Atunci când defecțiuni, cum ar fi scurtcircuite sau lovituri de trăsnet apar în rețeaua electrică, provocând picături de tensiune, capacitatea de joasă tensiune prin (LVRT) capacitatea invertoarelor de stocare a energiei devine cheia pentru a asigura stabilitatea rețelei. Această tehnologie necesită invertorul să rămână conectat la grilă și să ofere suport reactiv de putere chiar și atunci când tensiunea scade la un anumit nivel (cum ar fi 20% din tensiunea nominală), evitând o reacție în lanț cauzată de deconectarea pe scară largă. Este „certificatul de admitere” pentru sistemele de stocare a energiei pentru a participa la rețeaua de bărbierit și reglementarea frecvenței și este, de asemenea, unul dintre indicatorii de bază pentru măsurarea performanței invertorului.
1 răspuns gradat la căderea tensiunii: răspuns precis de la ușor la adânc
Nucleul tehnologiei LVRT este de a adopta diferite strategii bazate pe gradul de scădere a tensiunii. Când tensiunea scade la 50% -90% (cădere ușoară), invertorul prioritizează menținerea unei ieșiri active stabile, în timp ce injectează o cantitate mică de putere reactivă (aproximativ 20% din puterea nominală) pentru a ajuta la restabilirea tensiunii de rețea. Când o defecțiune a transformatorului a provocat o scădere de tensiune de 70% într -un sistem de stocare a energiei într -un parc industrial, invertorul a ajustat puterea reactivă de putere în 0,1 secunde, permițând tensiunii să revină la niveluri normale în 2 secunde, fără a afecta producția din fabrică.
Când tensiunea scade la 20% -50% (scădere moderată), invertorul reduce producția activă (la sub 50%), crește injecția de putere reactivă (până la 50% din puterea nominală) și compensează rapid pentru lipsa de putere reactivă a rețelei prin modul SVG (generator static var). Conform standardului GB/T 36547-2018 din China, invertoarele de stocare a energiei trebuie să mențină o picătură de tensiune de cel puțin 625ms fără a se deconecta de la rețea atunci când tensiunea scade la 20%. O anumită marcă de produs poate funcționa continuu timp de 2 secunde în această stare prin algoritmi de control optimizați, depășind cu mult cerințele standard.
În fața situațiilor extreme în care tensiunea scade la 0-20% (cădere profundă), invertorul intră în modul „Prevenirea insulei”, reducând cea mai mare parte a producției active și păstrând doar curentul minim pentru a detecta starea rețelei, în timp ce se pregătește să se reconecteze la rețea. În timpul procesului de recuperare a tensiunii, invertorul adoptă o strategie de „pornire soft”, iar puterea activă crește treptat cu o rată de 5%/ms pentru a evita să provoace un impact secundar asupra rețelei electrice.
2 Colaborarea hardware și software: asistență tehnică pentru capacitatea de traversă
Designul hardware este garanția fundamentală a LVRT. Dispozitivele de alimentare ale invertorului sunt selectate ca IGBT-uri rezistente la tensiune de înaltă tensiune (cum ar fi specificațiile 1200V/600A), cu o energie de avalanșă (EAS) de până la 500mj, care poate rezista la vârfuri de tensiune în timpul defecțiunilor; Partea DC este echipată cu un condensator electrolitic de mare capacitate (peste 1000 μ F), care eliberează energie pentru a menține stabilitatea autobuzului DC în timpul picăturilor de tensiune. Fluctuația tensiunii de autobuz a unui anumit produs poate fi controlată în ± 10%.
Algoritmii software determină precizia și viteza de trecere. Controlul de decuplare a axei DQ bazat pe teoria puterii instantanee poate separa curenții activi și reactivi în 100 μ s și poate obține o reglare independentă; Algoritmul de control predictiv poate prezice în avans tendința de recuperare a tensiunii 5MS și poate ajusta strategia de ieșire. Măsurarea efectivă a unui proiect de stocare a energiei laterale a rețelei electrice arată că invertorul care utilizează acest algoritm are un timp de răspuns reactiv al puterii de doar 20ms atunci când tensiunea scade la 30%, ceea ce este de trei ori mai rapid decât controlul tradițional PI.
Circuitul de detectare a erorilor trebuie să aibă o caracteristică „întârziere zero”. Combinând comparatorul hardware cu filtrarea software -ului, invertorul poate identifica defecțiunile de scădere a tensiunii în 2ms, evitând judecarea greșită. Într-o centrală combinată de depozitare a vântului, invertorul a distins cu succes între căderea reală a tensiunii cauzată de atacurile fulgerului și fluctuația tensiunii tranzitorii cauzate de pornirea motorului, fără nicio misoperare.
3 Verificare bazată pe scenarii: teste riguroase de la laborator la fața locului
În laborator, performanța LVRT a fost validată printr -un „simulator de cădere de tensiune”. Simulatorul poate genera forme de undă de tensiune cu diferite adâncimi de cădere (0-100%) și durate (0,1S-2) pentru a testa caracteristicile de ieșire ale invertorului în diferite condiții de operare. Conform testelor efectuate de o agenție de certificare, invertoarele certificate de LVRT nu au arătat îmbătrânirea semnificativă a dispozitivelor electrice după 1000 de cicluri de testare, cu o rată de degradare a performanței mai mică de 5%.
Aplicațiile de pe site se confruntă cu provocări mai complexe. În rețeaua de distribuție, scăderea tensiunii este adesea însoțită de distorsionarea armonică, iar invertoarele trebuie să aibă capacitatea de a rezista la interferențe armonice; În zonele bogate în energie nouă, atunci când mai multe invertoare răspund simultan la LVRT, coordonarea comunicării este necesară pentru a evita supratensiunea cauzată de superpoziția puterii reactive. O anumită centrală fotovoltaică de stocare a energiei a controlat abaterea de ieșire a puterii reactive de 20 de invertoare în ± 5% prin controlul clusterului, asigurând un proces de recuperare a tensiunii netede.
Odată cu dependența din ce în ce mai mare a rețelei electrice de noua energie, cerințele tehnologiei LVRT sunt modernizate constant. Cel mai recent standard al UE necesită invertoare să mențină o scădere de tensiune de 0% pentru 150ms, fără a se deconecta de la rețea, iar unele regiuni din China au prelungit, de asemenea, timpul LVRT la 1,5 secunde. Călătoria de joasă tensiune prin capacitatea invertoarelor de stocare a energiei s -a schimbat de la o „funcție opțională” la o „performanță esențială”. Nu numai că asigură siguranța sistemului de stocare a energiei în sine, dar devine și un suport important pentru rețeaua electrică pentru a face față defecțiunilor și a menține stabilitatea, ceea ce face ca energia curată să fie mai rezistentă în procesul de integrare în rețeaua electrică.