โครงการพลังงานแสงอาทิตย์ระดับสาธารณูปโภคเผชิญกับรหัสการเชื่อมต่อกริดที่เข้มงวด การควบคุมพลังงานรีแอกทีฟแบบไดนามิกเป็นข้อกำหนดที่ไม่สามารถต่อรองได้สำหรับการอนุมัติโครงการ การใช้อินเวอร์เตอร์ PV เพียงอย่างเดียวสำหรับพลังงานรีแอกทีฟมักจะขาดในระหว่างเกิดข้อผิดพลาดของกริด เหตุการณ์แรงดันไฟฟ้าเกินในสภาวะคงตัว หรือการทำงานในเวลากลางคืน การเพิ่มขนาด Static Synchronous Compensator มากเกินไปโดยพลการจะทำให้รายจ่ายฝ่ายทุนขยายตัวอย่างรุนแรง การลดความเสี่ยงจากการไม่ปฏิบัติตามข้อกำหนดของกริด การลดปริมาณพลังงานที่ใช้งานอยู่ หรือการตัดการเชื่อมต่อของกริดทั้งหมด
เพื่อสร้างสมดุลในการปฏิบัติตามข้อกำหนดกับเศรษฐศาสตร์โครงการ ทีมวิศวกรรมและจัดซื้อต้องใช้แนวทางที่เข้มงวดและขับเคลื่อนด้วยข้อมูลในการกำหนดขนาด คู่มือนี้จะแจกแจงรายละเอียดกรอบทางเทคนิค ตัวแปร และกลยุทธ์การลดความเสี่ยงที่จำเป็นต่อการดำเนินการอย่างถูกต้อง ขนาด STATCOM สำหรับโซลาร์ ฟาร์ม เราจะพิจารณาข้อมูลภาคสนามที่ใช้งานได้จริง เงื่อนไขข้อบกพร่องของกริด และวิธีการชดเชยแบบไฮบริด เพื่อให้แน่ใจว่าสถานที่ของคุณตรงตามมาตรฐานการเชื่อมต่อโครงข่ายโดยไม่ใช้กำลังการผลิตที่ไม่จำเป็นมากเกินไป
การกำหนดขนาด STATCOM ที่แม่นยำจำเป็นต้องลบกำลังการผลิตไฟฟ้ารีแอกทีฟที่เชื่อถือได้ของอินเวอร์เตอร์ PV ของโรงงานออกจากข้อกำหนดรหัสกริดจุดเชื่อมต่อถึงกัน (POI) ทั้งหมด
สภาวะความผิดปกติของกริด (LVRT/HVRT) และอัตราส่วนการลัดวงจร (SCR) ของเครือข่ายเป็นตัวกำหนดข้อกำหนดในการตอบสนองชั่วคราว ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อระดับ Mvar ที่ต้องการ
โซลูชันการออกแบบ STATCOM แบบไฮบริด - การรวมโมดูล STATCOM แบบไดนามิกเข้ากับตัวเก็บประจุหรือเครื่องปฏิกรณ์แบบสวิตช์เชิงกล (MSC/MSR) มักจะให้การชดเชยพลังงานปฏิกิริยาของโซลาร์ฟาร์มที่คุ้มค่าที่สุด
การประเมินแรงดันไฟฟ้าปานกลาง STATCOM ต้องมองข้ามความจุของแผ่นป้ายเพื่อประเมินคุณลักษณะของแรงดันไฟฟ้า-กระแส (VI) การลดพิกัดความร้อน การทำงานร่วมกันของระบบควบคุม และการสูญเสียตลอดอายุการใช้งาน
การกำหนดข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับ การควบคุมแรงดันไฟฟ้าของโซลาร์ฟาร์ม ที่จุดเชื่อมต่อ (POI) เป็นก้าวแรกของคุณ ความสำเร็จหมายถึงการรักษาการทำงานที่ต่อเนื่องและความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าในระหว่างเหตุการณ์กริดในสภาวะคงที่และชั่วคราว ผู้ปฏิบัติงานโครงข่ายไฟฟ้ากำหนดให้โซลาร์ฟาร์มประพฤติตนเหมือนกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสแบบดั้งเดิม พวกเขาต้องสนับสนุนโครงข่ายอย่างแข็งขัน ไม่ใช่แค่ป้อนพลังงานเข้าไปเท่านั้น
อินเวอร์เตอร์ PV มาตรฐานมีข้อจำกัดที่สำคัญ ได้รับการออกแบบมาเพื่อแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ (MW) เป็นหลัก เมื่อการผลิตไฟฟ้าแบบแอคทีฟอยู่ที่จุดสูงสุด พื้นที่ความร้อนที่เหลือสำหรับพลังงานปฏิกิริยา (Mvar) จะลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ อินเวอร์เตอร์มาตรฐานไม่สามารถให้การสนับสนุนแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิกในช่วงเวลากลางคืนได้ แม้ว่าจะมีการอัพเกรดการควบคุม PV-STATCOM แบบพิเศษอยู่ แต่มักจะทำให้เกิดการโต้ตอบการควบคุมที่ซับซ้อนและความท้าทายในการรับประกัน การใช้อินเวอร์เตอร์เพียงอย่างเดียวทำให้โรงงานมีความเสี่ยงในระหว่างเหตุการณ์กริดที่สำคัญ
