Περιεχόμενα αρθρου:
1. Εισαγωγή
2. Ρύθμιση της τάσης με την άεργο ισχύ
3. Ρύθμιση άεργου ισχύος
4. Σχεδιασμός συστήματος με ρυθμιζόμενο επίπεδο άεργου ισχύος
5. Νέα χαρακτηριστικά των αντιστροφέων TripleLynx+ και TripleLynx Pro+
6. Σενάρια εφαρμογής άεργου ισχύος
- Σενάρια ανοικτού βρόχου, χωρίς λειτουργία κύριου αντιστροφέα (TripleLynx+)
- Σενάρια ανοικτού βρόχου, με λειτουργία κύριου αντιστροφέα (TripleLynx Pro+)
Συντομογραφίες
cos φ.............. Συντελεστής ισχύος
DNO............... Διαχειριστής δικτύου διανομής
P..................... Πραγματική ή ενεργός ισχύς
Pmod............. Πραγματική ισχύς από τις Φ/Β μονάδες
PCC................. Σημείο κοινής ζεύξης
PF..................... Συντελεστής ισχύος
PLA.................. Προσαρμογή επιπέδου ισχύος
Q....................... Άεργος ισχύς
r .......................Αναλογία μεταξύ της χωρητικότητας του αντιστροφέα και της παραγωγικής ικανότητας της μονάδας Φωτοβολταϊκών
S .....................Φαινόμενη ισχύς
U ......................Τάση
Εισαγωγή
Ένα σταθερό και αξιόπιστο δίκτυο παροχής δεν εξυπηρετεί μόνο τα συμφέροντα των διαχειριστών του δικτύου, αλλά και τους ιδιοκτήτες μονάδων παραγωγής ισχύος και τους καταναλωτές. Η σύγχρονη μη προβλεψιμότητα της κατανάλωσης ηλεκτρικού ρεύματος και η ολοένα πιο αποκεντρωμένη παραγωγή ισχύος μπορούν να επηρεάσουν την αξιοπιστία ή ακόμη και τη διαθεσιμότητα του δικτύου παροχής. Για να απαντηθεί αυτό το πρόβλημα, εισήχθη η έννοια της “διαχείρισης δικτύου” και τέθηκαν σε εφαρμογή κανονισμοί και πράξεις. Στη Γερμανία, αυτοί οι κανονισμοί περιλαμβάνουν τις Τροποποιήσεις της Πράξης περί Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας και τις Κατευθυντήριες Οδηγίες Μέσης Τάσης του BDEW. Οι διαχειριστές του δικτύου διανομής (DNO) μπορούν να προσαρμόσουν ή να περιορίσουν την έγχυση ισχύος, χρησιμοποιώντας συγκεκριμένη τεχνολογία ελέγχου. Ως αποτέλεσμα, η ενσωμάτωση λειτουργιών όπως η προσαρμογή επιπέδου ισχύος (PLA) και η ανταλλαγή άεργου ισχύος στους ηλιακούς αντιστροφείς, καθώς και η ενσωμάτωση συγκεκριμένων διεπαφών επικοινωνίας, έγιναν απαραίτητες. Η νέα γενιά της οικογένειας TripleLynx, οι αντιστροφείς TripleLynx+ και TripleLynx Pro+, περιλαμβάνουν νέες λειτουργίες, μεταξύ των οποίων η ανταλλαγή άεργου ισχύος, η αδιάλειπτη λειτουργία μετά από σφάλμα και η προσαρμογή ισχύος στις αλλαγές συχνότητας.
Η παρούσα εργασία αποσκοπεί να περιγράψει τα χαρακτηριστικά άεργου ισχύος και προσαρμογής επιπέδου ισχύος των αντιστροφέων TripleLynx+ και TripleLynx Pro+ της Danfoss, καθώς και τον τρόπο βελτιστοποίησης της διαμόρφωσης του συστήματος με τα νέα αυτά χαρακτηριστικά. Οι άλλες ειτουργίες διαχείρισης δικτύου, όπως η αδιάλειπτη λειτουργία μετά από σφάλμα και η αποδιαμόρφωση ισχύος στη συχνότητα, είναι πέραν του αντικειμένου της παρούσας εργασίας.
