|
Dimenzió |
Rácsképző energiatárolás |
Rácskövető energiatárolás |
|
Vezérlő logika |
Önállóan beállítja a rács feszültségét és frekvenciáját, és az energiahálózat "vezetőjeként" viselkedik |
A hálózati feszültségre és a frekvenciára támaszkodik referencia -referenciaértékekként, az elektromos hálózat "követőjeként" hatással |
|
Függetlenség |
Önállóan működhet (például szigetelt mikrohálókban, fekete indítás) |
A működéshez stabil elektromos hálózatra kell támaszkodnia, és nem tud önállóan létrehozni rácsot |
|
Alapfunkció |
Aktívan felépíti az energiahálózat keretét, feszültség/frekvencia -tartót, inerciális választ, csillapító oszcillációt stb. |
Passzív módon reagál a rácsigényekre, az aktív/reaktív teljesítmény beállítására (például a borotválkozás és a völgyi töltelék, a simítás ingadozása) |
|
Kulcsfontosságú technológiák |
Virtuális szinkron generátor (VSG), autonóm feszültség és frekvenciavezérlés (V/F), több gép párhuzamos koordinációs algoritmusok |
Fáziszárott hurok (PLL), PQ vezérlő mód, hagyományos inverterek |
|
Reakciósebesség |
Milliszekundum szintű dinamikus válasz (például frekvenciaszabályozás) |
Második szintű és percszintű válasz (külső parancsokra támaszkodik) |
|
Alkalmazható forgatókönyvek |
Teljesítményhálózatok nagy arányú új energiával, gyenge rácsok/off-hálózati rendszerek, fekete indítás, villamosenergia-rács hiba helyreállítása |
Rácshoz csatlakoztatott alkalmazások stabil és erős energiahálózatok alatt (például szél-tároló illesztés, felhasználói oldali energiatárolás) |
|
Hardverkövetelmények |
Nagy dinamikus teljesítményű elektronikus átalakítók, komplex vezérlő algoritmusok |
Hagyományos inverterek, viszonylag egyszerű ellenőrzés |
|
Költség és bonyolultság |
Magas kezdeti beruházás, magas kontroll komplexitás |
Olcsóbb, könnyű a nagyszabású telepítéshez |
Forrás: https://zhuanlan.zhihu.com/p/29905526972
Ez a cikk az energiatárolás után a rács - formázás és a rács - összehasonlítására összpontosít. Kifejleszti műszaki alapelveiket, ellenőrzési módszereiket, operatív jellemzőket, alkalmazási forgatókönyveket és a fejlesztési tendenciákat. A cél az, hogy átfogó megértést biztosítson e két típusú energiatárolásról a vonatkozó szakemberek számára, és referenciákat kínáljon az energiatárolási technológiák kiválasztására és alkalmazására a különböző energiarendszer -forgatókönyvekben.
1.Technikai elv
Rácsképző energiatárolás: A hagyományos szinkron generátorok működési jellemzőinek szimulálásával aktívan biztosítja a feszültséget és a frekvencia-támogatást az elektromos hálózathoz. Önállóan stabil energiát biztosíthat a terheléshez, ha az elektromos hálózat nem létezik, vagy instabil. A rács típusú energiatároló rendszer alapvetően egy feszültségforrás, amely belsőleg beállíthatja a feszültség paramétereit, valamint a kimeneti stabil feszültséget és frekvenciát1.
Rácskérő energiatárolás: Az energiahálózat feszültségére és frekvenciájára támaszkodva működik, és a rács szinkronizálva a fázisra zárott hurok (PLL) technológián keresztül. A rácskövető energiatároló rendszerek alapvetően az aktuális források, és önmagukban nem tudnak feszültség- és frekvencia-támogatást biztosítani. Az energiahálózat feszültségére és frekvenciájára kell támaszkodniuk1.
2.Control stratégia
Rácsképző energiatárolás: Olyan teljesítményszinkronizálási stratégiát alkalmaz, amely hasonló a szinkron generátorhoz, szabályozva az aktív és reaktív teljesítményt a fázisszög és a kimeneti feszültség amplitúdójának beállításával. A rácsszerkezetű konverter párhuzamos vagy off-grid módban működhet. Ha kiegészítik az energiatároló alkatrészeket vagy fenntartott biztonsági mentési kapacitást, a rácsszerkezetű konverter virtuális tehetetlenséget és csillapítást is biztosíthat a rendszer számára2.
Rácskérő energiatárolás: A vezérlési stratégiája az, hogy az elektromos hálózat fázisát egy fázisban rögzített hurkon keresztül kapja meg, hogy szabályozza az áramhálózatba befecskendezett áram amplitúdóját és fázisszögét. A rácskérő átalakítók az elektromos hálózatra támaszkodnak, és párhuzamosan kell működniük. Nem tudnak önmagukban biztosítani a feszültséget és a frekvencia -támogatást2.
