S rychlým rozvojem čisté energie, jako je větrná energie a fotovoltaika, se zvyšuje i instalovaný výkon. Větrná energie a fotovoltaika jsou však nestabilní výrobou energie a jsou značně ovlivněny vnějšími faktory prostředí. Předřazená výrobní kapacita fotovoltaického průmyslu je vážně nadměrná kapacita a přebytek a jejím základním důvodem je, že elektrická síť nemůže absorbovat tolik nestabilní energie. Překročení horní hranice vážně ovlivní stabilitu elektrické sítě. Čistá energie, jako je fotovoltaika, se tedy nevyvine? To je nemožné. Jako významná energetická země je rozvoj čisté energie národní strategií a rozvoj fotovoltaiky dosáhl pouze úzkého místa. Modernizace a transformace energetické sítě již probíhá řádným způsobem a již se buduje nový typ energetického systému, který se přizpůsobuje rozvoji distribuované elektřiny. Kromě toho je součástí vývoje fotovoltaické technologie i to, jak přesně řídit vliv činného a jalového výkonu na kvalitu elektrické energie.
1 Řízení činného výkonu
1. Co je činný výkon
Činný výkon se týká množství elektřiny, které může skutečně pracovat, měřeno ve wattech (W). Ve fotovoltaických elektrárnách je činný výkon určen především kapacitou výroby energie fotovoltaických modulů a je ovlivněn faktory, jako je intenzita světla a teplota.
2. Kontrolní metody
2.1. Sledování maximálního výkonového bodu (MPPT)
Sledování maximálního výkonu (MPPT) je běžně používaná řídicí technika, která dynamicky upravuje pracovní bod střídače sledováním výstupního napětí a proudu fotovoltaických modulů v reálném čase, aby bylo zajištěno, že fotovoltaický systém bude vždy pracovat při maximálním výkonu. Řídicí algoritmus MPPT může účinně zlepšit účinnost výroby energie fotovoltaických elektráren.
2.2. Ovládání měniče připojeného k síti
Střídač je klíčové zařízení pro propojení fotovoltaických elektráren s elektrickou sítí. Ovládáním měniče je možné regulovat činný výkon. Střídače mohou řídit výstup činného výkonu úpravou výstupního proudu a napětí podle potřeb energetické sítě.
2.3. Strategie omezení výkonu
V některých případech může rozvodná síť zaznamenat nadměrné zatížení a fotovoltaické elektrárny potřebují snížit výstupní výkon prostřednictvím strategií omezení výkonu, aby byl zajištěn bezpečný provoz rozvodné sítě. Toho lze dosáhnout nastavením funkce omezení výstupního výkonu střídače.
2 Řízení jalového výkonu
1. Pojem jalový výkon
Jalový výkon označuje elektrickou energii použitou k vytvoření elektrických a magnetických polí, měřenou v reaktivní energii (VAR). Jalový výkon je zásadní pro řízení napětí a zlepšení účiníku v energetických systémech.
2. Kontrolní metody
2.1. Zařízení pro kompenzaci jalového výkonu
Fotovoltaické elektrárny mohou být vybaveny zařízením pro kompenzaci jalového výkonu, jako jsou zařízení pro kompenzaci statického jalového výkonu (SVG) a statické synchronní kompenzátory (STATCOM). Tato zařízení mohou rychle reagovat na požadavky sítě, regulovat výstup jalového výkonu a zlepšit stabilitu napětí v síti.
2.2. Řízení jalového výkonu měniče
Moderní invertory mají typicky schopnosti regulace jalového výkonu. Úpravou fáze výstupního proudu střídače mohou fotovoltaické elektrárny dosáhnout dynamického přizpůsobení jalového výkonu tak, aby vyhovovaly potřebám energetické sítě. Střídač lze nastavit do „režimu odezvy jalového výkonu“ pro automatické přizpůsobení výstupu jalového výkonu podle změn síťového napětí.
2.3. Dynamická regulace napětí
Během provozu připojeného k síti mohou fotovoltaické elektrárny monitorovat síťové napětí v reálném čase a upravovat jalový výkon pomocí dynamických strategií řízení napětí. Zvyšte výstupní jalový výkon, když je napětí nízké; Snižte výstupní jalový výkon, když je napětí příliš vysoké na udržení síťového napětí v bezpečném rozsahu.
3 Potíže v řídicí technice pro fotovoltaické elektrárny
Standardy propojení:Různé regiony a země mají různé standardy připojení k síti a požadavky na fotovoltaické elektrárny. Fotovoltaické elektrárny musí při řízení činného a jalového výkonu splňovat místní normy pro propojení sítí, což může přinést určité technické problémy.
Kolísání mřížky:Kolísání zatížení sítě a napětí přímo ovlivňuje strategii řízení výkonu fotovoltaických elektráren. V době špičky mohou fotovoltaické elektrárny čelit výzvě zvýšené poptávky po činné energii, zatímco během období mimo špičku mohou potřebovat snížit výkon.
Technologická vyspělost:Přestože moderní fotovoltaické střídače mají silné řídicí schopnosti, vyspělost jejich řídicích algoritmů a technologií je stále potřeba neustále zlepšovat v praktických aplikacích, aby se vyrovnaly se stále složitějším prostředím energetické sítě.
Inteligentní ovládání:S rozvojem internetu věcí a technologie umělé inteligence budou fotovoltaické elektrárny postupně směřovat k inteligentnímu řízení. Prostřednictvím analýzy dat a strojového učení mohou fotovoltaické elektrárny optimalizovat strategie řízení v reálném čase pro činnou a jalovou energii, čímž zvyšují účinnost výroby energie a stabilitu sítě.
Distribuovaný energetický management:Fotovoltaické elektrárny budou důležitou součástí distribuované energie a budou fungovat v synergii s dalšími systémy obnovitelné energie. Zavedením distribuovaného systému řízení energie lze dosáhnout kolaborativního plánování více zdrojů energie, což dále zlepšuje flexibilitu a spolehlivost energetické sítě.