ด้วยการเชื่อมต่อพลังงานทดแทนในสัดส่วนที่สูง ตัวควบคุมตัวประกอบกำลังอัตโนมัติทำหน้าที่เป็นตัวปรับความเสถียรของกริดได้อย่างไร

การแนะนำ

เนื่องจากส่วนแบ่งของแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานลมและเซลล์แสงอาทิตย์ในระบบไฟฟ้ายังคงเพิ่มขึ้น ลักษณะการทำงานของโครงข่ายไฟฟ้าจึงอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐาน ความสุ่ม ความไม่สม่ำเสมอ และความผันผวนที่เกิดจากสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนในสัดส่วนที่สูง ก่อให้เกิดความท้าทายที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนต่อการดำเนินงานโครงข่ายไฟฟ้าที่ปลอดภัยและมั่นคง กลยุทธ์การควบคุมการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟแบบดั้งเดิมไม่สามารถปรับให้เข้ากับความต้องการของระบบไฟฟ้าใหม่ได้อีกต่อไป และจำเป็นต้องมีเทคโนโลยีควบคุมพลังงานรีแอกทีฟที่ชาญฉลาด เร็วขึ้น และแม่นยำยิ่งขึ้นอย่างเร่งด่วน ในฐานะ "สมองอัจฉริยะ" ของการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟในระบบโครงข่ายไฟฟ้า ตัวควบคุมการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟเจเนอเรชั่นถัดไปกำลังเปลี่ยนจากการตอบสนองแบบพาสซีฟไปสู่การจัดการเชิงรุก ซึ่งกลายเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ปลอดภัยและมั่นคงของโครงข่ายไฟฟ้า

ความท้าทายด้านคุณภาพไฟฟ้าเกิดจากการบูรณาการพลังงานทดแทน

การบูรณาการขนาดใหญ่ของแหล่งพลังงานแบบกระจาย เช่น พลังงานลมและแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ได้เปลี่ยนแปลงลักษณะการกระจายการไหลของพลังงานของระบบโครงข่ายไฟฟ้าโดยพื้นฐาน การเปลี่ยนแปลงของเครือข่ายการกระจายรัศมีทิศทางเดียวแบบดั้งเดิมเป็นเครือข่ายแอคทีฟที่ซับซ้อนซึ่งมีแหล่งพลังงานหลายแหล่ง ทำให้เกิดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าที่โดดเด่นมากขึ้น อินเทอร์เฟซอิเล็กทรอนิกส์กำลังของอุปกรณ์สร้างพลังงานหมุนเวียนสามารถฉีดซับฮาร์โมนิกเฉพาะเข้าไปในกริด ทำให้เกิดมลภาวะฮาร์มอนิก นอกจากนี้ ความผันผวนแบบสุ่มของผลผลิตพลังงานหมุนเวียนยังนำไปสู่การไหลของพลังงานแบบสองทิศทาง ส่งผลให้ความต้องการพลังงานปฏิกิริยาในระบบมีความผันผวนอย่างรวดเร็ว ผลกระทบที่รวมกันของปัจจัยเหล่านี้ส่งผลให้เสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าของโครงข่ายลดลงและคุณภาพไฟฟ้าที่ลดลง ซึ่งในกรณีที่รุนแรงสามารถกระตุ้นให้เกิดความล้มเหลวแบบเรียงซ้อนได้

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีหลักในตัวควบคุมอัจฉริยะ

เพื่อรับมือกับความท้าทายเหล่านี้คนรุ่นใหม่ของเราตัวควบคุมตัวประกอบกำลังอัตโนมัติรวมเอาเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมหลายอย่าง อัลกอริธึมการตรวจจับที่อิงตามทฤษฎีกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟที่เกิดขึ้นทันทีทำให้ได้การตอบสนองระดับมิลลิวินาที โดยบันทึกการเปลี่ยนแปลงความต้องการพลังงานไฟฟ้ารีแอกทีฟของระบบอย่างแม่นยำ คอนโทรลเลอร์ใช้โปรโตคอลการสื่อสารมาตรฐานสากล เช่น IEC 61850 ช่วยให้การสื่อสารและการแลกเปลี่ยนข้อมูลราบรื่นด้วยระบบสั่งการระดับสูงขึ้นและแพลตฟอร์มตรวจสอบโรงไฟฟ้าพลังงานใหม่ อัลกอริธึมการควบคุมแบบปรับได้ในตัวจะปรับกลยุทธ์การควบคุมโดยอัตโนมัติตามสภาพการทำงานของกริด ทำให้เกิดการเพิ่มประสิทธิภาพหลายระดับตั้งแต่การชดเชยในท้องถิ่นไปจนถึงการควบคุมที่มีการประสานงานในระดับภูมิภาค

