Журнал основ возобновляемой энергии и приложений
Открытый доступ

Абстрактный

Стратегия динамического управления и защита от неисправностей для микросетей с высоким уровнем возобновляемой энергии

Дэхуа Чжэн

Микросеть представляет собой группу взаимосвязанных нагрузок и распределенных энергетических ресурсов (включая микротурбины, дизель-генераторы, накопители энергии, возобновляемые ресурсы и все другие виды распределенных энергетических ресурсов) на уровне распределения с определенными электрическими границами, которая имеет возможность запуска из черного состояния и может работать в островном режиме и/или режиме подключения к сети. Из-за неопределенности, прерывистости и прерывистости возобновляемых ресурсов в микросети существуют переходные и динамические возмущения. Поскольку ток короткого замыкания в системе мал, а микросеть имеет очень малую инерцию, управление возмущениями и защита от сбоев микросетей сложнее, чем в традиционных сетях.

Самая сложная часть защиты и динамического управления  микросетями — выяснить, происходит ли в системе неисправность или нарушение. В микросетях могут появляться переходные характеристики, похожие на переходные и динамические нарушения при начальных неисправностях. Если есть неисправность, следует использовать управление переходными нарушениями, чтобы предотвратить крах системы и убедиться, что срабатывают правильные выключатели.  Но если есть переходные и динамические нарушения, даже если начальные характеристики переходных и динамических процессов очень похожи на характеристики неисправности, выключатели не должны срабатывать. Поэтому г-н Чжэн руководил своей командой, предлагая и разрабатывая технологии динамического управления нарушениями, управления переходными нарушениями и защиты от неисправностей, и все они были  успешно применены в практических проектах.

Основные нововведения следующие:

(1) Благодаря технологии динамического управления возмущениями системы накопления энергии она может обеспечить безопасную и стабильную работу в условиях высокой проницаемости возобновляемой  энергии и может поддерживать 100% потребление возобновляемой энергии, вырабатываемой в микросетевой системе.

(2) Благодаря технологии мониторинга, анализа и управления нагрузкой и выработкой электроэнергии в режиме реального времени, полагаясь на энергию электропитания и накопления энергии для эффективного подавления переходных возмущений и динамических возмущений, соответственно, для достижения незапланированного плавного переключения из режима подключения к сети в режим «остров» и наоборот (время менее 10 миллисекунд), повысить уровень безопасной и стабильной работы системы.

(3) На основе преобразования Парка и технологии определения неисправностей с помощью быстро меняющихся гармоник тока и напряжения в ответвлениях реализуется точное позиционирование и быстрая изоляция неисправных компонентов микросети.

(4) Благодаря комплексной  технологии обработки на стороне питания и нагрузки общий коэффициент гармонических искажений (THD) напряжения  и тока составляет менее 3% при работе в изолированном режиме.

Технология управления динамическими возмущениями микросети, технология управления переходными возмущениями и технология защиты от неисправностей были оценены отечественными и зарубежными экспертами как достигшие передового международного уровня.