การควบคุมแรงดันไฟฟ้าเกินในสภาวะคงตัวถือเป็นความท้าทายในการปฏิบัติงานที่สำคัญอีกประการหนึ่ง โซลาร์ฟาร์มมักประสบกับไฟฟ้าแรงสูงในช่วงเวลาที่มีโหลดในท้องถิ่นต่ำและผลิตกระแสไฟฟ้าสูง ตัวชดเชยเฉพาะจะจัดการแรงดันไฟฟ้าสูงเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ พวกมันดูดซับพลังงานรีแอกทีฟเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าให้ถึงขีดจำกัดที่ยอมรับได้ การจัดการเชิงรุกนี้จะเพิ่มขีดจำกัดการส่งพลังงานกริดในระหว่างรอบทั้งกลางวันและกลางคืน ช่วยให้มั่นใจได้ว่าโซลาร์ฟาร์มสามารถส่งออกพลังงานไฟฟ้าสูงสุดได้โดยไม่สะดุดกับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน
การปฏิบัติตามรหัสกริดเป็นตัวขับเคลื่อนขั้นสูงสุดสำหรับการติดตั้งเหล่านี้ หน่วยงานกำกับดูแลต้องการการปฏิบัติตามเกณฑ์ประสิทธิภาพเฉพาะอย่างเข้มงวด แรงดันไฟต่ำแบบ Ride Through (LVRT) กำหนดให้โรงงานต้องเชื่อมต่ออยู่และฉีดกระแสไฟฟ้ารีแอกทีฟเมื่อแรงดันไฟฟ้าของกริดลดลง ไฟฟ้าแรงสูงแบบขี่ผ่าน (HVRT) ต้องการการดูดซับพลังงานปฏิกิริยาระหว่างแรงดันไฟฟ้าพุ่งสูง นอกจากนี้ข้อกำหนดด้านเวลาตอบสนองยังรวดเร็วอย่างไม่น่าเชื่อ รหัสกริดมักต้องการการฉีดกำลังรีแอกทีฟเต็มรูปแบบภายในเวลาไม่ถึง 30 มิลลิวินาที อินเวอร์เตอร์ PV ประสบปัญหาในการตอบสนองเวลาตอบสนองชั่วคราวเหล่านี้อย่างสม่ำเสมอ ทำให้จำเป็นต้องมีการชดเชยโดยเฉพาะ
คุณสมบัติความสามารถ |
อินเวอร์เตอร์ PV มาตรฐาน |
สเตทคอมโดยเฉพาะ |
|---|---|---|
ฟังก์ชั่นหลัก |
การแปลงพลังงานที่ใช้งาน DC เป็น AC |
การฉีด/การดูดซับกำลังปฏิกิริยาไดนามิก |
กำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟที่ 100% เมกะวัตต์ |
ถูกจำกัดอย่างรุนแรงจากเฮดรูมความร้อน |
พร้อมใช้งาน 100% โดยไม่ขึ้นกับกำลังที่ใช้งาน |
ปฏิบัติการกลางคืน |
ออฟไลน์ (เว้นแต่จะเปิดใช้งานโหมด PV-STATCOM แบบพิเศษ) |
ใช้งานได้เต็มรูปแบบสำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้า |
เวลาตอบสนองชั่วคราว |
โดยทั่วไป 50 - 100 มิลลิวินาที |
น้อยกว่า 30 มิลลิวินาที |
แรงดันต่ำขี่ผ่าน |
กระแสเอาต์พุตลดลงตามแรงดันกริด |
ให้กระแสไฟฟ้ารีแอกทีฟเต็มรูปแบบที่แรงดันไฟฟ้าตกต่ำ |
การกำหนดขนาดที่ถูกต้องไม่ใช่กฎง่ายๆ ต้องมีการวิเคราะห์ตัวแปรโต้ตอบหลายตัวที่เกี่ยวข้องกับตำแหน่งไซต์ของคุณและข้อตกลงการเชื่อมต่อกริด
กำลังไฟฟ้าเอาท์พุตที่ใช้งานสูงสุดของโรงงานและช่วงตัวประกอบกำลัง (PF) ที่ต้องการจะกำหนดข้อกำหนด Mvar พื้นฐานของคุณ โดยทั่วไปตัวดำเนินการกริดจะระบุช่วง PF ที่ POI ข้อกำหนดทั่วไปคือ 0.95 นำไปสู่ความล่าช้า 0.95 ที่กำลังใช้งานเต็มที่ สำหรับโซลาร์ฟาร์มขนาด 100 เมกะวัตต์ แปลเป็นข้อกำหนดพื้นฐานที่ประมาณ 32.8 Mvar อย่างไรก็ตามนี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น คุณต้องปรับพื้นฐานนี้ตามเงื่อนไขกริดแบบไดนามิก
