太阳之爱。
分布式太阳能光伏发电系统在世界范围内变得越来越流行。但是,它们已集成到为大型常规发电厂设计的电网中,努力吸收和适应它们。
我将首先讨论当今输电网面对可再生能源项目的问题。我将尽量简化它,而没有诸如相位角等技术术语。然后,我将向您简要介绍同步相量如何解决这些问题。
电网安全是发达国家和发展中国家的头等大事。当今使用的传输网络旨在吸收大型常规发电厂产生的电力,这些发电厂以煤炭,天然气和水的势能为基础(在水电项目中)。所有这些燃料源都有一个共同点–可以控制其可用性和供应,因此,可以轻松地预测和修改从此类发电厂产生的电力以保持电网稳定性。
这不适用于大多数可再生能源,如太阳能和风能。每小时很难预测当地的风速和太阳辐射,从而很难预测这些发电厂将向电网注入多少电力。
结果,很难预测注入不可预测的电量后电网将如何运行。电网关键参数(例如频率)的变化超过某个限制可能会导致断电。当电网的极限由于电力的过度供应或过度消耗而延长时,这些参数会发生变化。
在像德国这样的发达市场中,太阳能和风能项目的供过于求问题已成为一个问题,在该市场中,有时会向消费者收费,以消耗系统中的多余电力。德国和加利福尼亚,这两个地区在屋顶太阳能发电系统中都取得了巨大的发展,现在都在鼓励人们安装朝西而不是通常朝南的太阳能电池板。根据最近的研究显示,当太阳辐射向白天增加时,朝西的太阳能电池板会产生更平滑的功率曲线(发电中的峰谷越低)。
现在,如何保护或隔离电网免受此类波动的影响,尤其是在屋顶太阳能发电系统日益普及时?同步相量。该设备测量并监视网格的各种参数。它可以实时监控参数,从而使电网运营商能够采取快速纠正措施,将参数提高到最佳水平。
实时监控和快速响应至关重要,因为任何一个网格分支机构的故障都可能破坏整个区域的传输网络,这称为级联效应。2012年,印度一半的输电网络在不到48小时内被淘汰两次,原因是级联故障是由于电力过度消耗造成的,并导致该国北部和东北部的一些火力发电和水力发电项目关闭。2003年美国和加拿大的停电也是级联故障的结果。
因此,同步相量可以帮助电网运营商管理诸如屋顶太阳能系统等间歇性来源的电力(公用事业规模的项目是大型实体,并且能够更好地控制其发电;可以要求他们以一定的准确性来预测其发电)。但是,如果现在校正网格的参数为时已晚,并且设置为失败或已经失败怎么办?
常规发电厂使用的涡轮机配备有传感器,当它们感测到参数发生重大变化时会自动将其与电网断开,因为电网需要处于最佳状态才能吸收电能。一个拥有较大电网分支的城市可以隔离运行,可以在停电期间增强功能,而不会影响整个传输网络。这称为孤岛效应。
印度首都德里通过从不丹的水电项目获得电力,在2012年的停电期间得以部分实现孤立。在停电之后,印度政府开始为主要城市制定一项全面的孤岛计划。
现在,岛上所有发电厂都需要关闭发电,以保护区域电网。屋顶太阳能系统可能会将相邻太阳能系统的电力误认为电网电力,并继续供电。这称为防孤岛效应。
现在我们来谈谈由美国能源部资助的微共食者。这些设备的测量间隔更短,这意味着它们可以测量并报告有关网格参数的更多数据。它们还配备有GPS和4G LTE,以使电网运营商指出可能影响电网的系统的精确位置。
因此,通过使操作员能够访问有关电网各种关键参数状态的实时信息,微同步器对于保持传输网络的稳定性至关重要。
资料来源:Solar Love。经许可转载。
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