De netvolgende en netvormende technologieën van energieopslagsystemen vertegenwoordigen twee verschillende werkmodi, die aanzienlijke verschillen hebben in hun rol, functionele kenmerken en toepassingsscenario's in het energiesysteem.
Verschil
Methode voor netaansluiting:
Beide zijn via omvormers op het elektriciteitsnet aangesloten, maar hun werkingsprincipes zijn verschillend. De op het net aangesloten apparatuur werkt als een stroombron en vertrouwt op de spanningsreferentie van het externe elektriciteitsnet om zijn eigen output te synchroniseren; En apparatuur voor het bouwen van netwerken is als een spanningsbron, die in staat is om zelfstandig een stabiele spanning en frequentie te vormen zonder ondersteuning van het externe elektriciteitsnet.
Stabiliteitsbijdrage:
Netgekoppelde energieopslag werkt voornamelijk in een stabiele netomgeving en heeft niet de mogelijkheid om spannings- of frequentieondersteuning te bieden; Integendeel, op het net gebaseerde energieopslag blijft stroom leveren aan belastingen tijdens netstoringen en helpt de stabiliteit en betrouwbaarheid van lokale elektriciteitsnetten te behouden.
Toepassingsscenario's:
Het netvolgende type is geschikt voor gebruik in grote elektriciteitsnetten met goede stabiliteit, lage kosten en eenvoudige implementatie; Het netwerktype is geschikter voor toepassing in gedistribueerde energieopwekkingssystemen, microgrids of afgelegen gebieden, vooral in situaties waar een snelle respons of een hoge overbelastingscapaciteit op korte termijn vereist is.
Voor- en nadelen
Volg het netwerktype
Voordelen: Eenvoudige en betrouwbare structuur, lage initiële investeringskosten; Eenvoudig te integreren in bestaande energie-infrastructuur.
Nadeel: Gebrek aan ondersteuningsvermogen voor het elektriciteitsnet, niet in staat om zelfstandig de werking in stand te houden in geval van instabiliteit van het elektriciteitsnet.
Netwerktype
Voordelen: Zelfstandig bouwen van het elektriciteitsnet, voorzien van spannings- en frequentieondersteuning; Een sterkere flexibiliteit en aanpassingsvermogen hebben, vooral bij het omgaan met onverwachte situaties.
Nadelen: Relatief complexe technische vereisten zijn hoger, de initiële investeringen zijn groter en de moeilijkheidsgraad van ontwerp en implementatie is ook groter.
Voorbeeld
Volg het netwerkvoorbeeld
In een industriepark in het zuiden van China is een energieopslagsysteem met lithiumbatterijen van 500 kW/1 MWh geïnstalleerd. Het systeem maakt gebruik van een raster dat PCS (Power Conversion System) volgt en wordt voornamelijk gebruikt voor het scheren van pieken, het opvullen van dalen en een soepele nieuwe energie-output. In dit project wordt het energieopslagsysteem gekoppeld aan de fotovoltaïsche energiecentrale en aangesloten op het elektriciteitsnet. Het EMS-controlesysteem wordt gebruikt voor gecoördineerde controle om het elektriciteitsverbruik van het hele park te optimaliseren.
Voorbeeld van netwerkconstructietype
State Grid Corporation of China heeft een rapport uitgebracht over de controle van het energieopslagnet en het testen van de netaansluiting voor 2024, waarin wordt vermeld dat belangrijke prestatie-indicatoren zoals primaire frequentieregeling, traagheidsrespons en dempingscontrole van het energieopslagsysteem van het nettype zijn geverifieerd via daadwerkelijk testen.
Bij een frequentieregelingstest bleek het energieopslagsysteem van het nettype bijvoorbeeld een uitstekende dynamische responssnelheid, in staat om het actieve vermogen binnen milliseconden aan te passen, waardoor het elektriciteitsnet snel de frequentiestabiliteit kon herstellen.
Parametervergelijking
Netgekoppelde PCS: doorgaans gekenmerkt door de kenmerken van de huidige bron, waarbij het uitgangsvermogen sterk wordt beïnvloed door de netomstandigheden, geschikt voor energiebeheer in conventionele netomgevingen. Een typische toepassing is in het bovengenoemde geval het energieopslagsysteem met lithiumbatterijen van 500 kW/1 MWh, waarvan de belangrijkste taak het volgen van de veranderingen in het elektriciteitsnet is en het zorgen voor een soepele energie-uitwisseling.
