EN
AR
BG
HR
CS
DA
FR
DE
EL
HI
PL
PT
RU
ES
CA
TL
ID
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
MS
SW
GA
CY
HY
AZ
UR
BN
LO
MN
NE
MY
KK
UZ
KY
ԲԱՀՇ-ի հիմունքները անջատված ցանցի կայունության համար
Ինչու են անջատված համակարգերը վտանգված. ցանցի իներցիայի բացակայություն և սահմանափակ վարագույրի անցման հնարավորություն
Ցանցից անկախ համակարգերը չունեն նույն տեսակի պտտվող իներցիա, որը բխում է սովորական էլեկտրական ցանցերում գտնվող մեծ պտտվող գեներատորներից: Այս իներցիան համակարգի համար որոշակի հարվածային ամբարձիչի դեր է կատարում՝ օգնելով պահպանել կայունությունը պահանջների հանկարծակի փոփոխության կամ անսպասելի գեներացիայի անկման դեպքում: Երբ այս բնական բուֆերը բացակայում է, փոքր խնդիրները կարող են արագ վերածվել անվերահսկելի իրավիճակների՝ հաճախականության մակարդակների վտանգավոր արագ տատանումների պատճառով: Իրավիճակը վատթարում է նաև այն պատճառով, որ շատ ցանցից դուրս գտնվող համակարգեր դժվարանում են ապահովել այսպես կոչված «վավերական սխալի անցում» (fault ride through) հնարավորությունը: Ստանդարտ անվտանգության պրոտոկոլները սովորաբար անջատում են ինվերտերները կամ կտրում են որոշ բեռնվածքների վրա եկող հոսանքը լարման նվազման կամ կարճատև հաճախականության տատանումների դեպքում՝ փոխարենը ամեն ինչ հնարավորին չափ շարունակելու փորձի: Դա հատկապես խնդրահարույց է հեռավոր շրջաններում, որտեղ մոտակայքում ընդհանրապես չկան այլընտրանքային էլեկտրամատակարարման աղբյուրներ: Այդ պատճառով այս փոքր խաթարումները հաճախ վերածվում են լիարժեք մարտկոցային անջատումների (blackouts): Քանի որ այս բոլոր ներքին թույլ կետերը առկա են, այդ պատճառով ցանցից դուրս գտնվող գործառնությունների համար վստահելի և կայուն աշխատանք ապահովելու համար սկզբից անհրաժեշտ է ներառել հատուկ կայունացման միջոցառումներ:
Հիմնական BESS հնարավորությունները՝ արագ պատասխան, երկու ուղղությամբ հզորության հոսք և էներգիայի ժամանակային տեղափոխում
ԲԵՍՍ համակարգերը լուծում են այս խնդիրները երեք հիմնական եղանակներով, որոնք իրականում մեծ տարբերություն են ստեղծում։ Առաջին բանը, որի վրա արժե շեշտադրել, դրանց արձագանքման արագությունն է։ Մենք խոսում ենք մեծ մասամբ 100 միլիվայրկյանից պակաս արձագանքման մասին։ Այս արագությունը հնարավորություն է տալիս դրանց անմիջապես ներարկել կամ կլանել հզորություն, երբ հաճախականությունները սկսում են շեղվել նորմայից, և այդպես կանխել հնարավոր համակարգային անկայունությունը՝ մինչև այն վերահսկելի սահմաններից դուրս չգալը։ Մեկ այլ կարևոր հատկանիշ է դրանց երկու ուղղությամբ հզորություն տեղափոխելու կարողությունը։ Դա նշանակում է, որ լիցքավորումից դեպի ավտոմատ անցումը և հակառակը իրականանում է հարթ և իրական ժամանակում, ինչը օգնում է հավասարակշռել վերականգնվող էներգիայի աղբյուրների անկայունությունը սպառողների փոփոխվող պահանջների դիմաց։ Եվ վերջապես՝ այն հարցը, որ վերաբերում է ավելցուկային էներգիայի պահպանմանը արևի մարտկոցներից կամ քամու տուրբիններից այն ժամանակ, երբ էլեկտրաէներգիայի պահանջը նվազագույն է։ Այդ պահեստավորված էներգիան օգտակար է գագաթնային բեռնվածության ժամերին կամ այն ժամանակ, երբ քամին չի փչում և արևը չի շողացնում։ Ըստ 2023 թվականի Մայկրոցանցի ինստիտուտի և NREL-ի մի քանի վերջերս կատարված հետազոտությունների՝ այս մոտեցումը մեկուսացված համայնքներում, որտեղ գոյություն ունեն իրենց սեփական մայկրոցանցերը, նվազեցնում է դիզելային գեներատորների օգտագործումը մոտավորապես 30–50 տոկոսով։
| ՀՆԱՐԱՎՈՐՈՒԹՅՈՒՆ | Պատրաստման ժամանակ | Հիմնական գործառույթ | Ազդեցությունը անկախ ցանցի կայունության վրա |
|---|---|---|---|
| Արագ պատասխան | <100 մվ | Անմիջական հաճախականության կարգավորում | Կանխում է շղթայական ավարտակետերը |
| Երկու ուղղությամբ հոսք | <500 մս | Անցումային անցկացում լիցքավորումից դեպի ավարտակետ | Ապահովում է անընդհատ էներգիայի մատակարարումը անցումների ժամանակ |