ความแรงของกริดเป็นตัวกำหนดว่าแรงดันไฟฟ้าในพื้นที่ตอบสนองต่อการฉีดกำลังอย่างไร เราวัดสิ่งนี้โดยใช้อัตราส่วนไฟฟ้าลัดวงจร (SCR) เมื่อคุณเชื่อมต่อโซลาร์ฟาร์มกับกริดที่อ่อนแอ (โดยทั่วไปคือ SCR ต่ำกว่า 3.0) เครือข่ายจะขาดความเฉื่อยแบบซิงโครนัสเพื่อดูดซับความผันผวนของพลังงาน แม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ในเมฆปกคลุมก็ทำให้กำลังไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่ลดลง ซึ่งในระบบกริดที่อ่อนแอจะลากแรงดันไฟฟ้าลงทันที คุณต้องปรับขนาดค่าตอบแทนแบบไดนามิกให้ใหญ่ขึ้นมากในสถานการณ์เหล่านี้ อุปกรณ์นี้ให้เอฟเฟกต์หน่วงที่จำเป็นเพื่อป้องกันการสั่นของความถี่สูงที่ทำให้โรงงานออฟไลน์
คุณยังต้องคำนวณพลังงานรีแอกทีฟที่ใช้โดยความสมดุลของอุปกรณ์ในโรงงานของคุณด้วย หม้อแปลงแบบสเต็ปอัพทุกตัวและสายเคเบิลแรงดันปานกลางทุกเมตรจะส่งผลกระทบต่อ Mvar สุดท้ายที่ส่งไปยังมิเตอร์ขอบเขต ในระหว่างการสร้างจุดสูงสุด กระแสที่ไหลผ่านหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังหลักจะทำให้เกิดการสูญเสียปฏิกิริยาอย่างมีนัยสำคัญ ในทางกลับกัน ในตอนกลางคืน เครือข่ายเคเบิลใต้ดินที่กว้างขวางจะทำหน้าที่เป็นตัวเก็บประจุขนาดยักษ์ โดยจะสร้างพลังงานรีแอกทีฟชั้นนำซึ่งจะดันแรงดันไฟฟ้าในพื้นที่ให้สูงขึ้น การคำนวณขนาดของคุณจะต้องคำนึงถึงความสุดขั้วทั้งสองอย่างด้วย ตัวชดเชยจะต้องดูดซับความจุของสายเคเบิลในเวลากลางคืนและเอาชนะค่ารีแอกแตนซ์ของหม้อแปลงในระหว่างวัน
สินทรัพย์หมุนเวียนที่อยู่ร่วมต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษ ฟาร์มพลังงานทดแทนแบบไฮบริดกำลังกลายเป็นมาตรฐาน เมื่อกังหันลมและแผงเซลล์แสงอาทิตย์ใช้จุดที่น่าสนใจร่วมกัน ความซับซ้อนของขนาดจะทวีคูณ ตัวชดเชยจะต้องจัดการกับไดนามิกของกำลังรีแอกทีฟรวมของทั้งสองระบบ กังหันลมมีลักษณะการเคลื่อนผ่านข้อบกพร่องที่แตกต่างจากอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ การศึกษาขนาดจะต้องจำลองสินทรัพย์ทั้งสองพร้อมกันเพื่อให้แน่ใจว่าราบรื่น การเชื่อมต่อโครงข่ายพลังงานทดแทน.
สุดท้ายนี้ สภาพแวดล้อมและความร้อนจะกำหนดความสามารถในการใช้งานจริงของอุปกรณ์ โซลาร์ฟาร์มมักตั้งอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้งและมีอุณหภูมิสูง อุณหภูมิแวดล้อมที่สูงส่งผลกระทบโดยตรงต่ออุณหภูมิจุดเชื่อมต่อเซมิคอนดักเตอร์ภายในโมดูล IGBT หากอุณหภูมิโดยรอบเกินพิกัดพื้นฐานของผู้ผลิต คุณต้องใช้การคำนวณการลดพิกัดความร้อน หน่วยที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับ 30 Mvar ที่ 25°C อาจส่งได้เพียง 24 Mvar ที่ 45°C การไม่คำนึงถึงการลดการลดความร้อนจะทำให้อุปกรณ์มีความร้อนสูงเกินไปและเกิดความเสียหายก่อนเวลาอันควร
การดำเนินการศึกษาขนาดต้องใช้วิธีการที่มีโครงสร้าง คุณต้องย้ายจากการคำนวณพื้นฐานไปเป็นการจำลองแบบไดนามิกเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำ การชดเชยพลังงานปฏิกิริยาของโซลาร์ฟาร์ม.
การคำนวณกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟพื้นฐาน: เริ่มต้นด้วยการคำนวณความต้องการพลังงานไฟฟ้ารีแอกทีฟทั้งหมดที่ POI ตามสถานการณ์การปฏิบัติงานที่เลวร้ายที่สุด สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการสร้างพลังงานที่ใช้งานสูงสุดรวมกับตัวประกอบกำลังที่ต้องการสูงสุด ใช้สูตรสามเหลี่ยมยกกำลังมาตรฐาน หากรหัสกริดต้องการ 0.95 PF ที่ 150 MW พลังงานรีแอกทีฟทั้งหมดที่ต้องการจะคำนวณเป็น Q = P * tan(acos(PF)) สิ่งนี้จะทำให้คุณได้รับค่าสูงสุด 49.3 Mvar ที่กริดคาดว่าจะเห็นที่มิเตอร์วัดขอบเขต
การประเมินการสูญเสียเครือข่ายภายใน: ประเมินการสูญเสียภายใน หม้อแปลงสเต็ปอัพหลักและเครือข่ายคอลเลคเตอร์ของคุณอาจใช้ 12 Mvar ในระหว่างการผลิตไฟฟ้าที่มีการใช้งานสูงสุด ซึ่งหมายความว่าความต้องการพลังงานรีแอกทีฟทั้งหมดของคุณภายในรั้วคือ 61.3 Mvar คุณต้องสร้างสิ่งนี้ภายในเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนด 49.3 Mvar ที่ POI
การประเมินการมีส่วนร่วมของอินเวอร์เตอร์ PV: ประเมินกำลังการผลิตไฟฟ้ารีแอกทีฟที่แท้จริงของอินเวอร์เตอร์ PV ที่ติดตั้ง ดูกราฟความสามารถ PQ ของอินเวอร์เตอร์ พิจารณาว่าอินเวอร์เตอร์สามารถผลิต Mvar ได้เท่าใดเมื่อทำงานที่กำลังไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่ 100% หากผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์ของคุณรับประกันพื้นที่กำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ 20 Mvar ขณะทำงานที่ความจุเต็ม คุณสามารถลบค่านี้ออกจากทั้งหมดได้ ช่องว่างที่เหลืออยู่ของคุณคือ 41.3 Mvar
การกำหนดขนาดช่องว่างการชดเชยแบบไดนามิกและแบบคงที่: คุณต้องแยกความแตกต่างระหว่างความต้องการในสภาวะคงตัวและความต้องการชั่วคราว ความต้องการสภาวะคงตัวเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ ในเวลาไม่กี่นาทีหรือหลายชั่วโมง ความต้องการชั่วคราวเปลี่ยนแปลงเป็นมิลลิวินาทีในระหว่างเกิดข้อผิดพลาดของกริด กำหนดพิกัด Mvar ที่แน่นอนที่จำเป็นสำหรับหน่วยไดนามิกเพื่อจัดการกับความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว เหตุการณ์ LVRT และ HVRT หากโค้ดกริดต้องการการตอบสนองแบบไดนามิกทันที 20 Mvar สำหรับ LVRT คุณจะกำหนดขนาดโมดูลไดนามิกที่ 20 Mvar
การกำหนดขนาดส่วนประกอบแบบคงที่: คุณแทบไม่จำเป็นต้องมีระบบไดนามิก 100% คำนวณความจุของตัวเก็บประจุแบบสวิตช์เชิงกล (MSC) หรือเครื่องปฏิกรณ์แบบสวิตช์เชิงกล (MSR) เพิ่มเติม ส่วนประกอบแบบคงที่เหล่านี้จะจัดการกับพลังงานปฏิกิริยาในสถานะคงตัวพื้นฐาน ในตัวอย่างของเรา คุณติดตั้งธนาคาร MSC ขนาด 25 Mvar เพื่อรองรับข้อกำหนดสถานะคงที่ที่เคลื่อนไหวช้า วิธีการแบบไฮบริดนี้ช่วยลดต้นทุนอุปกรณ์ได้อย่างมากในขณะที่ยังคงรักษาการปฏิบัติตามรหัสกริดทั้งหมด
เมื่อออกแบบสถาปัตยกรรมโรงงาน คุณต้องเลือกระหว่างกลยุทธ์การจ่ายค่าตอบแทนแบบรวมศูนย์และแบบกระจาย ทั้งสองวิธีมีข้อดีทางวิศวกรรมที่แตกต่างกัน
