Ndihma për Lidhjen e Rrjetit të Energjisë së Re

 

Prodhimi i ri i energjisë së energjisë, i përfaqësuar nga era dhe energjia diellore, shfaq luhatje dhe pasiguri të konsiderueshme të prodhimit të energjisë. Si prodhimet e energjisë së erës ashtu edhe ato diellore ndikohen drejtpërdrejt nga kushtet lokale të motit, të prirur ndaj rritjeve ose rënieve të fuqisë në dalje, duke paraqitur sfida për frekuencën e lidhjes me rrjetin e sistemit të energjisë.

Për shkak të luhatjeve të fuqisë dhe karakteristikave relativisht komplekse të rezistencës së rrjetit, në kushte normale të-lidhjes së centralizuar të rrjetit në shkallë të gjerë ose daljes së rastësishme të energjisë, ka të ngjarë të ndodhin lëkundje të energjisë, duke çuar në probleme të stabilitetit të sistemit energjetik. Kjo ndikon në ngarkesën dhe performancën e sistemeve të reja të planifikuara të prodhimit të energjisë në një zonë të gjerë, duke kërkuar kapacitet të mjaftueshëm rezervë në sistem për të shmangur ndikimin në aftësinë për të integruar burime të reja të energjisë, gjë që është thelbësore për arritjen e planifikimit dhe efikasitetit ekonomik.

Integrimi i ruajtjes së energjisë dhe burimeve të reja të energjisë fokusohet kryesisht në tre aspekte: Së pari, duke çliruar-ngarkesat e nivelit të rrjetit për periudha të shkurtra kohore, ai mundëson rregullimin e nivelit të energjisë prej 10{{2}minutësh- të rrjetit elektrik, duke lehtësuar-luhatjet afatshkurtëra dhe duke lidhur plotësisht kapacitetin ekzistues të energjisë me burimet e reja të rrjetit. Së dyti, duke zhvilluar plane të nivelit minutë- që përfshijnë parashikime të reja të prodhimit të energjisë, dhe bazuar në parashikimet afatshkurtëra-ditore- të gjenerimit të energjisë elektrike, në mënyrë efektive inkorporon burimet e reja të energjisë në parashikimet ultra-shkurtër- të energjisë. Kjo përmirëson funksionimin racional dhe planifikimin e njësive të ndryshme gjeneruese brenda rrjetit, zvogëlon kërkesën për burime të rregullimit të shpejtë të frekuencës, rrit saktësinë dhe qëndrueshmërinë e parashikimeve të rrjetit dhe zbut luhatjet minutë- të nivelit në kohë reale në burimet e reja të energjisë, duke minimizuar ndikimin në funksionimin normal të njësive gjeneruese konvencionale.

Rruajtja e majave dhe mbushja e luginës

Krahasuar me prodhimin konvencional të energjisë elektrike, prodhimi i energjisë së rinovueshme ka një shkallë relativisht të ulët të përdorimit të pajisjeve ose njësive të saj. Duke marrë si shembull rajonin "Tre Veriet" e vendit tim, sipas statistikave të burimeve të erës, probabiliteti që prodhimi total i një ferme me erë të kalojë 60% të kapacitetit total të instaluar të tij është përgjithësisht më pak se 5%. Për të përmirësuar përdorimin e linjës, planifikimi i kapacitetit të linjës zakonisht synon të përmbushë 95% të nevojave për transmetim të energjisë së erës ose 60% të kapacitetit total të instaluar të fermave me erë. Situata është edhe më e rëndë për fotovoltaikët. Prandaj, një përqindje e caktuar e energjisë së erës do të kufizohet për shkak të kapacitetit të pamjaftueshëm të transmetimit, dhe energjia diellore do të kufizohet për shkak të mospërputhjes së ngarkesës (karakteristikat kundër-pikës-kundër rruajtjes).

