Sparčiai plėtojant švarią energiją, pvz., vėjo energiją ir fotovoltinę energiją, instaliuota galia taip pat didėja. Tačiau vėjo energija ir fotovoltinė energija yra nestabili energijos gamyba ir yra labai veikiamos išorinių aplinkos veiksnių. Fotoelektros pramonės gamybos pajėgumai yra dideli, o jų pagrindinė priežastis yra ta, kad elektros tinklas negali sugerti tiek daug nestabilios energijos. Viršijus viršutinę ribą smarkiai paveiks elektros tinklo stabilumą. Taigi, ar švari energija, tokia kaip fotovoltinė energija, nesivys? Tai neįmanoma. Kadangi yra pagrindinė energetikos šalis, švarios energijos plėtra yra nacionalinė strategija, o fotovoltinės energijos plėtra pasiekė tik kliūtį. Elektros tinklų atnaujinimas ir pertvarka jau vyksta tvarkingai, jau statoma naujo tipo elektros sistema, prisitaikanti prie paskirstytos elektros plėtros. Be to, kaip tiksliai kontroliuoti aktyviosios ir reaktyviosios galios įtaką elektros kokybei, taip pat yra fotovoltinės technologijos plėtros dalis.
1 Aktyvios galios valdymas
1. Kas yra aktyvioji galia
Aktyvioji galia reiškia elektros energijos kiekį, kuris iš tikrųjų gali atlikti darbą, matuojamas vatais (W). Fotovoltinėse elektrinėse aktyviąją galią daugiausia lemia fotovoltinių modulių energijos gamybos pajėgumas ir įtakoja tokie veiksniai kaip šviesos intensyvumas ir temperatūra.
2. Kontrolės metodai
2.1. Maksimalios galios taško sekimas (MPPT)
Maksimalios galios taško sekimas (MPPT) yra dažniausiai naudojama valdymo technika, kuri dinamiškai reguliuoja keitiklio veikimo tašką, realiuoju laiku stebint fotovoltinių modulių išėjimo įtampą ir srovę, kad būtų užtikrinta, jog fotovoltinė sistema visada veiktų maksimaliu galios tašku. MPPT valdymo algoritmas gali efektyviai pagerinti fotovoltinių elektrinių energijos gamybos efektyvumą.
2.2. Tinklo prijungtas keitiklio valdymas
Inverteris yra pagrindinė įranga, skirta fotovoltinėms elektrinėms sujungti su elektros tinklu. Valdant keitiklį, galima reguliuoti aktyviąją galią. Inverteriai gali valdyti aktyviosios galios išėjimą, reguliuodami išėjimo srovę ir įtampą pagal elektros tinklo poreikius.
2.3. Galios ribojimo strategija
Kai kuriais atvejais elektros tinklas gali patirti per didelę apkrovą, o fotovoltinės elektrinės turi sumažinti išėjimo galią taikant galios ribojimo strategijas, kad būtų užtikrintas saugus elektros tinklo veikimas. Tai galima pasiekti nustatant keitiklio išėjimo galios ribinę funkciją.
2 Reaktyviosios galios valdymas
1. Reaktyviosios galios samprata
Reaktyvioji galia reiškia elektros energiją, naudojamą elektriniams ir magnetiniams laukams sukurti, matuojama reaktyviąja energija (VAR). Reaktyvioji galia yra labai svarbi energijos sistemų įtampos valdymui ir galios koeficiento gerinimui.
2. Kontrolės metodai
2.1. Reaktyviosios galios kompensavimo įranga
Fotovoltinės elektrinės gali būti aprūpintos reaktyviosios galios kompensavimo įranga, tokia kaip statinės reaktyviosios galios kompensavimo įrenginiai (SVG) ir statiniai sinchroniniai kompensatoriai (STATCOM). Šie įrenginiai gali greitai reaguoti į tinklo poreikį, reguliuoti reaktyviąją galią ir pagerinti tinklo įtampos stabilumą.
2.2. Inverterio reaktyviosios galios valdymas
Šiuolaikiniai inverteriai paprastai turi reaktyviosios galios reguliavimo galimybes. Reguliuojant keitiklio išėjimo srovės fazę, fotovoltinės elektrinės gali pasiekti dinaminį reaktyviosios galios reguliavimą, kad atitiktų elektros tinklo poreikius. Inverteris gali būti nustatytas į "reaktyviosios galios atsako režimą", kad automatiškai reguliuotų reaktyviosios galios išėjimą pagal tinklo įtampos pokyčius.
2.3. Dinaminis įtampos valdymas
Veikiant prie tinklo, fotovoltinės elektrinės gali stebėti tinklo įtampą realiu laiku ir reguliuoti reaktyviąją galią naudodamos dinaminės įtampos valdymo strategijas. Padidinkite reaktyviąją galią, kai įtampa žema; Sumažinkite reaktyviąją galią, kai įtampa yra per aukšta, kad tinklo įtampa būtų saugiame diapazone.
3 Fotovoltinių elektrinių valdymo technologijos sunkumai
Sujungimo standartai:Skirtingi regionai ir šalys turi skirtingus prijungimo prie tinklo standartus ir reikalavimus fotovoltinėms elektrinėms. Fotovoltinės elektrinės, valdydamos aktyviąją ir reaktyviąją galią, turi atitikti vietinius tinklų sujungimo standartus, o tai gali sukelti tam tikrų techninių iššūkių.
Tinklelio svyravimai:Tinklo apkrovos ir įtampos svyravimai tiesiogiai veikia fotovoltinių elektrinių galios valdymo strategiją. Piko valandomis fotovoltinės elektrinės gali susidurti su padidėjusiu aktyviosios galios poreikiu, o ne piko metu joms gali tekti sumažinti našumą.
Technologinė branda:Nors šiuolaikiniai fotovoltiniai keitikliai turi stiprias valdymo galimybes, jų valdymo algoritmų ir technologijų brandumas vis dar turi būti nuolat tobulinamas praktiškai, kad būtų galima susidoroti su vis sudėtingesne elektros tinklo aplinka.
Protingas valdymas:Tobulėjant daiktų internetui ir dirbtinio intelekto technologijoms, fotovoltinės jėgainės palaipsniui pereis prie išmaniojo valdymo. Duomenų analizės ir mašininio mokymosi dėka fotovoltinės elektrinės gali optimizuoti aktyviosios ir reaktyviosios galios valdymo realiuoju laiku strategijas, pagerindamos energijos gamybos efektyvumą ir tinklo stabilumą.
Paskirstytas energijos valdymas:Fotovoltinės elektrinės bus svarbi paskirstytos energijos sudedamoji dalis ir veiks sinergijoje su kitomis atsinaujinančios energijos sistemomis. Sukūrus paskirstytą energijos valdymo sistemą, galima bendrai planuoti kelis energijos šaltinius, toliau gerinant elektros tinklo lankstumą ir patikimumą.