|
Dimenzija |
Shranjevanje energije, ki tvori mrežo |
Shranjevanje energije, ki sledi mreži |
|
Kontrolna logika |
Neodvisno nastavi napetost in frekvenco omrežja, ki deluje kot "vodja" električnega omrežja |
Se opira na napetost in frekvenco omrežja kot referenčna merila, ki delujejo kot "privrženec" električnega omrežja |
|
Neodvisnost |
Lahko deluje neodvisno (na primer v otoških mikrogridih, Black Start) |
Za delovanje se mora zanašati na stabilno električno omrežje in ne more samostojno oblikovati mrežo |
|
Jedrna funkcija |
Aktivno konstruira okvir električnega omrežja in zagotavlja napetost/frekvenčno podporo, inercialni odziv, nihanje dušenja itd. |
Pasivno se odzove na zahteve omrežja in prilagaja aktivno/reaktivno moč (na primer vrhovno britje in polnjenje doline, nihanje glajenja) |
|
Ključne tehnologije |
Navidezni sinhroni generator (VSG), avtonomni nadzor napetosti in frekvence (V/F), algoritmi za vzporedni koordinaciji več strojev |
Fazno zaklenjena zanka (PLL), način krmiljenja PQ, tradicionalni pretvorniki |
|
Hitrost odziva |
Dinamični odziv na milisekund (na primer regulacija frekvence) |
Odziv na drugo mesto do minute (opira se na zunanje ukaze) |
|
Veljavni scenariji |
Power omrežja z visokim deležem nove energije, šibkih omrežij/sistemov zunaj omrežja, črni zagon, obnovitev napak v napajanju z električnim omrežjem |
Aplikacije, povezane z omrežjem, pod stabilnimi in močnimi električnimi omrežji (na primer ujemanje vetrov-sonca, shranjevanje energije na strani uporabnika) |
|
Zahteve za strojno opremo |
Visoko-dinamični elektronski pretvorniki, kompleksni krmilni algoritmi |
Običajni pretvorniki, razmeroma preprost nadzor |
|
Stroški in zapletenost |
Visoka začetna naložba, visoka kontrolna zapletenost |
Nižji stroški, enostavni za obsežno uvajanje |
Vir: https://zhuanlan.zhihu.com/p/29905526972
Ta članek se osredotoča na primerjavo med omrežjem in omrežjem - po shranjevanju energije. Izpolnjuje se njihova tehnična načela, nadzorne metode, operativne značilnosti, scenarije uporabe in razvojni trend. Cilj je zagotoviti izčrpno razumevanje teh dveh vrst shranjevanja energije za ustrezne strokovnjake in ponuditi reference za izbiro in uporabo tehnologij za shranjevanje energije v različnih scenarijih elektroenergetskega sistema.
1.Tehnično načelo
Shranjevanje energije, ki tvori omrežje: S simuliranjem operativnih značilnosti tradicionalnih sinhronih generatorjev aktivno zagotavlja napetost in frekvenčno podporo za električno omrežje. Neodvisno lahko zagotovi stabilno moč do obremenitve, kadar električno omrežje ne obstaja ali je nestabilno. Sistem za shranjevanje energije v mreži je v bistvu napetostni vir, ki lahko notranje nastavi parametre napetosti in izhodno stabilno napetost in frekvenco1.
Shranjevanje energije, ki sledi mreži: deluje, zanaša se na napetost in frekvenco električnega omrežja in je sinhroniziran z mrežo skozi fazno zaklenjeno zanko (PLL). Sistemi za shranjevanje energije, ki sledijo mreži, so v bistvu trenutni viri in ne morejo zagotoviti napetosti in frekvence. Zanašati se morajo na napetost in frekvenco električnega omrežja1.
2. Kontrolna strategija
Shranjevanje energije, ki tvori omrežje: sprejme strategijo sinhronizacije moči, podobno strategiji sinhronega generatorja, pri čemer uravnava aktivno in reaktivno izhodno moč s prilagajanjem faznega kota in amplitude izhodne napetosti. Pretvornik, strukturiran z omrežjem, lahko deluje v načinu vzporednega ali zunaj omrežja. Ko je dopolnjen s komponentami za shranjevanje energije ali rezervirano rezervno zmogljivost2.
Shranjevanje energije, ki sledi mreži: Njegova kontrolna strategija je pridobiti fazo električnega omrežja skozi fazno zaklenjeno zanko za nadzor amplitude in faznega kota toka, vbrizganega v električno omrežje. Pretvorniki, ki sledijo mreži, se zanašajo na električno omrežje in morajo delovati vzporedno. Sami ne morejo zagotoviti napetosti in frekvence2.
