Күн энергиясын өндүрүүдөгү орто чыңалуудагы статикалык синхрондуу компенсатор

Киришүү

Ири масштабдуу күн энергиясын электр тармагына интеграциялоо өзгөчө кыйынчылыктарды жаратат. Күн энергиясын өндүрүү үзгүлтүккө учурагандыктан жана инверторлорго таянгандыктан, ал чыңалуудагы өзгөрүүлөргө, начар электр энергиясына алып келиши мүмкүн. Кубаттуулук коэффициентижана жалпы муфтанын (PCC) чекитиндеги туруктуулук маселелери.

Катуу электр тармактарынын эрежелерине жооп берүү үчүн, заманбап күн электр станциялары барган сайын көбүрөөк таянат Орточо чыңалуудагы (ОЧ) статикалык Синхрондук компенсаторs (СТАТКОМдор)Бул блог постунда күн энергиясын интеграциялоону турукташтыруу үчүн MV STATCOMдору кандайча динамикалык реактивдүү кубаттуулуктун эки багыттуу булагы катары иштээри каралат.

Кыйынчылык: Күн энергиясынын үзгүлтүктүүлүгү жана электр тармагына шайкештик

Коммуналдык масштабдагы күн энергиясы фермалары көбүнчө "алсыз" электр тармагына туташкан (жогорку электр тармагына импеданс) алыскы аймактарда жайгашкан. Булуттар күн массивинин үстүнөн өткөндө, активдүү кубаттуулуктун (P) чыгышы кескин төмөндөйт. Бул күтүүсүз өзгөрүү PCCдеги чыңалуу профилин бузат.

Мындан тышкары, электр берүү тутумунун операторлору (TSO) күн электр станцияларын төмөнкүлөрдү аткарууну талап кылган катуу электр тармагынын коддорун колдонушат:

• Белгилүү бир кубаттуулук коэффициентин же чыңалуу коюлган чегине чейин кармаңыз.
• Камсыз кылуу Төмөнкү чыңалуудагы унаа менен өтүү (LVRT)жана Жогорку чыңалуудагы унаа менен жеткирүү (HVRT)электр тармагынын бузулуулары учурунда.
• Реактивдүү кубаттуулукту (Q) миллисекунддун ичинде киргизиңиз же сиңириңиз.

Күн инверторлору реактивдүү кубаттуулукту камсыздай алса да, алардын кубаттуулугу эң жогорку активдүү кубаттуулукта иштегенде бир топ төмөндөйт жана алар көп учурда электр тармагынын катуу бузулуулары учурунда керектүү жогорку ылдамдыктагы, ири масштабдуу жооп кайтарууга ээ эмес.

Чечим: MV STATCOM кантип ишке киришет

MV STATCOM – бул чыңалуу булагынын өзгөрткүчү (VSC) катары конфигурацияланган изоляцияланган дарбазалуу биполярдык транзисторлорду (IGBT) колдонгон кубаттуулук электроникасына негизделген түзмөк. Күн электр станциясынын негизги көмөкчү станциясынын шинасына параллель (шунт) туташтырылган, ал жөнгө салынуучу синхрондуу чыңалуу булагы катары иштейт.

1. Динамикалык реактивдүү кубаттуулукту колдоо

STATCOM электр тармагынын чыңалуусун тынымсыз көзөмөлдөп турат.

• Сыйымдуулук режими (V_STATCOM > V_Grid):Эгерде тордун чыңалуусу булуттун өткөөл мезгилинен же катадан улам төмөндөсө, STATCOM чыңалууну жогорулатуу үчүн реактивдүү кубаттуулукту ($Q$) заматта киргизет.
• Индуктивдик режим (V_STATCOM Эгерде электр тармагынын чыңалуусу жогоруласа, STATCOM чыңалууну коопсуз иштөө диапазонуна кайтаруу үчүн реактивдүү кубаттуулукту сиңирип алат.

2. Миллисекунддук деңгээлдеги жооп берүү убактысы

Жайыраак тиристорлорго жана реакторлорго таянган салттуу которуштурулган конденсатордук банктардан же статикалык өзгөрмө компенсаторлордон (SVC) айырмаланып, IGBT негизиндеги STATCOM циклдин бир бөлүгүндө жооп берет (адатта $

3. Төмөнкү чыңалуудагы толук кубаттуулук

Кадимки конденсатордук батареянын реактивдүү ток жөндөмдүүлүгү чыңалуунун төмөндөшү менен квадраттык түрдө төмөндөйт. Ал эми, STATCOM электр тармагынын чыңалуусу бир кыйла төмөндөгөн учурда да максималдуу сыйымдуулук тогун камсыздай алат, бул кыска туташуулар учурунда эң сонун колдоо көрсөтөт.

Техникалык бөлүштүрүү: Системанын архитектурасы

Күн энергиясы менен иштеген MV STATCOM, адатта, чоң көлөмдүү төмөндөтүүчү трансформаторду колдонуу менен ага болгон муктаждыкты жокко чыгарат. Модулдук көп деңгээлдүү конвертер (MMC)же каскаддуу H-көпүрө топологиясы. Бул орто чыңалуудагы шиналарга түз туташууга мүмкүндүк берет (мисалы, 13,8 кВ, 34,5 кВ).

Жыйынтык

Күн энергиясынын кирүүсү жогорулаган сайын, электр тармактарынын операторлору чыңалуудагы жол берилген четтөөлөр үчүн терезени кыскартууда. Орточо чыңалуудагы STATCOM кошумча көмөкчү системадан коммуналдык масштабдагы күн архитектурасынын маанилүү пайдубалына айланды. Тез, так жана ишенимдүү динамикалык чыңалууну башкарууну камсыз кылуу менен, MV STATCOMдору таза күн энергиясынын заманбап электр тармагы үчүн туруктуу жана алдын ала айтууга боло турган актив бойдон калышын камсыздайт.