การปรับใช้แบบรวมศูนย์ STATCOM แรงดันไฟฟ้าปานกลาง ที่สถานีย่อยหลักเป็นแนวทางที่พบบ่อยที่สุด กลยุทธ์นี้มีข้อได้เปรียบที่สำคัญในการควบคุมแบบรวมศูนย์ ช่วยให้การทดสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนด POI ง่ายขึ้น เนื่องจากพลังงานรีแอกทีฟทั้งหมดถูกจ่ายไปที่โหนดเดียว นอกจากนี้ยังให้ประสิทธิภาพการปล่อยก๊าซที่ดีเยี่ยมอีกด้วย หน่วยแรงดันไฟฟ้าปานกลางหน่วยเดียวต้องการพื้นที่รวมน้อยกว่าหน่วยแบบกระจายหลายสิบหน่วย ทีมบำรุงรักษามีสถานที่ตั้งหลักที่ให้บริการเพียงแห่งเดียวเท่านั้น
หรือคุณสามารถวิเคราะห์โซลูชันแรงดันไฟฟ้าต่ำแบบกระจายได้ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการวางตัวชดเชยไดนามิกแรงดันต่ำที่มีขนาดเล็กลงทั่วทั้งเครือข่ายตัวรวบรวมของโซลาร์ฟาร์ม โดยทั่วไปยูนิตเหล่านี้จะถูกติดตั้งควบคู่ไปกับอินเวอร์เตอร์ PV วิธีการนี้จะช่วยลดการไหลของพลังงานรีแอกทีฟผ่านสายเคเบิลแรงดันปานกลางภายใน สามารถลดการสูญเสียภายในและปรับปรุงโปรไฟล์แรงดันไฟฟ้าเฉพาะที่ส่วนปลายสุดของแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่
คุณต้องเปรียบเทียบทั้งสองวิธีในมิติการประเมินต่างๆ เพื่อพิจารณาความเหมาะสมที่สุดสำหรับเค้าโครงไซต์เฉพาะของคุณ
เกณฑ์การประเมิน |
แรงดันไฟฟ้าปานกลางแบบรวมศูนย์ STATCOM |
โซลูชั่นแรงดันไฟฟ้าต่ำแบบกระจาย |
|---|---|---|
ความซับซ้อนในการติดตั้ง |
ต้องมีงานโยธาหนักที่สถานีย่อยหลักและการทดสอบระบบไฟฟ้าแรงสูงแบบพิเศษ |
ติดตั้งร่วมกับอินเวอร์เตอร์ได้ง่ายกว่า แต่ต้องมีสถานที่ติดตั้งหลายแห่งทั่วทั้งฟาร์ม |
การเข้าถึงการบำรุงรักษา |
ตำแหน่งแบบรวมศูนย์ช่วยลดความยุ่งยากในการตรวจสอบตามปกติและการเปลี่ยนชิ้นส่วน |
กำหนดให้ช่างเทคนิคต้องเดินทางข้ามโซลาร์ฟาร์มทั้งหมดเพื่อบำรุงรักษา |
ความต้องการหม้อแปลงไฟฟ้าแบบ Step-up |
มักจะเชื่อมต่อโดยตรงกับบัส MV หรือใช้หม้อแปลงคัปปลิ้งเฉพาะตัวเดียว |
อาศัยหม้อแปลงสเต็ปอัพอินเวอร์เตอร์ PV ที่มีอยู่ ซึ่งอาจกำหนดให้มีขนาดใหญ่เกินไป |
ความซ้ำซ้อนของระบบ |
จุดขัดข้องเพียงจุดเดียว เว้นแต่ได้รับการออกแบบให้มีบล็อกกำลังภายในแบบโมดูลาร์ |
ความซ้ำซ้อนโดยธรรมชาติสูง หากหน่วยใดเครื่องหนึ่งล้มเหลว หน่วยอื่นๆ จะยังคงทำงานต่อไป |
การสูญเสียสายเคเบิลภายใน |
พลังงานรีแอกทีฟจะต้องเดินทางผ่านเครือข่ายตัวรวบรวมทั้งหมด ทำให้สูญเสีย I⊃2;R เพิ่มขึ้น |
จ่ายพลังงานปฏิกิริยาภายในเครื่อง เพื่อลดการไหลของกระแสผ่านเครือข่ายตัวรวบรวม |
ทีมจัดซื้อจัดจ้างจะต้องประเมินข้อกำหนดทางเทคนิคนอกเหนือจากระดับ Mvar แบบธรรมดา คุณต้องวิเคราะห์วิศวกรรมพื้นฐานที่แตกต่างกัน โซลูชันการออกแบบของ STATCOM เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือในระยะยาว
คุณต้องวิเคราะห์คุณลักษณะแรงดันไฟฟ้า-กระแส (VI) ของอุปกรณ์ที่นำเสนอ ตัวชดเชย Static Var Compensators (SVC) แบบดั้งเดิมทำหน้าที่เหมือนอิมพีแดนซ์แบบแปรผัน เอาท์พุตกระแสรีแอกทีฟของพวกมันจะลดลงเป็นเส้นตรงเมื่อแรงดันไฟฟ้าของกริดลดลง หากแรงดันไฟฟ้าของกริดลดลงเหลือ 0.5 ต่อหน่วย (pu) ในระหว่างเกิดข้อผิดพลาด SVC จะจ่ายกระแสไฟที่กำหนดได้เพียง 50% เท่านั้น ตัวแปลงแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าสมัยใหม่มีพฤติกรรมแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง พวกเขาทำหน้าที่เป็นแหล่งปัจจุบันที่แท้จริง พวกเขาฉีดกระแสไฟฟ้ารีแอกทีฟพิกัดเต็มแม้ว่าแรงดันกริดจะลดลงเหลือ 0.1 pu ประสิทธิภาพแรงดันไฟฟ้าต่ำที่เหนือกว่านี้หมายความว่าคุณมักจะสามารถตอบสนองรหัสกริดด้วยอัตรา Mvar โดยรวมที่น้อยกว่า
วางกรอบการประเมินทางการเงินเกี่ยวกับ CapEx เทียบกับ OpEx หน่วยที่เล็กกว่าอาจช่วยประหยัดรายจ่ายฝ่ายทุนเริ่มแรก อย่างไรก็ตาม หากทำงานอย่างต่อเนื่องใกล้ขีดจำกัดความร้อน ก็จะส่งผลให้ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานสูงขึ้น การทำงานที่มีโหลดสูงอย่างต่อเนื่องจะลดอายุการใช้งานของโมดูล IGBT และพัดลมระบายความร้อน คุณต้องปรับขนาดเครื่องโดยมีพื้นที่ส่วนหัวระบายความร้อนเพียงพอเพื่อให้มั่นใจว่ามีอายุการใช้งาน 20 ปีโดยไม่ต้องเปลี่ยนส่วนประกอบมากเกินไป
การจัดการระบายความร้อนส่งผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานของอุปกรณ์และค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน คุณต้องเลือกระหว่างสถาปัตยกรรมระบายความร้อนด้วยอากาศและระบายความร้อนด้วยน้ำ ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำใช้วงจรน้ำปราศจากไอออน ปั๊มสำรอง และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากของเหลวสู่อากาศ มีความหนาแน่นของพลังงานเป็นพิเศษ ทำให้คุณสามารถใส่ระบบ 35 Mvar ลงในคอนเทนเนอร์ขนส่งขนาดมาตรฐานขนาด 20 ฟุตได้ อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาเป็นพิเศษ หากการซีลปั๊มล้มเหลวในสถานที่ห่างไกลในทะเลทราย โรงงานทั้งโรงงานอาจเผชิญกับการถูกตัดทอนขณะรอชิ้นส่วน ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศอาศัยการบังคับอากาศโดยรอบและแผงระบายความร้อนขนาดใหญ่ พวกเขาต้องการพื้นที่ติดตั้งทางกายภาพที่ใหญ่ขึ้นแต่ลดความเสี่ยงของการรั่วไหลของสารหล่อเย็น สำหรับโซลาร์ฟาร์มแบบแยกเดี่ยว ความง่ายในการเปลี่ยนพัดลมระบายความร้อนที่เสียมักมีมากกว่าค่าลดรอยเท้า
ประเมินผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจของความสามารถในการโอเวอร์โหลดในระยะสั้น ยูนิตสมัยใหม่หลายยูนิตมีพิกัดโอเวอร์โหลดสูง เช่น 2.0 ต่อยูนิต (pu) เป็นเวลา 2 วินาที ซึ่งช่วยให้ยูนิตฉีดกระแสรีแอกทีฟจำนวนมหาศาลในระหว่างที่เกิดข้อผิดพลาดชั่วคราว การระบุความจุเกินพิกัดสูงทำให้คุณสามารถจัดการกับเหตุการณ์ LVRT ที่รุนแรงได้โดยไม่ต้องปรับขนาดพิกัดของอุปกรณ์อย่างต่อเนื่องมากเกินไปอย่างถาวร นี่เป็นกลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนที่มีประสิทธิภาพสูง
กำลังดำเนินการ โครงการโซลาร์ฟาร์มของ STATCOM เกี่ยวข้องกับความเสี่ยงทางเทคนิคที่สำคัญ การระบุความเสี่ยงเหล่านี้ตั้งแต่เนิ่นๆ ในขั้นตอนการออกแบบจะช่วยป้องกันความล่าช้าอันมีค่าใช้จ่ายสูงระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง
การโต้ตอบกับระบบควบคุมเป็นปัจจัยเสี่ยงสูงสุดประการเดียวในการติดตั้งเหล่านี้ คุณกำลังเชื่อมต่อตัวชดเชยไดนามิกที่ทำงานเร็วเข้ากับเครือข่ายที่มีอินเวอร์เตอร์ PV ที่ออกฤทธิ์เร็วหลายร้อยตัว หากลูปควบคุมของอุปกรณ์เหล่านี้ทำงานที่ความถี่ใกล้เคียงกัน อุปกรณ์เหล่านี้จะต่อสู้กันเอง สิ่งนี้จะสร้างเสียงสะท้อนแบบซับซิงโครนัส (SSR) หรือการขยายเสียงฮาร์มอนิก การสั่นของแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นสามารถทำลายอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ขดลวดหม้อแปลงเสียหาย และบังคับให้ระบบสาธารณูปโภคตัดการเชื่อมต่อสิ่งอำนวยความสะดวกของคุณ
คุณลดความเสี่ยงนี้ผ่านการสร้างแบบจำลองแม่เหล็กไฟฟ้าชั่วคราว (EMT) ที่เข้มงวด การศึกษาการไหลของโหลด RMS มาตรฐานไม่สามารถตรวจพบการโต้ตอบความถี่สูงเหล่านี้ได้ คุณต้องใช้ซอฟต์แวร์ EMT เช่น PSCAD ต้องการรุ่น EMT เฉพาะไซต์ที่ไม่เข้ารหัสจากทั้งผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์และผู้จำหน่ายอุปกรณ์ชดเชยของคุณ รันโมเดลเหล่านี้ร่วมกันในสภาพแวดล้อมกริดที่อ่อนแอจำลอง คุณต้องพิสูจน์ว่าระบบควบคุมยังคงมีเสถียรภาพภายใต้สภาวะความผิดปกติทั้งหมดก่อนที่คุณจะอนุญาตการผลิตอุปกรณ์
ความล่าช้าในการทดสอบเดินเครื่องถือเป็นความเสี่ยงที่สำคัญอีกประการหนึ่ง ผู้ปฏิบัติงานระบบโครงข่ายจะปฏิเสธโรงงานหากมีความแตกต่างระหว่างแบบจำลองจำลองกับประสิทธิภาพของสนามจริง หากอุปกรณ์ไม่ตอบสนองตรงตามที่การศึกษา EMT คาดการณ์ไว้ คุณจะล้มเหลวในการทดสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนด POI สิ่งนี้นำไปสู่ความเสียหายที่เลิกกิจการและสูญเสียรายได้จากการผลิต
ในระหว่างขั้นตอนการผลิต ให้บังคับใช้การทดสอบการยอมรับจากโรงงาน (FAT) อย่างเข้มงวด อย่าพึ่งพาการจำลองซอฟต์แวร์เพียงอย่างเดียว ต้องมีการทดสอบฮาร์ดแวร์ในวง (HIL) สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อแผงควบคุมจริงที่จะจัดส่งไปยังไซต์ของคุณเข้ากับเครื่องจำลองดิจิทัลแบบเรียลไทม์ เครื่องจำลองจะป้อนข้อผิดพลาดของกริดจำลองให้กับบอร์ดควบคุม และคุณจะวัดสัญญาณการยิงจริงที่ส่งไปยัง IGBT นี่เป็นการพิสูจน์ว่าโค้ดควบคุมทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบบนฮาร์ดแวร์การผลิตก่อนที่จะออกจากโรงงาน
เริ่มต้นการไหลของโหลดที่ครอบคลุมและการศึกษาความเสถียรแบบไดนามิกทันทีหลังจากได้รับข้อตกลงการเชื่อมต่อกริดเบื้องต้น
ขอโมเดล EMT ที่ไม่ได้เข้ารหัสจากซัพพลายเออร์อุปกรณ์ทั้งหมดเพื่อตรวจสอบการทำงานร่วมกันของการควบคุมและป้องกันการสั่นพ้องแบบซิงโครนัสย่อย
มีส่วนร่วมกับผู้ผลิตตั้งแต่เนิ่นๆ เพื่อตรวจสอบแบบจำลองขนาดเบื้องต้นกับกราฟการลดพิกัดความร้อนของฮาร์ดแวร์เฉพาะ
ระบุสถาปัตยกรรมการชดเชยแบบไฮบริดในเอกสารการจัดซื้อของคุณเพื่อลดค่าใช้จ่ายฝ่ายทุนให้เหลือน้อยที่สุด ในขณะเดียวกันก็เพิ่มประสิทธิภาพสภาวะคงที่ให้สูงสุด
