Niederspannungsspannung in netzgekoppelten, regenerativen Hybridanlagen
Bisherige Untersuchungen zeigen, dass bis 2020 rund 20% der gesamten Energieproduktion weltweit aus erneuerbaren Energien erzeugt werden. Das Hauptproblem bei dem Standalone-System ist das Die Quellen sind nicht kontinuierlich.
Niederspannungsspannung in netzgekoppelten, regenerativen Hybridanlagen
Diese intermittierende Natur der Quellen kann manipulieren die Stabilität des Stromsystems.
Daher können wir zwei oder mehr solcher erneuerbaren kombinierenEnergiequellen zu einem hybriden System für erneuerbare Energien. Solche Hybridsysteme sind vielversprechender und effektiver bei der Stromerzeugung, insbesondere in abgelegenen Gebieten, im Vergleich zu Einzelsystemen.
Sie könnten die Vorteile jeder kombinierten erneuerbaren Quelle hervorheben und die Anforderungen herkömmlicher Energiesysteme ergänzen. Es gibt so viele erneuerbare Energiequellen, Wind- und Sonnenkraftprojekte werden jedoch weitgehend umgesetzt dass sie frei zugänglich und umweltfreundlich sind.
Für die Anbindung von Systemen der neuen Generation an unsere bestehenden Netze definieren die Übertragungsnetzbetreiber Mindestanforderungen, die erfüllt werden müssen. das heißt Gittercode.
Die größte Herausforderung bei einem netzgekoppelten HybridSystem ist, dass sie mit der Energiequalität und Stabilität des Energiesystems beitragen müssen. Während eines Fehlers auf der Netzseite fällt die Spannung am Punkt der gemeinsamen Kopplung (PCC) plötzlich ab. Dies wirkt sich auf das gesamte Hybridsystem nachteilig aus, da der Spannungsabfall die Rotordrehzahl des WECS-Generators (Windenergieumwandlungsanlage) abrupt erhöht und auch den normalen Betrieb der PV-Anlage beeinträchtigt.
Zum Schutz der erneuerbaren Systeme war es daher üblich, die erneuerbaren Systeme bei fehlerhaften Netzbedingungen abzuschalten.
Aber heutzutage aufgrund der höheren Durchdringung vonerneuerbare systeme in das netz einschalten, die abschaltung einer so großen anzahl von erneuerbaren systemen, die im falle einer störung sofort vom netz genommen werden, kann die stabilitätsprobleme des stromsystems verschlimmern.
Weil die Entfernung einer solchen Hybridgenerierung während des Spannungseinbruchs erfolgt Die Spannung wird weiter abfallen, was wiederum dazu führt, dass mehrere Generationen getrennt werden, was zu einem kaskadenartigen Ausfall führt.
Abbildung 1 - Ergebnis einer Spannungsabfallprüfung an einer PVSystem. In diesem Diagramm sinkt die Spannung für eine Zeit von etwa 20% auf etwa 20% der Nennspannung. 550 ms. Der PV-Wechselrichter erkennt den Spannungsabfall und speist einen Blindstrom von ca. 100% der Nennspannung für die Dauer des Fehlers in das System, um das Netz zu unterstützen. Nach der Fehlerbeseitigung wird die Wirkleistungsabgabe innerhalb von 160 ms auf den Wert vor dem Auftreten des Fehlers erhöht. (Kredit: J. Dirksen; DEWI GmbH, Wilhelmshaven)
IEEE 1547a
Daher kam ein erneuerter Netzcode, IEEE 1547aNorm im Jahr 2014, die 2003 als Änderung 1 zu IEEE 1547-Standard bezeichnet wird und die fordert, dass diese neuen großen Erzeugungsanlagen verfügen müssen LVRT-Funktion (Low Voltage Ride Through).
Gemäß dieser Änderung 1 wird es Folgendes gebenAbstimmung zwischen den Netzbetreibern und denen der erneuerbaren Systeme, wie diese erneuerbaren Systeme die Spannung durch Änderungen der Wirk- und Blindleistung regulieren können.
Durch entsprechende Kontrolle der DERSystemen könnten wir das System durch den Spannungseinbruch fahren lassen, indem wir an der Stelle der gemeinsamen Kopplung PCC Blindstrom einspeisen und dadurch die Spannung verbessern, die aufgrund eines Fehlers gefallen ist. Dieses Verfahren beinhaltet jedoch die Einbeziehung einiger komplexer Steuerschaltungen.
Daher ist es unter den verschiedenen Lösungen zur Erreichung der LVRT-Fähigkeit die bessere Wahl, FACTS-Geräte (Flexible AC Transmission Systems) zu verwenden.
Abbildung 1 - In FACTS-ESS integrierte netzgekoppelte PV-Wind-Hybridanlage
Die FACTS-Technologien bieten fortschrittliche Lösungen wie Unified Power Flow Controller (UPFC) - wie FACTS-Geräte können unabhängige undgleichzeitige Steuerung des Wirk- und des Blindleistungsflusses. Durch die sofortige Blindleistungseinspeisung wird der stationäre Zustand schneller erreicht. Während der Zeit großer Transienten ist die Zwischenkreisspeicherung des FACTS-Geräts möglicherweise nicht ausreichend, da sie auf einen bestimmten Wert begrenzt ist.
Also, a Backup-Energiespeichersystem (ESS) wie Super Capacitor kann zur Verbesserung mit dem DC-Link des Geräts gekoppelt werdendie dynamische Leistung von Energiesystemen. Die Integration eines ESS in ein FACTS-Gerät kann durch die Bereitstellung dynamischer dezentraler Wirkleistungsfunktionen zu einer verbesserten Controller-Flexibilität führen.
Somit ist die verbesserte Leistung des kombiniertenFACTS / ESS wird bei Übertragungsdienstanbietern eine größere Anziehungskraft haben, wenn es darum geht, LVRT-Fähigkeit in netzgebundenen Hybridsystemen zu erreichen.