Kif jiġi kontrollat il-kwalità tal-enerġa taȑil grid intelligenti?

Bil-integrazzjoni estensiva ta' sorsi ġodda ta' energija bħal l-enerġija solari, l-enerġija eolika u l-enerġija tal-bijomassa fil-network tal-distribuzzjoni b'formi bħal ġenerazzjoni distribwuta, mikrogrid, u stazzjonijiet ta' enerġija ta' daqs iktar żgħir u medju (inkludi stazzjonijiet tal-ħażna tal-enerġija u stazzjonijiet għall-kejl tal-vejkkoli elettriku), il-grid smart f'ħol ġdid qed jaffaċċja ħafna problemi ġodda. L-istruttura tal-kontroll tal-kwalità tal-enerġija taħt l-arkitettura tal-grid smart tikkonsisti prinċipalment minn ġenerazzjoni distribwuta, networkijiet tat-trasmissjoni u distribuzzjoni, karichi tal-konsum tal-enerġija, kompensaturi tal-kwalità tal-enerġija, eċċ.

Bil-integrazzjoni estensiva ta' sorsi ġodda ta' energija bħal l-enerġija solari, l-enerġija eolika u l-enerġija minn biomassa fil-rete distributiva f'formi bħal ġenerazzjoni distributiva, mikrogridi u stazzjonijiet ta' enerġija ta' daqs medju u żgħir (inkludi stazzjonijiet ta' kummerċ tal-enerġija u stazzjonijiet ta' kaxxa tal-vejjeb elettriċi), il-grid smart taħto situazzjoni ġdida qed jiew confrontat ma' ħafna problemi ġodda. L-istruttura tal-kontroll tal-kwalità tal-enerġija taħto l-arkitettura tal-grid smart tikkonsisti prinċipalment minn ġenerazzjoni distributiva, reti tat-trasmissjoni u distribuzzjoni, karichi tal-konsum tal-enerġija, kompensaturi tal-kwalità tal-enerġija, eċċ. Minn waħda, bħala l-ispiro prinċipali għall-integrazzjoni tal-enerġiji ġodda, l-integrazzjoni estensiva ta' apparati ta' konverżjoni elettronika tal-enerġija wasslet għal karatteristiċi u problemi ġodda fil-kwalità tal-enerġija tat-trasmissjoni u distribuzzjoni, li hemm bżonn pressanti li jiġu affrontati. Minn l-altra, id-diversità, il-mhux linjarjetà u l-impatt tal-karichi fuq il-parti tal-konsum qed isiru aktar serji, li tagħmel l-utilizzazzjoni effiċjenti tal-enerġija elettrika problema pressanti. Dawn il-problemi ġodda jportaw kemm opportunitajiet kif ukoll sfidi għall-teknoloġija tal-kontroll tal-kwalità tal-enerġija. Bħala l-qalb tal-grid smart, il-mikrogrid huwa sistema komplessa mhux linjari li tikkupla ħafna sorsi ta' enerġija. Il-fontijiet tal-enerġija distributi fiha għandhom karatteristiċi bħal intermittenza, kumplessità, diversità u instabbiltà. Il-problemi u l-karatteristiċi ġodda tal-kwalità tal-enerġija tagħha qed isiru iktar prominenti. Għalhekk, wieħed mill-materji ewlenin li hemm bżonn pressanti li titmu u tittrattaw biex jiġi żgurat l-operazzjoni sigura u stabili tal-rete distributtiva waqt il-konezzjoni tal-mikrogridi huwa il-problema tal-kwalità tal-enerġija.
Klassifikazzjoni ta' kompensaturi tal-qualitá tal-enerġija
It-teknoloġija ta' kontroll tal-kompensazzjoni tal-kwalità tal-enerġija tista' tintuqma f'teknoloġija attiva ta' kontroll u teknoloġija passiva tat-trattament. Għal differenti problemi tal-kwalità tal-enerġija, id-deviċijiet korrispondenti tal-kompensazzjoni jitwaqqfu u jindrodu. It-teknoloġija passiva ta' kontroll tisopprimi jew tittratta problemi tal-kwalità tal-enerġija bħal l-armoniki, il-potenza reattiva u l-misjuba tal-fażi tat-tlett billi tikkollega kompensaturi elettroniċi addizzjonali b'mod parallel jew serje. Id-deviċijiet tal-kompensazzjoni jinkludu b'mod ewlieni filtri passivi tal-potenza (PPF), filtri attivi tal-potenza (APF), filtri attivi ibridi tal-potenza (HAPF), kompensaturi tal-potenza reattiva, restorers dinamiċi tat-tension (DVR), u regolaturi integrati tal-kwalità tal-enerġija (UPQC), eċċ. Minn dawn, il-kompensatur tal-kwalità tal-enerġija bbażat fuq il-konvertitur modulari multilivell (MMC) qed isir suġġett ta' riċerka importanti u t-tendenza tal-futur fit-teknoloġija tal-kontroll tal-kwalità tal-enerġija ta' medja u għolja tensioni minħabba l-istruttura modulari ta' tensioni baxxi. It-teknoloġija attiva tal-kontroll tinkludi l-istallazzjonijiet elettriċi jew is-sorsi distribwiti tal-enerġija li jibdlu l-karatteristiċi tal-impedanza tal-input jew output biex jeqilibratu l-funzjoni tal-ammenn tal-kwalità tal-enerġija. It-teknoloġija attiva tal-kontroll tal-kwalità tal-enerġija ma tnaqqasx biss l-utilizzazzjoni effiċjenti tal-enerġija, imma tibdi ħafna ukoll il-kwalità totali tal-sistema mingħajr il-bżonn li jiġu ddawwar kompensaturi addizzjonali.