ตอบ: ขนาดจะแตกต่างกันไปอย่างมากขึ้นอยู่กับรหัสกริดในพื้นที่และความสามารถของอินเวอร์เตอร์ โดยทั่วไปแล้ว ฟาร์มโซลาร์ฟาร์มขนาด 100 เมกะวัตต์ต้องการการชดเชยแบบไดนามิกระหว่าง 10 ถึง 30 Mvar ขนาดสุดท้ายขึ้นอยู่กับช่วงตัวประกอบกำลังที่ต้องการ อัตราส่วนไฟฟ้าลัดวงจรของกริด และปริมาณพลังงานรีแอกทีฟที่อินเวอร์เตอร์ PV สามารถจ่ายได้อย่างน่าเชื่อถือระหว่างการสร้างพีค
ตอบ: โดยทั่วไปแล้วไม่มี แม้ว่าอินเวอร์เตอร์ PV สมัยใหม่จะให้พลังงานรีแอกทีฟ แต่ก็มีข้อจำกัดร้ายแรงในระหว่างเกิดข้อผิดพลาดของกริดและการทำงานในเวลากลางคืน เมื่อเอาท์พุตกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่ที่ระดับสูงสุด อินเวอร์เตอร์จะมีพื้นที่ความร้อนเหลือเพียงเล็กน้อยสำหรับพลังงานปฏิกิริยา การชดเชยเฉพาะรับประกันการตอบสนองชั่วคราวที่รวดเร็วและความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง โดยไม่คำนึงถึงรังสีจากแสงอาทิตย์
ตอบ: PV-STATCOM ใช้อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์อัจฉริยะเป็นตัวชดเชยแบบไดนามิก พวกมันให้พลังงานปฏิกิริยาในช่วงกลางคืนหรือช่วงระยะเวลาที่สั้นลง วิธีนี้จะควบคุมแรงดันไฟฟ้าเกินในสภาวะคงตัวและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานสินทรัพย์โดยไม่ต้องใช้ฮาร์ดแวร์แยกกันโดยสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม การดำเนินการนี้ต้องใช้ซอฟต์แวร์ควบคุมที่ซับซ้อน การจำลอง EMT ที่ครอบคลุม และการอนุมัติผู้ปฏิบัติงานกริดอย่างชัดเจน
ตอบ: กริดอ่อนมีอัตราส่วนการลัดวงจร (SCR) ต่ำ ในเครือข่ายเหล่านี้ การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในการไหลของพลังงานทำให้เกิดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าอย่างมาก เพื่อรักษาการควบคุมแรงดันไฟฟ้าและป้องกันความไม่เสถียร กริดที่อ่อนแอจำเป็นต้องมีการชดเชยไดนามิกที่มากขึ้นอย่างมาก อุปกรณ์จะต้องมีขนาดใหญ่เกินไปเพื่อให้เกิดผลการหน่วงที่จำเป็นต่อการสั่นของความถี่สูง
ตอบ: STATCOM ใช้เทคโนโลยีตัวแปลงแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า ซึ่งให้เวลาตอบสนองที่รวดเร็วกว่าและมีขนาดเล็กกว่า Static Var Compensator (SVC) สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือ STATCOM ให้กระแสไฟฟ้ารีแอกทีฟเต็มรูปแบบแม้ว่าแรงดันไฟฟ้าของกริดจะลดลงอย่างมากก็ตาม เอาต์พุตของ SVC จะลดลงเป็นเส้นตรงเมื่อแรงดันไฟฟ้าตก ทำให้ STATCOM เหนือกว่าอย่างมากสำหรับเหตุการณ์การขับขี่ผ่านแรงดันต่ำ
ตอบ: ในตอนกลางคืน โซลาร์ฟาร์มจะไม่ผลิตพลังงานไฟฟ้าที่แอ็คทีฟ แต่เครือข่ายเคเบิลใต้ดินแรงดันปานกลางที่กว้างขวางทำหน้าที่เป็นตัวเก็บประจุ ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าในพื้นที่เพิ่มสูงขึ้น คุณต้องปรับขนาดอุปกรณ์เพื่อดูดซับพลังงานปฏิกิริยาชั้นนำนี้ นอกจากนี้ยังให้การแก้ไขตัวประกอบกำลังสำหรับโหลดปรสิตในพื้นที่ เช่น มอเตอร์เหนี่ยวนำของระบบติดตาม