Ρύθμιση τάσης με άεργο ισχύ
Η έγχυση ενεργού ισχύος στο δίκτυο μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση τάσης και συχνότητας, ενώ η υπερφόρτωση οδηγεί σε μείωση τάσης, ιδιαίτερα σε αδύναμα δίκτυα. Εάν η αύξηση ή η μείωση της τάσης δικτύου υπερβεί απροσδόκητα τις αποδεκτές διακυμάνσεις, θα πρέπει να ληφθούν μέτρα για τη διατήρηση της ποιότητας του δικτύου. Η έγχυση άεργου ισχύος είναι απαραίτητη σε ένα σύγχρονο σύστημα μετάδοσης ισχύος. Χωρίς την άεργο ισχύ, η ενεργός ισχύς δεν μπορεί να μεταδοθεί μέσω του δικτύου. Σε περίπτωση μη ισορροπίας τηςάεργου ισχύος στο σύστημα, οι μεταβολές τάσης και συγκεκριμένα φορτία που βασίζονται στην ισχύ του δικτύου δεν μπορούν να λειτουργήσουν. Η έγχυση της κατάλληλης άεργου ισχύος (υπερδιεγερμένη ή υπό-διεγερμένη), συνεισφέρει στη διατήρηση της σταθερά ορθής απόδοσης του συστήματος μετάδοσης ισχύος. Γενικά, όσο υψηλότερη είναι η τάση δικτύου, τόσο μεγαλύτερη επίδραση έχει η άεργος ισχύς στη σύνθετη αντίσταση του δικτύου.
Ρύθμιση της αέργου ισχύος
Η ρύθμιση άεργου ισχύος προσδιορίζεται από τον DNO. Ακολούθως, ο αντιστροφέας λαμβάνει τη ρύθμιση με μία από τις ακόλουθες μορφές:
1. Μέσω μιας δυναμικά καθοριζόμενης τιμής, Q ή PF
Οι τιμές αποστέλλονται μέσω της διεπαφής επικοινωνίας.
2. Μέσω μιας σταθερής, προκαθορισμένης τιμής, Q ή PF
Σταθερές τιμές, οι οποίες καταχωρούνται χειροκίνητα.
3. Μέσω μιας προκαθορισμένης καμπύλης ορισμένου σημείου
Η καμπύλη ορισμένου σημείου μπορεί να οριστεί ως η σχέση μεταξύ n της άεργου ισχύος και της τάσης ή n του συντελεστή ισχύος και της πραγματικής ισχύος
Παράδειγμα Φ/Β εγκατάστασης :
- Συνολική ισχύς Φωτοβολταϊκήςμονάδας, Pmod = 100 kW
- Αναλογία σχεδιασμού Φ/Β μονάδας και συντελεστής αντιστροφέα, r = 1:1.12
Απαιτήσεις δικτύου:
- Σταθερός συντελεστής ισχύος, PF = cos φ 0.8
Συμπέρασμα :
Όταν απαιτείται η ανταλλαγή άεργου ισχύος, οι απαιτήσεις δυναμικότητας του αντιστροφέα αυξάνουν αντίστοιχα.
Νέα χαρακτηριστικά των αντιστροφέων TripleLynx+ και TripleLynx Pro+
Σε σύγκριση με τον συμβατικό αντιστροφέα TripleLynx, οι αντιστροφείς TripleLynx+ και TripleLynx Pro+ ενσωματώνουν πρόσθετα χαρακτηριστικά για την κάλυψη διαφορετικών απαιτήσεων. Ο TripleLynx Pro+ περιλαμβάνει επίσης προηγμένη τεχνολογία επικοινωνίας για την διευκόλυνση του χειρισμού. Οι βοηθητικές υπηρεσίες των TripleLynx+ και TripleLynx Pro+ περιλαμβάνουν
- προσαρμογή επιπέδου ισχύος (ρυθμίσεις, για παράδειγμα: 0%, 30%, 60%, 100%),
- ανταλλαγή άεργου ισχύος (εύρος: 0.8 υπερδιεγερμένη έως 0.8 υποδιεγερμένη)
Σενάρια εφαρμογής άεργου ισχύος
Τα παρακάτω σενάρια παρουσιάζουν συστήματα προσαρμοσμένα στις απαιτήσεις διαφορετικών εφαρμογών.
Σενάρια ανοικτού βρόχου, χωρίς λειτουργία κύριου αντιστροφέα (TripleLynx+)
Σενάρια ανοικτού βρόχου με λειτουργία κύριου αντιστροφέα (TripleLynx Pro+)
Σημαντικό :
- Μόνο ένας κύριος αντιστροφέας μπορεί να οριστεί ανά εγκατάσταση
- Όλοι οι αντιστροφείς πρέπει να είναι τύπου TripleLynx Pro+
- Η εφαρμογή του TripleLynx Pro+ περιορίζεται σε ένα μέγιστο αριθμό 250 αντιστροφέων ανά PCC (σημείο κοινής ζεύξης)