3.operációs jellemzők
3.1grid képző energiatárolás
Túlterhelési kapacitás: A rács típusú energiatároló rendszer képes hosszú ideig folyamatosan működni, váltakozó áramnál, a névleges áram 110% -a. A névleges áram 120% -ánál a folyamatos működési időnek legalább 2 percnek kell lennie. A névleges áram 150% -ánál a folyamatos működési idő legalább 1 perc, a névleges áram 300% -ánál a folyamatos működési idő legalább 10 másodperc legyen.3.
Aktív feszültség-támogatás: Vegyen részt az energiarendszer dinamikus feszültségszabályozásában, és biztosítson rövid távú reaktív energiatámogatást a rendszer átmeneti időszakában. A rács típusú energiatároló rendszerek aktív teljesítményszabályozási jellemzőkkel rendelkeznek, hasonlóan a szinkron generátorokhoz, és képesek a belső teljesítménypotenciál és a reaktív teljesítményfeszültség szabályozására is.3.
Rövidzárlatú áramszolgáltatás: A rács típusú energiatárolásnak bizonyos rövidzárlatot kell biztosítania, és túlterhelési képességének a névleges áram nem lehet háromszorosa. A túlterhelés folyamatos működési időnek legalább 10 másodpercnek kell lennie. A rácsszerkezetű energiatárolás rövidzárlat-támogatási kapacitása különféle eszközökkel érhető el, például a konverterek kapacitásának javítása és több egység párhuzamossága. Ha több gép párhuzamosan működik, a közös gép keringési árama kevesebb, mint 5%3.
3.2grid követő energiatárolás
A rácsjelektől függően: A vezérlés az energiahálózat frekvenciáját és feszültségjelétől függ a szabályozáshoz. Ez azt jelenti, hogy a rácskövető energiatárolásban az elektromos hálózat a "fő vezérlő" parti, és az energiatároló rendszer csak kiegészítő szabályozóként szolgál az elektromos hálózathoz4.
Teljesítményszabályozás: Elsősorban a frekvenciaszabályozáshoz, a terheléselosztáshoz, a frekvencia beállításához, a csúcs borotválkozáshoz stb. Az energiahálózatban, segítve az energiahálózat fenntartását, ha a kereslet ingadozik, vagy a megújuló energia generálása instabil, instabil.4.
4. Az erősségek és gyengeségek
4.1grid képző energiatárolás
Előnyök: Képes valós időben beállítani a kimenetet azáltal, hogy saját működését külső tápegység nélkül mozgósítja. A teljesítmény kimenetének beállításával fenntartja a feszültség kimenetét, egy feszültségforrás rácscsatlakozást képez, és a rendszert stabil. Ezenkívül egy gyenge energiahálózatban, merev feszültségforrás nélkül, független energiahálózatot képezhet5.
Hátrányok: A rácsképző PC-k túláram-kapacitása 1,5-szeresről 3,0-ra növekszik, tehát a költségek lényegesen magasabbak, mint a rácskövető típusnál.5.
4.2grid követő energiatárolás
Előnyök: A vezérlési struktúra egyszerű, és a fázisban zárott hurok-technológia jelenleg viszonylag érett. Ezért a rendszert úgy lehet szabályozni, hogy meghatározzák a rendszer áramát és maximális teljesítménypontját5.
Hátrányok: Noha a vezérlésre támaszkodott fázis-zárolt hurok-technológia viszonylag érett, továbbra is passzív módon szerez stabil frekvenciát és feszültség referenciaértékeket, amelyeket az energiahálózat biztosít a normál működéséhez. Sőt, a saját vezérlőhurok stabilitása gyengébb, mint a rácsképző energiatároló hurkok, és nem játszhat aktív szerepet a rendszer támogatásában5.
5.A beépítési forgatókönyvek
5.1grid-képző energiatárolás
Gyenge villamosenergia -hálózatok vagy területek az elektromos hálózatok végén: A regionális energiahálózat szerkezete viszonylag gyenge, korlátozott átmeneti szabályozási kapacitással. Az új energia bőséges, de a terhelési igény alacsony, így a stabilitási problémák hajlamosak felmerülni. A rácsképző energiatárolás hatékonyan javíthatja ezen gyenge energiahálózatok szilárdságát, javíthatja az új energia rácsbarátságát és szállító képességét6.