3. Operacijske značilnosti
3.1 Grid, ki tvori energijo
Zmogljivost za preobremenitev: Sistem za shranjevanje energije omrežja ima možnost, da dlje časa neprekinjeno deluje pri izmeničnem toku 110% nazivnega toka. Pri 120% nazivnega toka mora biti čas neprekinjenega delovanja najmanj 2 minuti. Pri 150% nazivnega toka mora neprekinjeni čas delovanja najmanj 1 minute, pri 300% nazivnega toka3.
Aktivna podpora za napetost: Sodelujte v dinamični regulaciji napetosti električnega sistema in v prehodnem obdobju sistema zagotovite kratkotrajno podporo reaktivne moči. Sistemi za shranjevanje energije omrežja imajo aktivne značilnosti regulacije moči, podobne značilnosti sinhronih generatorjev, poleg tega3.
Tok podpora kratkega stika: Shranjevanje energije omrežja mora zagotoviti določen tok kratkega stika, njegova preobremenitev pa naj bo najmanj trikrat večja od nazivnega toka. Čas neprekinjenega preobremenitve naj bi bil najmanj 10 sekund. Podporna zmogljivost za shranjevanje energije v kratkem stiku je mogoče doseči z različnimi sredstvi, kot so povečanje zmogljivosti pretvornikov in vzporedni več enot. Ko več strojev deluje vzporedno, je obtočni tok skupnega stroja manjši od 5%3.
3.2GRID-SPREMEMBA ENTERNICE
Odvisno od omrežnih signalov: Njen nadzor je odvisen od frekvenčnih in napetostnih signalov električnega omrežja za regulacijo. To pomeni, da je pri shranjevanju energije, ki sledi mreži, električno omrežje stranka "glavni nadzor" in sistem za shranjevanje energije zgolj služi kot dopolnilni regulator za električno omrežje4.
Ureditev moči: v glavnem se uporablja za regulacijo frekvence, uravnoteženje obremenitve, prilagoditev frekvence, britje vrhov itd. V električnem omrežju pomaga pri ohranjanju stabilnosti moči, kadar je povpraševanje nihanje ali ustvarjanje obnovljive energije nestabilno4.
4.Snosti in slabosti
4.1 Grid, ki oblikuje shranjevanje energije
Prednosti: lahko v realnem času prilagodi svoj izhod z mobilizacijo lastnega delovanja brez zunanjega napajanja. S prilagoditvijo izhoda moči vzdržuje izhod napetosti, tvori priključek napetosti vira in ohranja sistem stabilen. Poleg tega lahko v šibkem električnem omrežju brez togega napetostnega vira tvori neodvisno električno omrežje5.
Slabost: Prekomerna zmogljivost računalnikov, ki tvorijo omrežje, se poveča z 1,5-krat na 3,0-krat, tako5.
4.2GRID-SPREMEMBA ENTERNICE
Prednosti: Kontrolna struktura je preprosta, tehnologija za zaklenjene zanke pa je trenutno razmeroma zrela. Zato je mogoče sistem nadzorovati pod pogojem, da sta določena tok in največja moč sistema5.
Slabosti: Čeprav je tehnologija, ki se zaklene na zanko, ki se zanaša na nadzor, je relativno zrela, še vedno pasivno pridobi stabilne frekvence in referenčne vrednosti napetosti, ki jih nudi električno omrežje za normalno delovanje. Poleg tega je stabilnost lastne kontrolne zanke šibkejša kot pri zankah za shranjevanje energije, ki tvorijo mrežo, in ne more imeti aktivne vloge pri podpori sistemu5.
5. Scenariji uporabe
5.1 Grid, ki oblikuje shranjevanje energije
Šibka električna omrežja ali območja na koncu električnih omrežij: Regionalna struktura omrežja je razmeroma šibka, z omejeno prehodno regulacijsko sposobnostjo. Nova energija je v izobilju, vendar je povpraševanje po obremenitvi majhno, zaradi česar so vprašanja stabilnosti nagnjena. Shranjevanje energije, ki tvori omrežje, lahko učinkovito poveča moč teh šibkih električnih omrežij, izboljša prijaznost do omrežja in nosi sposobnost nove energije6.
Vir: http://xz.people.com.cn/n2/2024/1111/c138901-41037675.html
Otočna mikrogridska operacija: Za otoke, ki so daleč od celine, oddaljena rudarska območja, mejna straža in nekatere industrijske parke, ki zahtevajo delovanje otoka, lahko shranjevanje energije v mreži uporabimo kot glavni vir energije za neodvisno oblikovanje stabilnega mikrograda in koordinacijo z drugimi viri energije, kot so fotovoltaična in dizelska generators6.
