Поскольку сети в странах СНГ, Ближнего Востока и Юго-Восточной Азии поглощают все больше солнечной энергии и мощности BESS, исследования межсетевых соединений все чаще задают вопрос, который почти не существовал пять лет назад: может ли ваш инвертор формировать сеть или только следовать за ней? Неправильный ответ на этапе проектирования может означать неудачное изучение норм сети и модернизацию станции за несколько месяцев до ввода в эксплуатацию.
Что делает инвертор «формирующим сетку»?
A сетообразующий инвертор (GFM) регулирует свой выход как источник напряжения с фиксированным внутренним фазовым углом и величиной, ту же роль, которую всегда играл вращающийся синхронный генератор. Он может независимо устанавливать напряжение и частоту, преодолевать помехи, подавая быстрый ток повреждения, и — в правильной конфигурации — подавать питание на обесточенную шину без какой-либо внешней опорной нагрузки. Обычный сетевой инвертор (GFL), напротив, является источником тока: он измеряет существующее напряжение и частоту сети с помощью системы фазовой автоподстройки частоты и синхронно подает ток. Уберите ссылку на сеть, и чистому инвертору GFL не за чем будет следовать.
Инверторы, следующие за сетью: действующий стандарт
Управление по сетке было стандартным для солнечные инверторы для коммунальных предприятий в течение двух десятилетий, потому что он прост, дешев и хорошо работает в сетях с обильной синхронной генерацией для установки опорного напряжения и частоты. Подавляющее большинство установленных мощностей цепочек и центральных инверторов во всем мире подключено к сети, и для сильно взаимосвязанной сети с низким проникновением возобновляемых источников энергии это остается правильным экономическим выбором. Ограничение проявляется по мере роста проникновения возобновляемых источников энергии: сеть со слишком малым количеством вращающихся машин и слишком большим количеством инверторов GFL может потерять стабильность частоты во время сбоя, потому что ничто активно не удерживает опорное значение, от которого зависит парк GFL.
Почему формирование сетки имеет значение на слабых сетках и сайтах с высоким BESS
Это именно тот сценарий, который разрабатывают многие клиенты Econo Solar: удаленные сегменты энергосистемы в Центральной Азии, островные и горнодобывающие микросети в Юго-Восточной Азии, а также передающие сети Ближнего Востока, добавляющие гигаватты солнечной энергии и накопителей быстрее, чем могут быть построены новые передающие и синхронные мощности. В этих системах операторы сетей начинают вписывать требования GFM непосредственно в коды межсетевых соединений, особенно для аккумулятор для хранения энергии активы, которые могут обеспечить ток короткого замыкания и инерционную реакцию, необходимую для слабой сети. GFM-совместимый ST255CS-2H PCS, например, может стабилизировать локальное напряжение и частоту во время неисправности на участке сети, которая в противном случае привела бы к отключению солнечной электростанции, работающей исключительно на основе GFL.
Платформы Sungrow, способные формировать сетку
Компания Sungrow внедрила управление формированием сетки в виде режима, выбираемого прошивкой, для нескольких платформ утилит и систем хранения данных, а не в отдельной линейке продуктов. На стороне хранения блоки PCS в Семейства MGL060 и ST255CS-2H поддержка работы GFM для приложений с микросетями и слабыми сетями, включая последовательность запуска при отсутствии напряжения в сочетании с соответствующим контроллером установки. Что касается солнечной энергии, центральные инверторные платформы Sungrow используются в крупных коммунальных предприятиях. утилитарный инвертор развертывания сертифицируются на соответствие сетевым кодам, включающим GFM, на некоторых рынках по мере завершения разработки этих кодов. Поскольку GFM — это встроенное ПО и возможность контура управления, а не аппаратный номер SKU, точная доступность зависит от модели, версии встроенного ПО и кода целевой сети — всегда подтверждайте текущий статус сертификации у своего инженера по продажам Econo Solar, прежде чем завершать настройку оборудования на однолинейной схеме.
| Характеристика | Следование сетке | Формирование сетки |
|---|---|---|
| Контрольная ссылка | Следует измеренному напряжению/частоте сети (источник тока) | Устанавливает собственное напряжение/частоту (источник напряжения) |
| Затемнение / островной старт | Невозможно запустить без внешней ссылки | Можно ли запустить изолированный раздел |
| Проезд при неисправности | Ограниченный вклад тока короткого замыкания | Более высокий, контролируемый ток повреждения |
| Лучше всего подходит | Надежные сети, низкое проникновение возобновляемых источников энергии | Слабые сети, микросети, высокое проникновение BESS/солнечной энергии |
| Типичная надбавка к издержкам | Базовый уровень | Низкий однозначный % от стоимости ПК/инвертора |
Выбор сетевых инверторов: контрольный список закупок
Если в исследовании межсетевых соединений или в правилах энергосистемы отмечается требование GFM, группам по закупкам следует подтвердить пять вещей, прежде чем выдавать заказ на поставку:
- Какая конкретная версия встроенного ПО и режим управления обеспечивают сертифицированное поведение GFM на предлагаемой модели?
- Включена ли возможность черного запуска или требуется отдельная лицензия и контроллер установки
- Ток короткого замыкания, кратный величине тока, который устройство может выдержать во время неисправности (обычно в 1,1–1,5 раза превышает номинальный ток в течение нескольких циклов).
- Отчеты о типовых испытаниях или соответствии нормам сети из аккредитованной лаборатории для норм целевой страны.
- Совместим ли режим GFM с выбранным заводом гибридный инвертор или топология PCS и существующий контроллер SCADA/завода
Сетевые кодексы и их соответствие в странах СНГ, Ближнего Востока и Юго-Восточной Азии
Требования к сетевым нормам, касающиеся формирования сети, быстро меняются и значительно различаются в зависимости от страны: некоторые операторы передачи в Персидском заливе и Центральной Азии теперь ссылаются на IEEE 2800 или аналогичные стандарты ресурсов на основе инверторов непосредственно в соглашениях о межсетевом соединении, в то время как другие по-прежнему работают в соответствии с устаревшими кодексами без какого-либо языка GFM. Поскольку эти требования могут меняться между технико-экономическим обоснованием и вводом в эксплуатацию многолетнего проекта, EPC должны предусматривать договорную гибкость для обновления прошивки инвертора или, в редких случаях, замены моделей PCS без полного цикла реинжиниринга. Econo Solar отслеживает обновления сетевых правил на наших активных рынках и отмечает требования GFM на начальном этапе предложения оборудования, чтобы избежать подобных доработок на позднем этапе.
Для EPC, участвующих в тендерах в этих регионах, практический вывод заключается в том, чтобы рассматривать возможность формирования сетки как отдельную позицию в технической спецификации, а не как предполагаемое значение по умолчанию. Спросите непосредственно у группы по межсетевым соединениям оператора сети, требуется ли поведение GFM, запросите соответствующий пункт IEEE 2800 или местного кода сети в письменной форме и получите подтверждение соответствия оборудования от производителя до того, как будет зафиксирована цена. Этот единственный шаг позволяет избежать сегодня наиболее распространенного источника перерасхода средств на поздней стадии проектов солнечной энергии и хранения энергии со слабой сетью.