Η επίδραση της ηλιακής ενέργειας και της αποθήκευσης στον συντελεστή ισχύος
Βιομηχανία φωτοβολταϊκών (ΦΒ).Οι επαγγελματίες γνωρίζουν καλά τη σχέση μεταξύ της ηλιακής ολοκλήρωσης και του συντελεστή ισχύος του δικτύου. Όταν εγκαθίσταται ένα συνδεδεμένο Φ/Β σύστημα-, αντισταθμίζει το τοπικό φορτίο με έγχυση ενεργού ισχύος. Επειδή η εγκατάσταση αντλεί λιγότερη ενεργή ισχύ (P) από το δίκτυο κοινής ωφέλειας ενώ η ζήτηση άεργου ισχύος (Q) παραμένει αμετάβλητη, ο συνολικός συντελεστής ισχύος δικτύου (PF) πέφτει. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, οι μηχανικοί πρέπει να υπολογίσουν εκ νέου το έλλειμμα άεργου ισχύος και να αυξήσουν τη χωρητικότητα των γεννητριών στατικών βαρών (SVG) ή συστοιχιών πυκνωτών.
Ωστόσο, η εισαγωγή των Συστημάτων Αποθήκευσης Ενέργειας (ESS) προσθέτει ένα νέο επίπεδο πολυπλοκότητας. Τίθεται το πρωταρχικό ερώτημα: Απαιτεί η προσθήκη ESS αναπροσαρμογή του υπάρχοντος συστήματος αντιστάθμισης άεργου ισχύος; Για να απαντήσουμε σε αυτό, πρέπει να αναλύσουμε το σύστημα τόσο από-προοπτική χρέωσης όσο και από λειτουργική άποψη πραγματικού-χρόνου.
Θεωρητική ισορροπία και διάταξη τοπολογίας
Από καθαρά θεωρητική και κανονιστική άποψη, ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας λειτουργεί σε έναν κύκλο ίσης φόρτισης και εκφόρτισης. Εφόσον οι εταιρείες κοινής ωφέλειας συνήθως αξιολογούν τον συντελεστή ισχύος μηνιαίως με βάση τη συνολική αθροιστική ενεργό και άεργο ενέργεια, η καθαρή επίδραση του ESS στον μηνιαίο συντελεστή ισχύος είναι θεωρητικά ουδέτερη.
Για να διασφαλιστεί ο ακριβής έλεγχος βάσει αυτής της λογικής, τα σημεία δειγματοληψίας και σύνδεσης δικτύου-για ένα σύστημα χαμηλής-τάσης πρέπει να είναι στρατηγικά τοποθετημένα. Η ιδανική διάταξη τοπολογίας θα πρέπει να καθορίζει με σαφήνεια τη χωρική σχέση μεταξύ τεσσάρων κρίσιμων κόμβων: του κύριου σημείου μέτρησης κοινής ωφέλειας (η πύλη), του πλέγματος ESS-σημείο σύνδεσης, του σημείου δειγματοληψίας αντιστάθμισης άεργου ισχύος χαμηλής-τάσης και του σημείου σύνδεσης του φωτοβολταϊκού δικτύου{{5}. Η σωστή τοποθέτηση αυτών των σημείων δειγματοληψίας διασφαλίζει ότι ο ελεγκτής αντιστάθμισης μπορεί να διακρίνει με ακρίβεια τις διακυμάνσεις φορτίου και τις λειτουργίες αποθήκευσης.
Πραγματικές-Δυναμικές μετατοπίσεις χρόνου και λύσεις μέσης-Τάσης
Κατά τη διάρκεια των κύκλων φόρτισης και εκφόρτισης, οι γρήγορες αλλαγές στην ενεργή ισχύ προκαλούν μεταβατικές διακυμάνσεις στον συντελεστή ισχύος μεταξύ του σημείου σύνδεσης ESS και της κύριας πύλης βοηθητικού δικτύου. Κατά την εκφόρτιση, η τοπική ενεργός ισχύς από το δίκτυο μειώνεται ενώ η άεργος ισχύς παραμένει σταθερή, προκαλώντας πτώση του συντελεστή ισχύος. Αντίθετα, κατά τη φόρτιση, η ενεργή ισχύς που αντλείται από το δίκτυο αυξάνεται, αυξάνοντας προσωρινά τον συντελεστή ισχύος.
ESS Discharging: Active Power ↓ , Reactive Power ↔ =>Συντελεστής ισχύος ↓
ESS Charging: Active Power ↑ , Reactive Power ↔ =>Συντελεστής ισχύος ↑
Για συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μέσης-τάσης (10kV/35kV)-συνδεδεμένου με το δίκτυο, αυτές οι πτώσεις πραγματικού{4}}χρόνου κατά την εκφόρτιση μπορούν να υποβαθμίσουν σοβαρά την τοπική ποιότητα ενέργειας. Ακριβώς όπως τα Φ/Β συστήματα μέσης-τάσης, συνιστάται ιδιαίτερα η εγκατάσταση ενός SVG στη ράβδο μέσης-τάσης για δυναμική αντιστάθμιση άεργου ισχύος. Ενώ ένα Σύστημα Διαχείρισης Ενέργειας (EMS) θα μπορούσε θεωρητικά να αποστείλει το Σύστημα Μετατροπής Ισχύος αποθήκευσης (PCS) για την έγχυση άεργου ισχύος, κάτι τέτοιο αυξάνει τις απώλειες χαλκού και σιδήρου του ESS, μειώνοντας τελικά τα έσοδα του κύκλου ζωής του έργου.