Prodhimi i energjisë së rinovueshme, me luhatjet e tij relativisht të gjata- në një bazë orare gjatë gjithë ditës dhe me arritjen e kërkesës maksimale për energji elektrike në mbrëmje (përgjithësisht 19-10 pasdite), do të rrisë kërkesat për kapacitetin e sistemit në rritje dhe në rënie. Fuqia e erës, nga ana tjetër, shpesh arrin prodhimin e plotë rreth mesnatës, kur ngarkesa është në pikën më të ulët të ditës. Prandaj, për të eliminuar pasigurinë në parashikimin e gjenerimit të energjisë së rinovueshme, si rrjeti elektrik ashtu edhe njësitë gjeneruese konvencionale duhet të mbajnë rreziqe të rëndësishme që lidhen me rruajtjen e thellë të pikut.

Rruajtja e majave dhe mbushja e luginës përdorin karakteristikat e zhvendosjes së kohës- të ruajtjes së energjisë për të maksimizuar kapacitetin e transmetimit të linjës, për të zvogëluar nevojën për të përshtatur tendencat e ngarkesës dhe për të ulur kërkesën për kapacitet të shtuar dhe të zvogëluar nga njësitë gjeneruese konvencionale.

Duke përmbledhur lakoren e dhënë të ngarkesës ditore P_l me kurbën e prodhimit të prodhimit të energjisë së rinovueshme P_{NE}, ne mund të marrim kurbën përfundimtare të ngarkesës ekuivalente të sistemit ∑P_i, dmth, ∑P_i=P_l - P_{NE}. Megjithatë, duke marrë parasysh gamën e rregullimit të prodhimit të termocentraleve konvencionale dhe termocentraleve të pikut{11}, dhe fuqisë maksimale P_L që linja e interkonjeksionit rajonal mund të transmetojë ose të marrë në rrjetin e jashtëm, fuqia maksimale efektive P_{max} e njësive të lidhura me rrjetin{{14} është:

P_{max}=μ(P_f + P_b + P_L) (3-3)

Ku:

i vetmi vend që do të gjeni jashtë shtëpisë

 

 

• P_f-Fuqia maksimale e daljes së njësive të rruajtjes maksimale-;
• P_b-Prodhimi minimal i njësive që nuk mund të marrin pjesë në rruajtjen maksimale;
• μ-Transmetimi i rrjetit dhe efikasiteti i funksionimit.

Në formulë, C përfaqëson koeficientin e rregullimit të fuqisë dalëse të njësisë së rruajtjes së pikut-. Marrëdhëniet e fuqisë janë paraqitur në figurë.

Fuqia minimale efektive P_{min} e njësive të lidhura me rrjetin-është:

Gjatë periudhës së ngarkesës më të ulët t1–t2, kapaciteti rregullues në rënie i rezervuar nga njësitë e zakonshme të rruajtjes me pikun-është fuqia maksimale e energjisë së rinovueshme P'_{NE} që mund të pranojë rrjeti gjatë kësaj periudhe, p.sh., P'{NE}=P{max} - P_{minim} ku dalja e energjisë ditore (3-{minim}) Prodhimi i energjisë së rinovueshme gjatë t1–t2 mund të arrihet vetëm nëpërmjet reduktimit të erës/diellit).

Mund të shihet se pa ruajtjen e energjisë, prodhimi i energjisë së rinovueshme gjatë t1–t2 mund të kufizohet vetëm; megjithatë, me ruajtjen e energjisë, karikimin gjatë t1–t2 dhe shkarkimin gjatë t3–t4 zhvendos lakoren ekuivalente efektive të ngarkesës ∑P_i brenda intervalit P_{min} dhe P_{max}, duke shmangur kufizimet e prodhimit të energjisë së rinovueshme dhe reduktimin e erës/diellit, duke përmirësuar kërkesën për reduktimin e kapacitetit të ripërtëritshëm të energjisë dhe përmirësimin e efikasitetit të përgjithshëm të sistemit. Fuqia P_{BESS} e një BESS (Sistemi i ruajtjes së energjisë së baterisë) është:
P_{BESS}=maksimumi ( P_{min} - ∑P_{min}, ∑P_{maks} - ∑P_{max} ) (3-6)
Energjia E_{BESS} e një BESS është:

E_{BESS}=max{ μ_c ∫{t₁}^{t2} (P{min} - ∑P_i) dt , 1/μ_d ∫{t₃}^{t₄} (∑P_i - d{t3)

Ku:

 

• μ_c -- Efiçenca e tarifimit të sistemit të ruajtjes së energjisë;
• μ_d -- Efikasiteti i shkarkimit të sistemit të ruajtjes së energjisë.