Nettype PCS: presenteert de kenmerken van de spanningsbron, is in staat de uitgangsspanning en -frequentie actief aan te passen en de continuïteit van de stroomvoorziening te handhaven, zelfs in het geval van een netonderbreking. Dit soort systemen zijn vaak uitgerust met geavanceerdere besturingsalgoritmen en -technologieën, zoals controlestrategieën voor energiesynchronisatie, waarmee ze het actieve/reactieve vermogen direct kunnen aanpassen wanneer de output aan de kant van de energieopwekking fluctueert.
Er zijn fundamentele verschillen in de controlestrategieën van netvolgende en netvormende energieopslagtechnologieën, die tot uiting komen in de manier waarop ze omgaan met het net, reageren op veranderingen in het net en de soorten diensten die ze leveren.
De specifieke verschillen tussen de twee technische controlestrategieën:
Controledoelstellingen
Netvolgende controle: De kern is het volgen van de toestand van het elektriciteitsnet, dat wil zeggen dat de omvormer zijn output aanpast aan de spanning en frequentie van het elektriciteitsnet. Bij deze besturingsmethode wordt de omvormer beschouwd als een stroombron, die zoveel mogelijk elektrische energie in het elektriciteitsnet injecteert en automatisch de verbinding verbreekt om zichzelf te beschermen in geval van netstoringen. Daarom is de belangrijkste taak van netvolgende controle het maximaliseren van het gebruik van nieuwe energie binnen het bestaande raamwerk van het elektriciteitsnet.
Nettypecontrole: heeft tot doel het gedrag van traditionele synchrone generatoren te simuleren en actief de spannings- en frequentieniveaus van lokale elektriciteitsnetten vast te stellen en te behouden. Dit betekent dat zelfs zonder ondersteuning van het externe elektriciteitsnet omvormers van het nettype een stabiele stroomvoorzieningsomgeving kunnen vormen. Nettype-omvormers zijn in wezen spanningsbronnen die spanning en frequentie uitvoeren via interne spanningsparametersignalen. Ze kunnen onafhankelijk of parallel met andere stroombronnen werken.
Reactiemechanisme
Netvolgende controle: Omdat ze afhankelijk zijn van externe elektriciteitsnetwerken om referentiesignalen te leveren, zijn netvolgende omvormers mogelijk niet in staat om effectieve ondersteuning voor het net te bieden wanneer zich fouten of abnormale fluctuaties voordoen, en kunnen ze ervoor kiezen om de verbinding te verbreken uit zelfbeschermingsdoeleinden. Onder laagspannings-ride-through (LVRT) of hoogspannings-ride-through-omstandigheden (HVRT) moeten netgekoppelde omvormers bijvoorbeeld het uitgangsvermogen snel verminderen of zelfs volledig stoppen met het opwekken van elektriciteit om schade aan apparatuur te voorkomen.
Nettypecontrole: Met een sterker "ride through"-vermogen kan het continu werken tijdens storingen in het elektriciteitsnet en de nodige kortsluitstroom injecteren of kinetische energie in het systeem vrijgeven, waardoor de spannings- en frequentiestabiliteit worden hersteld. Dit maakt nettype-omvormers geschikter voor toepassingen die een hoge netstabiliteit vereisen, zoals microgrids of onafhankelijke stroomvoorzieningssystemen in afgelegen gebieden.
Dienstkenmerken
Netwerkvolgende controle: dient voornamelijk voor energiebeheer, zoals het afvlakken van pieken en het opvullen van dalen, het afvlakken van intermitterende energie-output, enz. Dit type toepassing komt doorgaans voor in omgevingen met grote elektriciteitsnetwerken, waar het elektriciteitsnet zelf voldoende traagheid en kracht heeft om eventuele instabiliteit te absorberen .
Nettypecontrole: naast energiebeheer biedt het ook belangrijke aanvullende diensten, inclusief maar niet beperkt tot snelle spanningsondersteuning, traagheidsreactie, primaire frequentieregeling, enz. Deze functies zijn cruciaal voor het verbeteren van het kortsluitstroomniveau van het systeem en het vergroten van de veerkracht van het elektriciteitsnet.
Controle-algoritme
Netwerkvolgende controle: Over het algemeen wordt het MPPT-algoritme (Maximum Power Tracking) gebruikt om de maximale gebruiksefficiëntie van nieuwe energie te garanderen, terwijl wordt samengewerkt met Phase Locked Loop (PLL)-technologie om synchronisatie met het elektriciteitsnet te bereiken.
Grid type control: vertrouwt meer op geavanceerde algoritmen zoals Droop Control en Virtual Synchronous Machine (VSG), die het dynamische gedrag van synchrone generatoren nabootsen om zich beter aan te passen aan de voorbijgaande processen van energiesystemen.
