Met de snelle ontwikkeling van schone energie zoals windenergie en fotovoltaïsche zonne-energie neemt ook het geïnstalleerde vermogen toe. Windenergie en fotovoltaïsche zonne-energie zijn echter allemaal onstabiele energieopwekkingen en worden sterk beïnvloed door externe omgevingsfactoren. De upstream-productiecapaciteit van de fotovoltaïsche industrie bestaat uit een ernstige overcapaciteit en een overaanbod, en de fundamentele reden hiervoor is dat het elektriciteitsnet niet zoveel onstabiele energie kan absorberen. Het overschrijden van de bovengrens zal de stabiliteit van het elektriciteitsnet ernstig aantasten. Zal er zich dan geen schone energie zoals fotovoltaïsche energie ontwikkelen? Dat is onmogelijk. Als groot energieland is de ontwikkeling van schone energie een nationale strategie, en de ontwikkeling van fotovoltaïsche zonne-energie heeft nog maar een knelpunt bereikt. De modernisering en transformatie van het elektriciteitsnet is al op een ordelijke manier aan de gang, en er wordt al een nieuw type energiesysteem gebouwd dat zich aanpast aan de ontwikkeling van gedistribueerde elektriciteit. Bovendien maakt het nauwkeurig controleren van de impact van actief en reactief vermogen op de stroomkwaliteit ook deel uit van de ontwikkeling van fotovoltaïsche technologie.
1 Controle van actief vermogen
1. Wat is actief vermogen
Actief vermogen verwijst naar de hoeveelheid elektriciteit die daadwerkelijk arbeid kan verrichten, gemeten in watt (W). In fotovoltaïsche energiecentrales wordt het actieve vermogen voornamelijk bepaald door de energieopwekkingscapaciteit van fotovoltaïsche modules en wordt het beïnvloed door factoren zoals lichtintensiteit en temperatuur.
2. Controlemethoden
2.1. Maximaal Power Point-tracking (MPPT)
Maximum Power Point Tracking (MPPT) is een veelgebruikte besturingstechniek die het werkpunt van de omvormer dynamisch aanpast door de uitgangsspanning en stroom van fotovoltaïsche modules in realtime te bewaken om ervoor te zorgen dat het fotovoltaïsche systeem altijd op het maximale vermogenspunt werkt. Het MPPT-regelalgoritme kan de efficiëntie van de energieopwekking van fotovoltaïsche energiecentrales effectief verbeteren.
2.2. Netgekoppelde omvormerbesturing
Inverter is een belangrijke uitrusting voor het aansluiten van fotovoltaïsche energiecentrales op het elektriciteitsnet. Door de omvormer aan te sturen, is het mogelijk het actieve vermogen te regelen. Omvormers kunnen de output van actief vermogen regelen door de uitgangsstroom en -spanning aan te passen aan de behoeften van het elektriciteitsnet.
2.3. Strategie voor machtsbeperking
In sommige gevallen kan het elektriciteitsnet overmatig worden belast en moeten fotovoltaïsche energiecentrales het uitgangsvermogen verminderen door middel van vermogensbeperkingsstrategieën om de veilige werking van het elektriciteitsnet te garanderen. Dit kan worden bereikt door de vermogensbegrenzingsfunctie van de omvormer in te stellen.
2 Controle van reactief vermogen
1. Het concept van reactief vermogen
Reactief vermogen verwijst naar de elektrische energie die wordt gebruikt om elektrische en magnetische velden tot stand te brengen, gemeten in reactieve energie (VAR). Reactief vermogen is cruciaal voor spanningsregeling en verbetering van de arbeidsfactor in energiesystemen.
2. Controlemethoden
2.1. Apparatuur voor reactief vermogencompensatie
Fotovoltaïsche energiecentrales kunnen worden uitgerust met apparatuur voor reactieve energiecompensatie, zoals statische reactieve energiecompensatieapparaten (SVG) en statische synchrone compensatoren (STATCOM). Deze apparaten kunnen snel reageren op de vraag van het elektriciteitsnet, het blindvermogen regelen en de spanningsstabiliteit van het elektriciteitsnet verbeteren.
2.2. Controle van reactief vermogen van de omvormer
Moderne omvormers hebben doorgaans mogelijkheden voor het regelen van reactief vermogen. Door de uitgangsstroomfase van de omvormer aan te passen, kunnen fotovoltaïsche energiecentrales een dynamische aanpassing van het reactieve vermogen bereiken om aan de behoeften van het elektriciteitsnet te voldoen. De omvormer kan worden ingesteld op de "reactive power response mode" om het blindvermogen automatisch aan te passen aan veranderingen in de netspanning.
2.3. Dynamische spanningsregeling
Tijdens netgekoppelde werking kunnen fotovoltaïsche energiecentrales de netspanning in realtime bewaken en het reactieve vermogen aanpassen via dynamische spanningsregelingsstrategieën. Verhoog het reactieve vermogen als de spanning laag is; Verminder het blindvermogen als de spanning te hoog is om de netspanning binnen een veilig bereik te houden.
3 Moeilijkheden in de regeltechnologie voor fotovoltaïsche energiecentrales
Interconnectienormen:Verschillende regio's en landen hebben verschillende normen en vereisten voor netaansluitingen voor fotovoltaïsche energiecentrales. Fotovoltaïsche elektriciteitscentrales moeten bij het controleren van actief en reactief vermogen voldoen aan de lokale normen voor interconnectie van het elektriciteitsnet, wat bepaalde technische uitdagingen met zich mee kan brengen.
Netfluctuaties:Schommelingen in de netbelasting en spanning hebben een directe invloed op de energiebeheerstrategie van fotovoltaïsche energiecentrales. Tijdens de piekuren kunnen fotovoltaïsche energiecentrales te maken krijgen met de uitdaging van een grotere vraag naar actief vermogen, terwijl ze tijdens de daluren mogelijk de productie moeten verminderen.
Technologische volwassenheid:Hoewel moderne fotovoltaïsche omvormers over sterke besturingsmogelijkheden beschikken, moet de volwassenheid van hun besturingsalgoritmen en -technologieën in praktische toepassingen nog steeds voortdurend worden verbeterd om het hoofd te kunnen bieden aan de steeds complexer wordende elektriciteitsnetomgeving.
Intelligente controle:Met de ontwikkeling van het internet der dingen en de kunstmatige intelligentietechnologie zullen fotovoltaïsche energiecentrales geleidelijk overgaan naar intelligente besturing. Door data-analyse en machinaal leren kunnen fotovoltaïsche energiecentrales real-time besturingsstrategieën voor actief en reactief vermogen optimaliseren, waardoor de efficiëntie van de energieopwekking en de netstabiliteit worden verbeterd.
Gedistribueerd energiebeheer:Fotovoltaïsche energiecentrales zullen een belangrijk onderdeel zijn van de gedistribueerde energie en in synergie werken met andere duurzame energiesystemen. Door een gedistribueerd energiebeheersysteem op te zetten, kan een gezamenlijke planning van meerdere energiebronnen worden bereikt, waardoor de flexibiliteit en betrouwbaarheid van het elektriciteitsnet verder wordt verbeterd.