی که PCS نقاط تنظیم حالت پایدار را مدیریت می‌کند. یک SVG ماژولار برای شبکه‌های تحریف شده اغلب در این گیاهان انتخاب بهتری است زیرا می‌تواند با اضافه شدن بلوک‌های ذخیره‌سازی گسترش یابد و محدوده SVG فرمت‌های دیوار، رک و کابینت را برای طرح‌های مختلف گیاه پوشش می‌دهد.

کار زودهنگام با اپراتور شبکه. الزامات قابلیت واکنشی اغلب از طریق مطالعه‌ای که در طول فرآیند اتصال روشن می‌شود. تعامل با اپراتور قبل از مشخص شدن تجهیزات از وضعیتی که در آن یک گیاه بر اساس یک تفسیر ساخته شده و بر اساس تفسیر دیگری ارزیابی می‌شود، جلوگیری می‌کند. مشخصات توافق شده را مستند کنید - نقاط تنظیم، پاسخ، نقطه اندازه‌گیری - و سیستم کنترل را برای بازتولید دقیق آن در طول تست شاهد طراحی کنید.

مستندسازی مدل واکنشی. محاسباتی را که الزام را تعیین کرده است، از جمله امپدانس ترانسفورماتور، داده‌های کابل، منحنی‌های قابلیت اینورتر و بند کد ارجاع شده را نگه دارید. هنگامی که اپراتور می‌پرسد چرا دستگاه به این صورت اندازه‌گیری شده است، آن سند به سؤال پاسخ می‌دهد و نشان می‌دهد که طراحی خودسرانه نبوده است. همچنین مشخص کردن گیاه بعدی در مجموعه را سریعتر می‌کند.

بار کمکی گیاه را در نظر بگیرید. سیستم‌های ردیابی، خنک‌کننده، نظارت و تهویه مطبوع باتری توان واکنشی مصرف می‌کنند و با فصل تغییر می‌کنند. یک مبدل می‌تواند این بارها و همچنین الزام نقطه اتصال را جبران کند، که اغلب هنگام تمرکز طراحی فقط بر تولید نادیده گرفته می‌شود.

توالی با راه‌اندازی گیاه. قابلیت واکنشی باید قبل از بهره‌برداری تجاری نشان داده شود، بنابراین راه‌اندازی مبدل باید با برنامه برق‌رسانی گیاه هماهنگ شود نه اینکه از آن پیروی کند. منبع تغذیه کمکی، ادغام کنترل و پنجره تست را در برنامه ساخت برنامه‌ریزی کنید؛ کشف در پایان که تست نیاز به یک روز خروجی کامل در زمستان دارد، نوع جزئیاتی است که نقاط عطف پرداخت را به تأخیر می‌اندازد.

سوالات متداول

آیا اینورترهای PV از قبل توان واکنشی را تامین می‌کنند؟

بله، در محدوده مشخصی که معمولاً در خروجی فعال بالا کاهش می‌یابد و در شب ناپدید می‌شود. جایی که کد نیاز به قابلیت واکنشی در نقطه اتصال در تمام شرایط دارد، معمولاً برای بستن شکاف به یک دستگاه جداگانه نیاز است.

چرا یک گیاه PV به جذب واکنشی نیاز دارد؟

فیدرهای جمع‌آوری طولانی و ترانسفورماتورهای کم بار توان واکنشی مصرف می‌کنند و صادرات بیش از حد می‌تواند ولتاژ را به بالای حد برساند. جذب توان واکنشی در نقطه اتصال، ولتاژ را به محدوده باز می‌گرداند، که اغلب یک الزام کد است.

آیا می‌توان از بانک خازنی استفاده کرد؟

این می‌تواند توان واکنشی را تامین کند، اما نمی‌تواند آن را جذب کند، نمی‌تواند تغییرات سریع را به طور روان دنبال کند و با تشدید شبکه تعامل دارد. برای گیاهان با خروجی متغیر و وظایف کد شبکه، یک مبدل انتخاب عملی است.

چگونه SVG را برای یک گیاه با ذخیره‌سازی اندازه گیری کنم؟

از الزام کد در نقطه اتصال شروع کنید، آنچه را که PCS و اینورترها می‌توانند در هر حالت عملیاتی ارائه دهند کم کنید، و برای سریعترین گذار واکنشی اندازه گیری کنید. کنترل را هماهنگ کنید تا دستگاه‌ها با هم مخالفت نکنند.

آیا برای گیاهان در مقیاس ابزار به SVG ولتاژ متوسط نیاز است؟

اغلب بله، زیرا الزام واکنشی با اندازه گیاه مقیاس می‌شود و اتصال در MV از کابل‌های LV طولانی جلوگیری می‌کند. گیاهان کوچکتر و سایت‌های متصل به LV می‌توانند از مبدل‌های LV در صفحه کمکی یا ایستگاه استفاده کنند.

چه تست‌هایی توسط اپراتور شبکه مورد نیاز خواهد بود؟

معمولاً یک تست قابلیت واکنشی در سطوح خروجی مختلف، یک تست پاسخ گام و شواهدی از هماهنگی با کنترلر گیاه. برخی اپراتورها همچنین نیاز به تأیید رفتار در طول اختلالات ولتاژ دارند.

نتیجه‌گیری

جبران واکنشی در یک گیاه PV توسط کد شبکه، جذب خود سیستم جمع‌آوری و قابلیت رو به کاهش اینورترها در خروجی بالا تعریف می‌شود. هر جمله را اندازه‌گیری کنید، برای گذارهای پویا به جای یک مقدار پایدار واحد اندازه گیری کنید، کنترل را با کنترلر گیاه هماهنگ کنید و تست شاهد را از قبل آماده کنید. در اکثر گیاهان در مقیاس ابزار، نتیجه یک مبدل در نقطه اتصال است که توسط قابلیت اینورتر تکمیل می‌شود نه جایگزین آن.

در حال کار بر روی اتصال PV یا ذخیره‌سازی؟بند کد شبکه، نمودار تک خطی و داده‌های اینورتر را برای ما ارسال کنید، و ما شکاف واکنشی را محاسبه می‌کنیم، مبدل را اندازه گیری می‌کنیم و رویه تست را پیش نویس می‌کنیم. با تیم انرژی‌های تجدیدپذیر ما تماس بگیرید.