Forrás: http://xz.people.com.cn/n2/2024/1111/c138901-41037675.html
Szigeti mikrohálózat-üzemeltetés: A szárazföldtől távoli szigeteken, a távoli bányászati területek, a határőri oszlopok és a sziget működését igénylő ipari parkok számára a rács típusú energiatárolás felhasználható a fő energiaforrásként, hogy függetlenül képezzék a stabil mikrogridot, és koordinálódjanak más energiaforrásokkal, például a fotovoltaikus és a dízelgenerátorokkal a megbízható energiaellátás biztosítása érdekében.6.
Forrás: http://www.cnnes.cc/hanye/20240604/8166.html
Az új energiabázis-átvitel nagy aránya: Nagyszabású integrált szél, napenergia-, termikus és energiatároló bázisok vagy megosztott energiatároló állomások esetén a rács típusú energiatárolás konfigurációja megoldhatja az új energia DC átvitel stabilitási problémáját, és javíthatja az átviteli csatornák hatékonyságát és megbízhatóságát, például az ultra-magas feszültséget6.
Forrás: https://www.hoenergypower.cn/news_1/12.html
Grid kiegészítő szolgáltatások biztosítása: A jövőbeni energiapiacon a rácsképző energiatárolás részt vehet olyan kiegészítő szolgáltatásokban, mint például az elsődleges frekvenciaszabályozás, a tehetetlenségi reagálás és6.
5.2 Rácskövető energiatárolás
A rácsfrekvencia -szabályozás és a csúcs borotválkozás: A rácsfrekvencia és a terhelés változásaira gyorsan reagálhat, és beállíthatja a tárolt elektromos energia felszabadulását4.
Teljesítményhálózat -frekvencia szabályozása: Az energiahálózattal való szinkronizálással azonnali támogatást nyújt az energiahálózat frekvenciájának ingadozásainak.4.
Terhelés -kiegyensúlyozás: Az energiatámogatás biztosítása a villamosenergia -igények csúcsteljesítményében az energiahálózat terheinek csökkentése érdekében4.
Összességében a rácskövető energiatárolás alkalmazható alkalmazási forgatókönyvekhez, ahol a rács stabilitása viszonylag jó, és nincs szükség további feszültség- és frekvencia-támogatásra. Például a nagy városi villamosenergia-hálózatokban, a jól fejlett rácsszerkezet és a nagy stabilitás miatt, a rácskövető energiatároló rendszerek hatékonyan kiegészíthetik a rácsterhelést és javíthatják az áramellátás megbízhatóságát1.
6. Fejlesztési trendek
Az új energia penetrációs sebességének folyamatos növekedésével az átalakulás a "rács követését" a "rács felépítéséig" az iparágban konszenzussá vált, és az energiatároló technológia egyik jövőbeli fejlesztési trendje.7.
A feltörekvő technológiaként a rácsszerkezetű energiatárolás továbbra is az ipar feltáró szakaszában van, olyan kihívásokkal szembesülve, mint a magas műszaki akadályok, a magas költségek és az egységes szabványok hiánya7.
A rácsképző energiatároló technológia elengedhetetlen egy új energiarendszer felépítésének támogatásához. A "kettős magas" energiahálózat (a tiszta energia magas aránya és az energiatermelés magas aránya), például a véletlenszerűség, a volatilitás, az alacsony tehetetlenség és az energiatermelés diszkretizációjának kihívásainak kezelése érdekében a hálózatképző technológiára van szükség a frekvencia stabilitásának, a feszültség stabilitásának és az energiaszszög stabilitásának támogatásához.7.
A jövőben a technológia fejlődésével és a költségek csökkentésével a rácsszerkezetű energiatároló rendszereket várhatóan több régióban alkalmazzák, és az energiarendszer egyik legfontosabb technológiájává válnak a megújuló energia nagyobb arányára történő áttéréshez.7.
1.CSDN, "Háromszögelési különbség az energiatárolás és a nettó energiatárolás között" https://blog.csdn.net/sean9169/article/details/146165002
2. Zhihu, "Típusszerkezeti hálózati vezérlő technológia" https://zhuanlan.zhihu.com/p/684706863
3. Kína energiatároló hálózat: "Melyek a rácsszerkezetű energiatárolás alapelvei és műszaki mutatói?" https://www.escn.com.cn/news/show-2121742.html
4. Nemzetközi energiatároló hálózat, "nettó típusú energiatároló típusú és szerkezeti hálózati tárolóval" https://www.chu21.com/html/chunengy-42328.shtml
5.
6. Tárolóhálózat -ipar, "Nettó típusú energiatárolás: A jövőbeli villamosenergia -hálózat istálló alapja" https://www.chujiewang.net/cxw/col133/9327
7. Teljesítményhálózat, "A rácskérdezés és a rácsképző energiatárolás átfogó értelmezése: Technológiai összehasonlítás és a jövőbeli trendek" http://www.chinapower.com.cn/chuneng/dongtai1/20240627/251593.html