Hulumtimet e mëtejshme në një kuptim më të gjerë tregojnë se për majat e ngarkesës dhe luginat që janë shpesh të zgjatura, konfigurimi i një sistemi të ruajtjes së energjisë me një kapacitet të caktuar mund të zvogëlojë në mënyrë efektive diferencën e pikut-luginës, siç tregohet në figurë.

Niveli i përmirësimit të diferencës së pikut të ngarkesës- në luginë është:

• Ku P_imaxështë ngarkesa maksimale e pritur;
• P_imaxështë ngarkesa minimale e pritur.

Metoda e konfigurimit të sistemit të ruajtjes së energjisë është e ngjashme me atë të mëparshme dhe nuk do të përsëritet.

Përmirësoni saktësinë e parashikimit

Sipas NBT32011-2013 "Kërkesat teknike për sistemin e parashikimit të energjisë së termocentralit fotovoltaik", gabimi mesatar katror i parashikimit afatshkurtër{{4} gjatë periudhës së prodhimit të energjisë së një termocentrali fotovoltaik (duke përjashtuar periudhat me prodhim të kufizuar) duhet të jetë më i vogël se 0,18, norma kalimtare në muaj dhe më e madhe se 0% duhet të jetë më e madhe se 0,15% në muaj dhe më e madhe se 0% gabimi mesatar katror i orës së katërt të parashikimit ultra-afatshkurtër duhet të jetë më i vogël se 0.1 dhe norma mujore e kalimit duhet të jetë më e madhe se 85%.

Sipas "Masave të përkohshme për administrimin e parashikimit të fuqisë së fermës së erës dhe paralajmërimit të hershëm", gabimi maksimal i kurbës së parashikimit ditor të një parku me erë nuk duhet të kalojë 25%, gabimi real i parashikimit në kohë nuk duhet të kalojë 15% dhe gabimi rrënja mesatar katror i parashikimit për tërë ditën duhet të jetë më i vogël se 20%.

 

Parashikimet-afatshkurtër dhe ultra{1}}afatshkurtër- ofrojnë të dhëna parashikimi në intervale prej 15 minutash. Prandaj, prodhimi i burimeve të reja të energjisë mund të segmentohet dhe kontrollohet në intervale 15-minutëshe, me 96 segmente kontrolli gjatë gjithë ditës. Gjerësia e brezit të lejuar të gabimit të kontrollit ΔP përcaktohet në bazë të gabimit maksimal të lejueshëm në specifikimet teknike përkatëse të parashikimit. Siç tregohet në figurën 3-8, P(1) dhe Pe(2) janë vlerat e parashikuara të fuqisë për intervalin e parë dhe të dytë 15-minutësh, përkatësisht, ndërsa AP është gjerësia e brezit të lejuar të gabimit, e vendosur në 15% të kapacitetit të instaluar të prodhimit të energjisë së re.

Zbutja-afatshkurtër e variacionit të prodhimit të ri të energjisë elektrike

Shkalla e shkurtër kohore- e ndryshimit të prodhimit të energjisë së re të energjisë duhet të plotësojë gjithashtu kërkesat e stabilitetit të sistemit energjetik. Kufijtë aktual të rrjetit të energjisë për variacionin e fuqisë aktive të prodhimit të energjisë të lidhur me rrjetin e ri-të energjisë janë paraqitur në tabelën më poshtë.

