Odată cu dezvoltarea rapidă a energiei curate, cum ar fi energia eoliană și fotovoltaica, capacitatea instalată crește și ea. Cu toate acestea, energia eoliană și fotovoltaica sunt toate generatoare de energie instabilă și sunt foarte afectate de factorii externi de mediu. Capacitatea de producție din amonte a industriei fotovoltaice este sever supracapacitate și supraaprovizionare, iar motivul ei fundamental este că rețeaua electrică nu poate absorbi atât de multă energie instabilă. Depășirea limitei superioare va afecta grav stabilitatea rețelei electrice. Deci, nu se va dezvolta energia curată, cum ar fi fotovoltaica? Asta e imposibil. Fiind o țară energetică importantă, dezvoltarea energiei curate este o strategie națională, iar dezvoltarea energiei fotovoltaice a ajuns doar într-o perioadă de blocaj. Modernizarea și transformarea rețelei electrice sunt deja în desfășurare într-o manieră ordonată, iar un nou tip de sistem electric care se adaptează dezvoltării energiei electrice distribuite este deja în curs de construcție. În plus, modul de a controla cu exactitate impactul puterii active și reactive asupra calității energiei este, de asemenea, o parte a dezvoltării tehnologiei fotovoltaice.
1 Controlul puterii active
1. Ce este puterea activă
Puterea activă se referă la cantitatea de electricitate care poate lucra efectiv, măsurată în wați (W). În centralele fotovoltaice, puterea activă este determinată în principal de capacitatea de generare a energiei a modulelor fotovoltaice și este influențată de factori precum intensitatea luminii și temperatura.
2. Metode de control
2.1. Urmărirea punctului de putere maximă (MPPT)
Maximum Power Point Tracking (MPPT) este o tehnică de control folosită în mod obișnuit, care ajustează dinamic punctul de funcționare al invertorului prin monitorizarea tensiunii și curentului de ieșire a modulelor fotovoltaice în timp real pentru a se asigura că sistemul fotovoltaic funcționează întotdeauna la punctul său de putere maximă. Algoritmul de control MPPT poate îmbunătăți eficient eficiența producției de energie a centralelor fotovoltaice.
2.2. Controlul invertorului conectat la rețea
Invertorul este un echipament cheie pentru conectarea centralelor fotovoltaice la rețeaua electrică. Prin controlul invertorului, este posibilă reglarea puterii active. Invertoarele pot controla ieșirea puterii active ajustând curentul și tensiunea de ieșire în funcție de nevoile rețelei electrice.
2.3. Strategia de limitare a puterii
În unele cazuri, rețeaua electrică poate suferi o sarcină excesivă, iar centralele fotovoltaice trebuie să reducă puterea de ieșire prin strategii de limitare a puterii pentru a asigura funcționarea în siguranță a rețelei electrice. Acest lucru poate fi realizat prin setarea funcției de limită a puterii de ieșire a invertorului.
2 Controlul puterii reactive
1. Conceptul de putere reactivă
Puterea reactivă se referă la energia electrică utilizată pentru stabilirea câmpurilor electrice și magnetice, măsurată în energie reactivă (VAR). Puterea reactivă este crucială pentru controlul tensiunii și îmbunătățirea factorului de putere în sistemele de alimentare.
2. Metode de control
2.1. Echipament de compensare a puterii reactive
Centralele fotovoltaice pot fi echipate cu echipamente de compensare a puterii reactive, cum ar fi dispozitive de compensare a puterii reactive statice (SVG) și compensatoare sincrone statice (STATCOM). Aceste dispozitive pot răspunde rapid la cererea rețelei, pot regla puterea reactivă și pot îmbunătăți stabilitatea tensiunii rețelei.
2.2. Controlul puterii reactive a invertorului
Invertoarele moderne au de obicei capabilități de reglare a puterii reactive. Prin ajustarea fazei curentului de ieșire a invertorului, centralele fotovoltaice pot realiza o ajustare dinamică a puterii reactive pentru a satisface nevoile rețelei electrice. Invertorul poate fi setat pe „modul de răspuns al puterii reactive” pentru a ajusta automat puterea reactivă de ieșire în funcție de modificările tensiunii rețelei.
2.3. Control dinamic al tensiunii
În timpul funcționării conectate la rețea, centralele fotovoltaice pot monitoriza tensiunea rețelei în timp real și pot ajusta puterea reactivă prin strategii de control dinamic al tensiunii. Creșteți puterea reactivă de ieșire atunci când tensiunea este scăzută; Reduceți puterea reactivă de ieșire atunci când tensiunea este prea mare pentru a menține tensiunea rețelei într-un interval sigur.
3 Dificultăți în tehnologia de control pentru centralele fotovoltaice
Standarde de interconectare:Diferite regiuni și țări au standarde și cerințe diferite de conectare la rețea pentru centralele fotovoltaice. Centralele fotovoltaice trebuie să respecte standardele locale de interconectare a rețelei atunci când controlează puterea activă și reactivă, ceea ce poate aduce anumite provocări tehnice.
Fluctuațiile rețelei:Fluctuațiile în sarcina și tensiunea rețelei afectează direct strategia de control al puterii centralelor fotovoltaice. În timpul orelor de vârf, centralele fotovoltaice se pot confrunta cu provocarea unei cereri crescute de putere activă, în timp ce în perioadele de vârf, ar putea fi nevoie să reducă producția.
Maturitatea tehnologica:Deși invertoarele fotovoltaice moderne au capacități de control puternice, maturitatea algoritmilor și tehnologiilor lor de control trebuie încă îmbunătățită în mod continuu în aplicații practice pentru a face față mediului din ce în ce mai complex al rețelei electrice.
Control inteligent:Odată cu dezvoltarea Internetului lucrurilor și a tehnologiei inteligenței artificiale, centralele fotovoltaice se vor îndrepta treptat către controlul inteligent. Prin analiza datelor și învățarea automată, centralele fotovoltaice pot optimiza strategiile de control în timp real pentru puterea activă și reactivă, îmbunătățind eficiența generării de energie și stabilitatea rețelei.
Managementul energiei distribuite:Centralele fotovoltaice vor fi o componentă importantă a energiei distribuite și vor funcționa în sinergie cu alte sisteme de energie regenerabilă. Prin stabilirea unui sistem de management al energiei distribuit, se poate realiza programarea colaborativă a mai multor surse de energie, îmbunătățind în continuare flexibilitatea și fiabilitatea rețelei electrice.