2. Metodi ta' kontroll għall-kompensaturi tal-kwalità tal-enerġija
Fil-preżent, il-kompensaturi tal-kwalità tal-enerġija ħafna drabi jużaw konvertituri tat-tip sors voltali jew sors tal-kurrent. Il-metodi ta' kontroll tal-kurrent komunement użati għall-kompensaturi jinkludu b’mod principali: kontroll isteriżi, kontroll mingħajr passi, kontroll predittiv tal-mudell, kontroll proporzjonali integrali (PI), kontroll proporzjonali risonanti (PR), kontroll ripetittiv u kontroll non-lineari robust, eċċ. Barra hekk, billi jitjieb il-kontroll tal-kurrent konvenzjonali, il-prestazzjoni tal-modalità waħda tal-kontroll tal-kurrent tista' tintiżżajn. Pereżempju, il-metodu tal-kontroll li jikkombina PI konvenzjonali ma’ PI vettoriali jista' isemplifika l-proċess ta' rilevament tal-armoniku. Il-metodu tal-kompensazzjoni tad-diviżjoni tal-frekwenza tal-armoniku, meta jitqabbel mal-metodu tradizzjonali tal-kompensazzjoni fuq il-band sħiħ, jipproġġeb l-accuratezza tat-test u l-accuratezza tal-kompensazzjoni ta' kull armoniku, u huwa partikularment adattat għal varji apparati ta’ filtri attivi tal-enerġija mixwa ta’ vultaġġ għoli u baxx, eċċ.
3. Analisi tal-kwalità tal-energija u l-kontroll tat-tazweġ bil-kapaċitġ distribwitiw grandi
B'ħall-inżil tal-perċentwali ta' diffużjoni ta' stazzjonijiet ta' ġenerazzjoni distributiwa fuq skala kbira bħal fotovoltaiku u enerġija eolika (livelli ta' 10 kV sa 35 kV), l-interazzjoni u l-akkuplu tal-armonikiċi ġġenerati mis-sistemi ta' stazzjonijiet distributiwi li huma prinċipalment magħmulin minn inverters multipli mal-imġiba tas-sistemi tat-trasmissjoni u d-distribuzzjoni tal-enerġija elettrika ġġib ruħu iktar kumpless. L-armonikiċi emessi minn stazzjonijiet ta' ġenerazzjoni distributiwi jwettqu karatteristiċi ta' frekwenza għolja u gamma wiesgħa ta' frekwenzi. Il-kejriet bejn il-fattur ta' amplifikazzjoni risonanti, l-ordni tal-armoniku u d-distanza tat-trasmissjoni ta' stazzjon distributtiv tipiku. Matul il-propagazzjoni tal-armonikiċi fil-grilja tat-trasmissjoni, hemm influwenzi minn fatturi bħal il-kapaċitazzjoni distributiva fil-kawlijiet tat-trasmissjoni u l-voltatġġ tal-armoniku tal-ħdan, li jistgħu jikkawżaw amplifikazzjoni risonanti tal-kurrent u voltatġġ. Hemm żewġ soluzzjonijiet li jistgħu jikkontrollaw il-problema tar-reżonanza serje-parallela tal-armonikiċi b'banda wiesgħa fil-grilja tat-trasmissjoni, jiġifieri: ibda l-parametri tas-rete tat-trasmissjoni u tneħħi r-reżonanza permezz ta' reatturi paralleli; installa apparati ta' filtru attiv tal-enerġija sekundarja għall-voltatġġ għali tnaqqas il-kontenut tal-kurrent armoniku li jidħol fil-grilja tal-korrent.