เส้นทางการดำเนินงานเพื่อการกำกับดูแลเชิงรุก

คอนโทรลเลอร์รุ่นใหม่ประสบความสำเร็จในการก้าวกระโดดด้านการทำงานจากการชดเชยเชิงรับไปจนถึงการกำกับดูแลที่ใช้งานอยู่ ด้วยการตรวจสอบพารามิเตอร์กริดที่สำคัญแบบเรียลไทม์ เช่น แรงดันไฟฟ้าและความถี่ ตัวควบคุมจึงสามารถคาดการณ์แนวโน้มความเสถียรของระบบ และใช้มาตรการควบคุมเชิงป้องกันได้ เมื่อตรวจพบความเสี่ยงในการเกิดแรงดันไฟฟ้าเกิน ตัวควบคุมจะปรับเอาต์พุตกำลังรีแอกทีฟในเชิงรุกเพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ภายในขีดจำกัดที่ยอมรับได้ เพื่อจัดการกับมลภาวะฮาร์มอนิก ตัวควบคุมจะระบุคุณลักษณะสเปกตรัมฮาร์มอนิกโดยอัตโนมัติ ปรับกลยุทธ์การชดเชยให้เหมาะสม และหลีกเลี่ยงการขยายฮาร์มอนิก ตัวควบคุมยังมีฟังก์ชันการส่งผ่านข้อผิดพลาด ซึ่งให้การสนับสนุนพลังงานรีแอกทีฟในระหว่างที่เกิดข้อผิดพลาดของกริด และช่วยให้ระบบคืนเสถียรภาพได้อย่างรวดเร็ว

มูลค่าการใช้งานในโครงการภาคปฏิบัติ

ในการใช้งานโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ ตัวควบคุมของเราจัดการกับความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าที่จุดเชื่อมต่อโครงข่ายของโรงไฟฟ้าลดลงจาก 10.5% เหลือ 2.3% ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดการประเมินโครงข่ายไฟฟ้าอย่างครบถ้วน ในแอปพลิเคชันคลัสเตอร์ฟาร์มกังหันลม ตัวควบคุมประสบความสำเร็จในการควบคุมค่าเบี่ยงเบนแรงดันไฟฟ้าของกริดในระดับภูมิภาคให้เหลือไม่เกิน 1% โดยการประสานเอาต์พุตกำลังรีแอกทีฟของสถานีหลายแห่ง การใช้งานจริงเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าตัวควบคุมพลังงานรีแอกทีฟอัจฉริยะได้กลายเป็นอุปกรณ์หลักที่ขาดไม่ได้เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานของโครงข่ายมีความเสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีการเข้าถึงพลังงานหมุนเวียนในสัดส่วนที่สูง

แนวโน้มและแนวโน้มการพัฒนาในอนาคต

ด้วยการพัฒนาระบบไฟฟ้าใหม่อย่างเจาะลึกตัวควบคุมตัวประกอบกำลังอัตโนมัติจะพัฒนาไปสู่ความฉลาดและดิจิทัลที่มากขึ้น การประยุกต์ใช้ปัญญาประดิษฐ์จะช่วยให้ผู้ควบคุมมีความสามารถในการเรียนรู้และการคาดการณ์ที่แข็งแกร่งขึ้น ทำให้พวกเขารับมือกับสภาพการทำงานของกริดที่ซับซ้อนมากขึ้นได้ การนำเทคโนโลยีการสื่อสาร 5G มาใช้อย่างแพร่หลายจะเป็นรากฐานทางเทคนิคสำหรับการควบคุมพลังงานปฏิกิริยาที่มีการประสานงานในพื้นที่กว้าง การเปิดตัวเทคโนโลยีแฝดดิจิทัลจะช่วยให้ผู้ควบคุมสามารถจำลองและเพิ่มประสิทธิภาพกลยุทธ์การควบคุมในพื้นที่เสมือน ปรับปรุงความปลอดภัยของระบบและประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจให้ดียิ่งขึ้น

บทสรุป

ต้องเผชิญกับความท้าทายที่เกิดจากการรวมพลังงานหมุนเวียนในสัดส่วนที่สูงตัวควบคุมตัวประกอบกำลังอัตโนมัติกำลังอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงและอัปเกรดจากอุปกรณ์แบบเดิมเป็นระบบอัจฉริยะ ด้วยการรวมอัลกอริธึมการควบคุมขั้นสูง เทคโนโลยีการสื่อสาร และฟังก์ชันอัจฉริยะเข้าด้วยกัน คอนโทรลเลอร์รุ่นใหม่นี้สามารถแก้ไขปัญหาคุณภาพไฟฟ้า เช่น ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าและมลภาวะฮาร์มอนิกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ให้การรับประกันที่สำคัญสำหรับการทำงานที่ปลอดภัยและมีเสถียรภาพของระบบส่งไฟฟ้า ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องและการขยายสถานการณ์การใช้งาน ตัวควบคุมพลังงานรีแอกทีฟอัจฉริยะจึงพร้อมที่จะมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาระบบพลังงานใหม่