Tích hợp bộ biến tần thông minh DER cho hoạt động của hệ thống phân phối
Để đảm bảo lưới điện phân phối tiếp tục hoạt động đáng tin cậy với tốc độ phát triển nhanh chóng của DER dựa trên biến tần và để sử dụng các chức năng biến tần thông minh trong các hoạt động của lưới điện, tiêu chuẩn kết nối DER ( IEEE 1547) cần được cập nhật. Do đó, các tiêu chuẩn sửa đổi - IEEE 1547-2018 và tiêu chuẩn thử nghiệm tương ứng IEEE 1547.1-2020 đã được xuất bản. Một loạt các bên liên quan bao gồm các hợp tác xã điện, các công ty tiện ích thành phố, các công ty tiện ích do nhà đầu tư sở hữu và các cơ quan quản lý như Ủy ban Công ích (PUC) đã bắt đầu áp dụng các tiêu chuẩn cập nhật. Khi tiêu chuẩn này bắt đầu được áp dụng và khám phá việc sử dụng các bộ biến tần thông minh làm tài sản lưới ngoài chức năng chính của chúng là chuyển đổi nguồn điện DC sang AC tăng lên, các cài đặt cho các bộ biến tần này có thể cần được thay đổi để tuân thủ tiêu chuẩn mới và để cung cấp các dịch vụ lưới điện, chẳng hạn như điều chỉnh điện áp, đi qua điện áp và tần số.
Tác động của tăng trưởng DER nhanh chóng
Các hợp tác xã đã và đang trải qua sự phát triển của DER trong lãnh thổ kinh doanh của họ. Khi các tiêu chuẩn này được áp dụng rộng rãi hơn, điều này sẽ tác động đến cách quản lý các nguồn tài nguyên này và cách DER có thể cung cấp các dịch vụ lưới điện. Ở mức độ thâm nhập DER cao hơn, các bộ biến tần thông minh được kết nối với các DER này có thể hỗ trợ các hợp tác xã đảm bảo hiệu suất tối ưu của lưới điện cũng như chất lượng cao và độ tin cậy của dịch vụ điện cho các thành viên của họ. Ví dụ, các hợp tác xã có thể thực hiện các cài đặt thay thế trên bộ biến tần thông minh để cải thiện điều chỉnh điện áp trên bộ cấp nguồn phân phối. Các nhà sản xuất sẽ sớm phải kết hợp các tiêu chuẩn này vào biến tần của họ và chứng nhận chúng tuân thủ.
Những điều người vận hành lưới điện cần biết hoặc làm
% {[data-nhúng-type = "image" data-nhúng-id = "620d0a52f8315ba4378b458d" data-nhúng-element = "span" data-nhúng-size = "640w" data-nhúng-alt = "Hình SEQ Hình & apos ; Bộ nghịch lưu năng lượng mặt trời ARABIC 2 PV chuyển đổi nguồn điện một chiều từ năng lượng mặt trời thành nguồn điện xoay chiều có thể sử dụng được trên lưới điện và mang lại năng suất cao hơn. " data-nhúng-src = "https://img.tdworld.com/files/base/ebm/tdworld/image/2022/02/NRECA_Inverters2.620d0a4fd7d35.png?auto=format&fit=max&w=1440" data-nhúng-caption = "Hình SEQ Hình \" ARABIC 2 <br> Bộ nghịch lưu năng lượng mặt trời PV chuyển đổi nguồn điện một chiều từ năng lượng mặt trời thành nguồn điện xoay chiều có thể sử dụng được trên lưới điện và cung cấp năng suất cao hơn. "]}%
Các tiêu chuẩn cập nhật yêu cầu tất cả các DER phải có khả năng điều chỉnh điện áp ở các mức nhất định. Chúng bao gồm khả năng tương tác, điều chỉnh điện áp bằng cách kiểm soát công suất phản kháng, phép đo hiệu suất nhiễu, đóng lại và các phép khác. Điều này có nghĩa là các nhà khai thác DER có thể cần áp dụng các cài đặt thay thế cho bộ biến tần thông minh để thực hiện các chức năng này và có thể dựa vào chúng để cung cấp các dịch vụ lưới điện, đặc biệt là điều chỉnh điện áp.
NRECA đã phát triển một khuôn khổ có thể giúp các hợp tác xã xác định những thay đổi trong cài đặt cần thiết để tuân thủ tiêu chuẩn IEEE cập nhật và đánh giá tác động của việc thay đổi cài đặt hoạt động của biến tần thông minh đối với hệ thống phân phối nông thôn. NRECA hợp tác với Trung tâm Thử nghiệm, Nghiên cứu & Ứng dụng Năng lượng Điện Quốc gia (NEETRAC) và hai hợp tác xã để tiến hành các thử nghiệm thực địa. Sau đó, chúng tôi chia sẻ những phát hiện liên quan đến cách xác định cài đặt biến tần thông minh để tuân thủ tiêu chuẩn và đạt được những lợi ích của việc sử dụng biến tần thông minh cho các dịch vụ lưới điện. Các bước của dự án bao gồm phát triển khuôn khổ, tiến hành mô phỏng với dữ liệu lưới điện lịch sử, mô phỏng hiệu suất biến tần bằng công cụ dòng điện phân phối, thiết kế kế hoạch thử nghiệm, thực hiện các kế hoạch thử nghiệm này tại hiện trường, thu thập dữ liệu lưới điện,
Khung / Các bước
Đây là phần đầu tiên của loạt bài gồm hai phần. Phần 1 tập trung vào việc phát triển khung và các bài học kinh nghiệm từ các mô phỏng để phát triển kế hoạch kiểm tra. Phần 2 của loạt bài này sẽ tập trung vào các phương pháp, quy trình và phân tích dữ liệu kiểm tra thực địa của hai hợp tác xã.
Bước 1 & 2: Nghiên cứu mô phỏng và thu thập dữ liệu trước thử nghiệm
Mục đích của việc thực hiện các nghiên cứu mô phỏng là giúp xác định tác động của các thiết lập thay thế tiềm năng lên lưới điện phân phối, để các kế hoạch thử nghiệm được phát triển sẽ đáng tin cậy và thực tế. Dữ liệu lịch sử chuỗi thời gian thực tế (sản xuất và tải năng lượng mặt trời) đã được thu thập và sử dụng từ cả hai địa điểm thử nghiệm. Các cài đặt khác nhau của biến tần đã được mô phỏng trong mô phỏng dòng điện để bắt chước hoạt động của biến tần và để hiểu tác động trong nhiều tình huống tải và phát điện.
Trường hợp mô phỏng
- Trường hợp cơ sở (Cài đặt mặc định)
- Unity PF / Cài đặt chung mặc định
- Không có quy định về điện áp
- Trường hợp-I
- Cố định PF cảm ứng
- Cố định điện dung PF
- Trường hợp-II
- Đường cong Volt-Var (có & không có dải chết)
- Xem xét các đường cong gợi ý từ hướng dẫn sử dụng biến tần
- Trường hợp-III
- Đường cong Volt-Watt (nếu có)
Dữ liệu thu thập từ kết quả mô phỏng:
- Hồ sơ điện áp dọc theo bộ trung chuyển và khoảng cách của nó từ hệ thống PV và trạm biến áp
- Ảnh hưởng đến tổn thất
- Hệ số công suất tại trạm biến áp
- Ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị điều chỉnh điện áp
Bài học rút ra từ mô phỏng
Các kết quả và đầu ra mô phỏng đã mang lại cho nhóm dự án sự tự tin và phát triển cảm giác mong đợi về phản ứng của việc thay đổi cài đặt biến tần PV. Các kết quả mô phỏng cũng giúp xác định một tập hợp các cài đặt thay thế sẽ được các đồng nghiệp sử dụng. Tuy nhiên, mô phỏng có những hạn chế trong việc hiển thị phản ứng thực tế của hệ thống tại hiện trường. Để có thể đánh giá và phân tích tác động thực tế của việc cài đặt điều chỉnh điện áp lên hệ thống phân phối, nhóm dự án đã phát triển một quy trình thử nghiệm được triển khai tại hiện trường, thu thập dữ liệu và thực hiện phân tích.
Việc triển khai DER dựa trên biến tần (tức là biến tần thông minh) đã tăng lên đáng kể trong những năm gần đây. Kinh nghiệm về tiện ích đã chứng minh rằng bộ biến tần thông minh có tiềm năng cho phép DER hỗ trợ nhu cầu lưới điện khi kết hợp với các khả năng mới cho phép sử dụng đầy đủ các chức năng của bộ biến tần thông minh trong vận hành lưới điện phân phối. Do đó, DER có tiềm năng cho phép vận hành linh hoạt hơn các hệ thống phân phối với khả năng thâm nhập DER cao hơn, cũng như cung cấp các dịch vụ lưới điện ở cấp địa phương mà trước đây chưa có. Tiêu chuẩn kết nối IEEE-1547 được cập nhật cho phép tận dụng chức năng của bộ biến tần theo cách thức chuẩn hóa và có thể đoán trước, mang lại lợi ích lớn hơn cho tiện ích, ngoài chức năng chính của chúng.
Khung được phát triển kết hợp các công cụ mô phỏng dựa trên dữ liệu lịch sử, kế hoạch thử nghiệm và phân tích dữ liệu thu thập được tại hiện trường để xác định chính xác tác động của các khả năng và cài đặt biến tần thay thế được bổ sung vào tiêu chuẩn 1547-2018. Kết quả đầu ra của phân tích đã được sử dụng để hỗ trợ các đồng nghiệp điều chỉnh các điểm đặt PF, volt-VAR và volt-Watt không đổi cho các tài sản quy mô tiện ích. NRECA cũng đã tiến hành các cuộc kiểm tra thực địa để đánh giá tác động của các thiết lập này đối với các mạch phân phối nông thôn.
Bước 3 & 4: Kế hoạch kiểm tra, Kiểm tra thực địa và Thu thập & phân tích dữ liệu sau kiểm tra
NRECA và NEETRAC đã phát triển các giao thức thử nghiệm cho các địa điểm thử nghiệm sau khi thu thập dữ liệu sơ bộ về thông số kỹ thuật của biến tần. Nếu có nhu cầu thay đổi vật lý các cài đặt và thu thập các phép đo tại hiện trường, điều đó có thể được thực hiện từ xa. Sau khi quy trình thử nghiệm được phát triển, NRECA và các đồng nghiệp đã xem xét và sửa đổi kế hoạch thử nghiệm. NRECA và NEETRAC đã làm việc với các đồng nghiệp để sắp xếp một chuyến thăm thực địa, sau đó là một chương trình / giao thức thử nghiệm thực tế. Các chi tiết về các thử nghiệm hiện trường, chương trình thử nghiệm, dữ liệu được thu thập tại hiện trường và phân tích dữ liệu sẽ được đưa vào phần thứ hai của loạt bài này.
Phần 2 của loạt bài này sẽ tập trung vào các phương pháp, thủ tục và phân tích dữ liệu kiểm tra thực địa của hai hợp tác xã.
Nguồn : https://www.tdworld.com/distributed-energy-resources/article/21233634/integration-of-der-smart-inverters-for-distribution-system-operations?utm_source=TW%20
0 nhận xét:
Đăng nhận xét