SVG pour l'énergie solaire photovoltaïque

Solution SVG pour l'exploitation hors réseau d'un micro-réseau de stockage solaire photovoltaïque

1. Contexte technique et scénario d'application

Poussés par la stratégie mondiale de décarbonation et le déploiement accéléré du stockage d'énergie commercial (BESS), les industries manufacturières lourdes à forte consommation d'énergie, telles que les fonderies de hauts fourneaux, le raffinage de métaux non ferreux, la fabrication de produits chimiques et les usines d'enrichissement minier à grande échelle, introduisent des systèmes de production d'énergie photovoltaïque distribués et configurent des BESS de grande capacité à grande échelle.

Il existe généralement des charges inductives de haute puissance, des courants de démarrage et d'arrêt à fort impact et des formes d'onde harmoniques électroniques de puissance complexes à l'intérieur de ces installations industrielles lourdes. L'intégration du photovoltaïque à haute pénétration et du BESS a transformé le réseau de distribution des usines traditionnelles en un système de micro-réseau industriel qui combine des capacités de fonctionnement connectées au réseau et indépendantes hors réseau. Afin d'assurer la continuité de la chaîne de production, le système doit disposer de capacités de contrôle de la qualité de l'énergie transitoire et stable extrêmement élevées.

2. Exigences techniques pour les équipements de compensation de puissance réactive dans des conditions hors réseau

Lorsque les micro-réseaux industriels passeront soudainement de réseaux électriques publics à forte inertie à des topologies de réseaux isolés indépendants à faible inertie « photovoltaïque + stockage d'énergie », la capacité de court-circuit, le niveau de défaut et la marge de stabilité transitoire du système subiront des changements drastiques. Ce croisement dynamique dans toutes les conditions de fonctionnement impose les trois exigences techniques rigides non traditionnelles suivantes sur les équipements de compensation de puissance réactive :

une. Capable d'ajustement continu infini bidirectionnel dans quatre quadrants

Les équipements modernes de compensation de puissance réactive doivent briser les limites de la traditionnelle « production uniquement de puissance réactive capacitive » et doivent avoir une capacité de travail à quatre quadrants, capables d'un ajustement continu bidirectionnel, linéaire et infini. Lorsqu'une surcompensation hors réseau se produit, l'appareil doit être capable d'inverser la commutation de la « puissance réactive capacitive de sortie » à « absorber activement la puissance réactive capacitive (c'est-à-dire la puissance réactive inductive de sortie) » en quelques millisecondes. Ainsi, il élimine complètement l'excès de puissance réactive capacitive dans le système et protège l'onduleur de stockage d'énergie (PCS) de la menace de déclenchement par surtension.

b. Il a une vitesse de réponse transitoire en millisecondes (ms)

Le système de compensation de puissance réactive doit adopter une technologie de commande de commutateur haute fréquence pour tous les appareils électroniques de puissance. Le temps de réponse transitoire du système doit être inférieur à 1 milliseconde et le temps de réponse du cycle complet doit être inférieur à 10 millisecondes. Pendant les moments transitoires dynamiques tels que la commutation de mode ou les changements de charge, obtenez une régulation de suivi instantanée et infinie, supprimez le scintillement de tension et évitez l'effondrement instantané de la tension dans les micro-réseaux.

c. Posséder des caractéristiques de source de courant constantes, indépendantes des fluctuations de tension du système

La capacité de sortie de puissance réactive des équipements de compensation capacitive traditionnels dépend extrêmement de la tension du réseau et est directement proportionnelle au carré de la tension (Q=ω C U ²). Aux moments critiques où la tension du bus chute de manière significative en raison d'une commutation hors réseau ou d'une commutation de charge lourde, les condensateurs traditionnels connaîtront une dégradation exponentielle de leur capacité de compensation en raison d'une chute de tension et échoueront lorsque le système aura le plus besoin de puissance réactive.

Les micro-réseaux à faible inertie nécessitent un matériel de compensation avec des caractéristiques de sortie de source de courant constante. Même si la tension du bus chute fortement en raison d'un impact transitoire, l'équipement peut toujours maintenir la sortie de courant réactif à pleine charge nominale, fournissant ainsi un fort support de tension au micro-réseau et empêchant les pannes de courant en cascade.

3. L'armoire de compensation de condensateur (TSC) conventionnelle échoue dans ce scénario

Contrôler l'angle mort : le transformateur d'échantillonnage (CT) des contrôleurs de condensateurs traditionnels est généralement déployé du côté de la ligne d'arrivée principale de l'alimentation secteur. Après la panne de courant, le courant d'échantillonnage est revenu à zéro, ce qui a rendu le contrôleur aveugle et incapable de commander correctement la sortie du condensateur.

Délai de réponse : les condensateurs traditionnels ont un temps mort de décharge infime après leur retrait, ce qui ne peut pas répondre aux exigences de stabilité transitoire de niveau milliseconde (ms) des micro-réseaux isolés.

4. Solution et configuration

Rapport d'audit de la qualité de l'énergie

Ce boîtier a déjà été équipé d'une armoire de compensation de condensateur de 800 kVar avec un réacteur à 7 %, adoptant un mode de mise à niveau intégré consistant à "démanteler complètement les anciens condensateurs et à configurer entièrement une nouvelle armoire de compensation intelligente SVG".

Démontez l'armoire du condensateur de compensation de puissance réactive d'origine et installez 2 unités de support de sol Sinava. SNA-SVG-F500 SVG armoire commutée par IGBT

Lorsque le réseau électrique public externe perd de l'électricité de manière inattendue et que le système passe au fonctionnement hors réseau « photovoltaïque + stockage d'énergie », l'armoire SVG devient immédiatement le centre local de stabilité de la tension et du facteur de puissance du micro-réseau. Grâce à sa capacité d'ajustement dynamique bidirectionnel à quatre quadrants, le système de contrôle réseau de l'armoire SVG et du PCS de stockage d'énergie est hautement coordonné. Lorsqu'une inondation capacitive transitoire se produit dans le micro-réseau en raison de chutes de charge soudaines ou d'une augmentation de la nouvelle énergie, l'armoire SVG peut absorber activement la puissance réactive capacitive en 10 millisecondes. Avant de déclencher la protection contre les surtensions dans l'onduleur PCS de stockage d'énergie, cela garantit une couverture et un lissage sûrs du courant réactif inverse inverse, stabilisant le facteur de puissance au-dessus de 0,95 dans l'état du réseau isolé. La fluctuation de la tension du bus du micro-réseau est contrôlée dans une plage extrêmement basse, inférieure à 2 %, garantissant véritablement le fonctionnement écologique ininterrompu des usines de l'industrie lourde en cas de pannes de courant fréquentes ou de restrictions de puissance sur le réseau électrique.