Në aplikimet për zbutjen e energjisë së rinovueshme, BESS (Sistemi i Elementeve të Pajisur me Energji) përdoret për të ruajtur dhe çliruar gjenerimin e energjisë së rinovueshme të energjisë, duke shtypur luhatjet minutë- të nivelit të energjisë në rrjetin-të lidhur me energjinë e rinovueshme. Kjo siguron që luhatja e kombinuar e prodhimit P të PBEss të ruajtjes së energjisë (Sistemi i Elementit të Energjisë) dhe energjisë së rinovueshme Pv (Fuqia V) plotëson kërkesat teknike të lartpërmendura, me intervalin kohor të kontrollit të vendosur kryesisht në 1 minutë. Megjithatë, ndryshe nga algoritmet që përmirësojnë saktësinë e parashikimit, kjo qasje fokusohet kryesisht në luhatjet e fuqisë së prodhimit të energjisë së rinovueshme. Prandaj, në zgjedhjen e fuqisë nominale specifike të BESS, burimi i mostrës së të dhënave për analizën statistikore dhe analizën e probabilitetit do të jetë ndryshimi i nivelit minutë-dhe 10-minutëshi i fuqisë aktive të prodhimit të energjisë së rinovueshme.

Dizajni i fuqisë dhe kapacitetit të BESS mund të bazohet ende në statistikat e probabilitetit të ndryshimeve të kaluara të fuqisë dhe ndryshimeve kumulative në konsumin e energjisë, duke synuar të përmbushë kërkesat e zbutjes në 80% deri në 90% të rasteve. Kjo nuk do të përsëritet këtu. Për të siguruar që diapazoni i luhatjeve të energjisë plotëson kërkesat e mësipërme, përdoren dy algoritme kryesore të kontrollit të fuqisë BESS:

• Njëra është metoda e kufizimit të pikës-nga-pikë;
• Tjetra është metoda e filtrimit me kalim të ulët-.

Metoda e kufirit me pikë-nga-pikë

 

Duke marrë figurën si shembull, figura tregon një krahasim të madh midis prodhimit të ri të energjisë P_ne(j) në kohën j dhe prodhimi i kombinuar P(J-n) gjatë 10 minutave të fundit. Mund të shihet se në kohën (j-3), domethënë ndryshimi midis P (j-3) dhe P_ne(j) është më i madhi dhe e kalon maksimumin prej 10 minutash. Krahasimi tregon se △P₁₀.

Prandaj, për të përmbushur kufirin 10-minutësh të luhatjes së energjisë, diapazoni i daljes së BESS (pozitiv për karikim, negativ për shkarkim) është:

Metoda e filtrimit me kalim të ulët-

 

Bazuar në parimin e filtrimit në përpunimin e sinjalit, siç tregohet në figurë,-filtri i kalimit të ulët e bën sinjalin e daljes më të butë duke shtuar ose zbritur amplituda e sinjalit të hyrjes. Në mënyrë të ngjashme, aksesi i BESS do të arrijë gjithashtu zbutjen e luhatjes së fuqisë dalëse të termocentralit të ri nëpërmjet kontrollit të karikimit dhe shkarkimit të tij, në mënyrë që të plotësohen kërkesat teknike përkatëse.

Vlera e pritshme e fuqisë totale të lidhur me rrjetin{{0} ∑P\\sum P∑P jepet nga:

Diskretizoni të dhënat, ku t është periudha e kontrollit, dhe marrim 1 minutë:

∑P(j)=(τ / (τ + t)) * ∑P(j-1) + (t / (τ + t)) * P_ne(j)

Jepet ∑P(j)=P_ne(j) - P_bess(j)

P_bess(j)=(τ / (τ + t)) * (P_ne(j) - ∑P(j-1))

P_bess(j)=(τ / (τ + t)) * (∑P(j) - ∑P(j-1))

Sipas kërkesave teknike të luhatjeve të energjisë të lidhura në rrjet-, diapazoni i luhatjeve minutëshe- ∑P(j) duhet të plotësojë:

|∑P(j) - ∑P(j-1)| Më pak se ose e barabartë me min (ΔP_i, 0,1 P_0)

Zëvendësimi i formulës së llogaritjes për P_bess(j) marrim: