Статычны сінхронны кампенсатар сярэдняга напружання ў сонечнай энергіі

Уводзіны

Інтэграцыя буйных сонечных электрастанцый у электрычную сетку стварае шэраг унікальных праблем. Паколькі сонечная генерацыя з'яўляецца перарывістай і залежыць ад інвертараў, гэта можа прывесці да ваганняў напружання, дрэннага Каэфіцыент магутнасці, і праблемы стабільнасці ў кропцы агульнага злучэння (PCC).

Каб адпавядаць строгім нормам электрасеткі, сучасныя сонечныя электрастанцыі ўсё часцей абапіраюцца на Статычнае напружанне сярэдняга напружання (MV) Сінхронны кампенсатарs (STATCOM)У гэтым пасце блога разглядаецца, як MV STATCOM выступаюць у якасці найлепшай дынамічнай двухнакіраванай крыніцы рэактыўнай магутнасці для стабілізацыі інтэграцыі сонечнай энергіі.

Задача: перарывістасць сонечнай энергіі і адпаведнасць патрабаванням электрасеткі

Сонечныя электрастанцыі камунальнага маштабу часта размяшчаюцца ў аддаленых раёнах са «слабым» падключэннем да сеткі (высокі імпеданс сеткі). Калі над сонечнай батарэяй праходзяць аблокі, актыўная магутнасць (P) рэзка падае. Гэта рэзкае змяненне парушае профіль напружання на PCC.

Акрамя таго, аператары сістэм перадачы (АСС) выконваюць строгія сеткавыя кодэксы, якія патрабуюць ад сонечных электрастанцый:

• Падтрымлівайце пэўны каэфіцыент магутнасці або зададзенае значэнне напружання.
• Забяспечыць Нізкавольтны прахадны рэжым (LVRT)і Высокавольтны праходны ток (HVRT)падчас пашкоджанняў электрасеткі.
• Уводзіць або паглынаць рэактыўную магутнасць (Q) на працягу мілісекунд.

Нягледзячы на ​​тое, што сонечныя інвертары могуць забяспечваць некаторую рэактыўную магутнасць, іх магутнасць значна падае пры працы на пікавай актыўнай магутнасці, і ім часта не хапае хуткаснага і маштабнага рэагавання, неабходнага падчас сур'ёзных парушэнняў у сетцы.

Рашэнне: як уступае ў справу MV STATCOM

MV STATCOM — гэта прылада на аснове сілавой электронікі, якая выкарыстоўвае біпалярныя транзістары з ізаляваным затворам (IGBT), сканфігураваныя як пераўтваральнік крыніцы напружання (VSC). Падключаны паралельна (шунт) да галоўнай шыны падстанцыі сонечнай электрастанцыі, ён дзейнічае як рэгуляваная сінхронная крыніца напружання.

1. Падтрымка дынамічнай рэактыўнай магутнасці

STATCOM пастаянна кантралюе напружанне ў сетцы.

• Ёмістны рэжым (V_STATCOM > V_Grid):Калі напружанне ў сетцы падае з-за пераходнага працэсу ў воблаку або няспраўнасці, STATCOM імгненна ўводзіць рэактыўную магутнасць ($Q$) для павышэння напружання.
• Індуктыўны рэжым (V_STATCOM Калі напружанне ў сетцы павышаецца, STATCOM паглынае рэактыўную магутнасць, каб вярнуць напружанне да бяспечнага працоўнага дыяпазону.

2. Час водгуку на ўзроўні мілісекунды

У адрозненне ад традыцыйных камутаваных кандэнсатарных батарэй або статычных кампенсатараў зменнай хуткасці (SVC), якія абапіраюцца на павольныя тырыстары і рэактары, STATCOM на аснове IGBT рэагуе на працягу долі цыклу (звычайна $

3. Поўная магутнасць пры нізкіх напружаннях

Рэактыўная здольнасць традыцыйнай кандэнсатарнай батарэі падае квадратычна са зніжэннем напружання. У адрозненне ад гэтага, STATCOM можа забяспечваць максімальны ёмістны ток нават пры значным зніжэнні напружання ў сетцы, забяспечваючы выдатную падтрымку падчас кароткіх замыканняў.

Тэхнічная разбіўка: архітэктура сістэмы

MV STATCOM у сонечнай энергетыцы звычайна абыходзіць неабходнасць у грувасткім паніжальным трансфарматары, выкарыстоўваючы Модульны шматўзроўневы пераўтваральнік (MMC)або каскадная тапалогія H-моста. Гэта дазваляе непасрэднае падключэнне да шын сярэдняга напружання (напрыклад, 13,8 кВ, 34,5 кВ).

Выснова

Па меры павелічэння пранікнення сонечнай энергіі аператары электрасеткі звужаюць дыяпазон дапушчальных адхіленняў напружання. Сярэдневольтная STATCOM ператварылася з дадатковай дапаможнай сістэмы ў жыццёва важны краевугольны камень сонечнай архітэктуры камунальных прадпрыемстваў. Забяспечваючы хуткае, дакладнае і надзейнае дынамічнае кіраванне напружаннем, MV STATCOM гарантуюць, што чыстая сонечная энергія застанецца стабільным і прадказальным актывам для сучаснай электрасеткі.