Vir: http://www.cnnes.cc/hangye/20240604/8166.html
Visok delež prenosa novih energijskih baz: v obsežnih integriranih vetrnih, sončnih, termičnih in energijskih bazah ali v skupni pogonski postaji v skupni rabi energije lahko konfiguracija omrežja za shranjevanje energije reši problem stabilnosti novega prenosa energije in izboljša učinkovitost in zanesljivost prenosnih kanalov, kot je ultra-visoko napetost napetosti6.
Vir: https://www.hoenergypawer.cn/news_1/12.html
Zagotovite pomožne storitve omrežja: Na prihodnjem trgu električne energije lahko shranjevanje energije, ki tvori omrežje6.
5.2 Shranjevanje energije, ki sledi mreži
Regulacija frekvence omrežja in vrhovno britje: hitro se lahko odzove na spremembe frekvence in obremenitve omrežja ter prilagodi sproščanje shranjene električne energije4.
Ureditev frekvence električne omrežja: Z delovanjem v sinhronizaciji z električnim omrežjem zagotavlja takojšnjo podporo za nihanja frekvence električne omrežja4.
Uravnoteženje obremenitve: zagotavljanje podpore za električno energijo v obdobjih največjega povpraševanja po električni energiji za zmanjšanje bremena električnega omrežja4.
Na splošno je shranjevanje energije, ki sledi mreži, primerno za scenarije uporabe, kjer je stabilnost omrežja razmeroma dobra in dodatna podpora za napetost in frekvence ni. Na primer, v velikih mestnih omrežjih zaradi dobro razvite mrežne strukture in visoke stabilnosti lahko sistemi za shranjevanje energije, ki sledijo mreži, učinkovito dopolnijo obremenitev omrežja in izboljšajo zanesljivost napajanja1.
6. Trendi razvoja
Z nenehnim povečanjem stopnje penetracije nove energije je preobrazba iz "sledenja omrežju" v "gradnjo omrežja" postala soglasje v industriji in je tudi eden od prihodnjih razvojnih trendov razvojne tehnologije za shranjevanje energije7.
Kot nastajajoča tehnologija je omrežno strukturirano shranjevanje energije še vedno v raziskovalni fazi v industriji, saj se sooča z izzivi, kot so visoke tehnične ovire, visoki stroški in pomanjkanje poenotenih standardov7.
Tehnologija za shranjevanje energije, ki tvori omrežje, je bistvena potreba po podpori gradnje novega elektroenergetskega sistema. Za reševanje izzivov, ki jih prinaša "dvojno visoko" električno omrežje (visok delež čiste energije in visok delež elektronskih naprav), kot so naključnost, nestanovitnost, nizka inercija in diskretizacija pri proizvodnji električne energije, je potrebna tehnologija oblikovanja omrežja, ki zagotavlja podporo za stabilnost frekvence, stabilnost in stabilnost moči in stabilnost moči moči7.
V prihodnosti naj bi se z napredkom tehnologije in zmanjšanjem stroškov sistemi za shranjevanje energije v omrežju uporabljali v več regijah in postali ena ključnih tehnologij za prehod električnega sistema na večji delež obnovljive energije7.
1.CSDN, "Razlika v triangulaciji med shranjevanjem energije in z neto shranjevanjem energije" https://blog.csdn.net/sean9169/article/details/146165002
2. Zhihu, "Tehnologija nadzora nad strukturo strukture" https://zhuanlan.zhihu.com/p/684706863
3. Kitajsko omrežje za shranjevanje energije, "Kakšna so načela in tehnični kazalci shranjevanja energije, strukturirane z omrežjem?" https://www.escn.com.cn/news/show-2121742.html
4. Mednarodno omrežje za shranjevanje energije, "z neto tipo
5. Power Network, "Kontrast je araliziran in s tehnologijo neto shranjevanja energije" https://www.dianyuan.com/bbs/2738370.html
6. Shranjevalna omrežna industrija, "Neto tipa shranjevanje energije: stabilen temeljni kamen prihodnjega električnega omrežja" https://www.chujiewang.net/cxw/col133/9327
7. Power Grid, "Obsežna razlaga sledenja in shranjevanja energije za oblikovanje omrežja: Primerjava tehnologije in prihodnji trendi" http://www.chinapower.com.cn/chuneng/dongtai1/20240627/251593.html