| Էներգիայի ժամանակային տեղափոխում | Ժամեր/օրեր | Ավելցուկային էներգիան տեղափոխում է պակասատուր ժամանակահատվածներ | Կրճատում է գեներատորի աշխատանքի ժամանակը 30–50 %-ով |
ԲԵԱՀ-ով վերահսկվող հաճախականության և լարման կայունացում
Սինթետիկ իներցիա և թեքման վերահսկում. ինվերտեր-տիրապետվող միկրոցանցերի համար համապատասխանեցում
Ինվերտորների վրա հիմնված միկրոցանցերը գնալով ավելի տարածված են դառնում, հատկապես այն տարածքներում, որտեղ վերականգնվող էներգիան գերակշռում է ցանցից դուրս կառուցվածքում: Այս համակարգերը չունեն ավանդական ցանցերի բնական պտտական իներցիան, ուստի դրանք շատ խոցելի են հաճախականության հանկարծակի փոփոխությունների նկատմամբ, երբ կա անհավասարակշռություն արտադրվողի և օգտագործվողի միջև: Մարտկոցի էներգիայի կուտակման համակարգերը օգնում են՝ ընդօրինակելով այն, ինչ մենք անվանում ենք սինթետիկ իներցիա: Հիմնականում, հզորության էլեկտրոնիկան հայտնաբերում է այդ հաճախականության փոփոխությունները, որոնք կոչվում են RoCoF, և այնուհետև կամ շատ արագ միացնում են էներգիան համակարգի մեջ, կամ հանում այն համակարգից՝ RoCoF-ի արագությունը կրճատելով ավելի քան կեսով՝ համեմատած կառավարման համակարգ չունեցող համակարգերի հետ: Կա նաև այսպես կոչված «կախվածության կառավարում», որը թույլ է տալիս տարբեր էներգիայի աղբյուրներին ավտոմատ կերպով կիսել աշխատանքային բեռը: Եթե հաճախականությունը նվազում է, մարտկոցները արտանետում են կուտակված էներգիա՝ իրավիճակը կայունացնելու համար: Երբ շուրջը չափազանց շատ էներգիա կա, դրանք փոխարենը կլանում են այն: Այս բոլոր հատկանիշները միասին աշխատում են՝ գործելով ինչպես հին ոճի սինխրոն մեքենաները՝ պահպանելով ամեն ինչի սահուն աշխատանքը, նույնիսկ երբ գեներատորները անջատվում են կամ բեռը հանկարծակի փոխվում է, առանց անհրաժեշտության, որ ինչ-որ մեկը միջամտի և կառավարի այն ձեռքով, մեծ մասամբ:
Դինամիկ ռեակտիվ հզորության աջակցություն և ակտիվ լարման կարգավորում՝ մեղմացված էներգիայի պահեստավորման համակարգի (BESS EMS) միջոցով
Լարման անկայունությունը շարունակում է խոչընդոտել շատ անջատված համակարգերի աշխատանքը, որոնք մեծ չափով կախված են քամու և արեգակնային էներգիայի նման վերականգնվող աղբյուրներից: Ավանդական լարման կարգավորիչները պարզապես չեն նախատեսված այդ համակարգերի արագ փոփոխությունների հետ արդյունավետ աշխատելու համար: Բատարեային էներգիայի պահեստավորման համակարգերը (BESS)՝ զուգակցված բարդ էներգիայի կառավարման համակարգերի (EMS) հետ, արդյունավետ լուծում են այս խնդրի համար: Այս համակարգերը ապահովում են դինամիկ ռեակտիվ հզորության աջակցություն, որը աշխատում է անկախ սովորական հզորության հոսքից: EMS-ը անընդհատ հսկում է ցանցում տեղի ունեցող գործընթացները և կարող է անմիջապես կիրառել կամ կապացիտիվ, կամ ինդուկտիվ VAR-ներ՝ լուծելու լարման անկումներ, սահմանային աճեր կամ անսովոր ալիքաձևեր ներառյալ խնդիրները: Արեգակնային էներգիայի արագ անկման կամ ուժեղ քամու հարվածների ժամանակ համակարգը ռեակտիվ հզորությունը պահում է պահեստավորված վիճակում: Այն նաև ֆիլտրում է ցանկալի չլինող հարմոնիկները և ինքնաշխատ կերպով հարմարվում է՝ լարումն ապահովելու նորմալ մակարդակից մոտավորապես 2 %-ով շեղված ստաբիլ արժեքներում՝ առանց անհրաժեշտության մեջ մտնելու ստացիոնար դիզելային գեներատորների աշխատանքը: Ըստ IEEE PES Microgrid կոմիտեի զեկույցների՝ այս հատկանիշները նվազեցնում են լարման հետ կապված էլեկտրական մատակարարման ընդհատումները մոտավորապես 70 %-ով: Ավելին՝ համակարգի ստաբիլության պահպանումը նշանակում է, որ ճա sensitive սարքավորումները երկար են ծառայում, քանի որ չեն ենթարկվում անընդհատ տատանումների ազդեցությանը:
Գործառնական դիմացկունություն. Պիկային բեռնվածքի նվազեցումից մինչև սև սկիզբ
Բեռնվածքի հավասարակշռում և դիզելային գեներատորների օգտագործման խուսափում՝ ինտելեկտուալ BESS-ի ճիշտ կիրառմամբ
Երբ վերականգնվող էներգիայի արտադրությունը բարձրանում է և իջնում է, իսկ էլեկտրաէներգիայի պահանջը անկանխատեսելիորեն փոփոխվում է, դա իրական խնդիրներ է ստեղծում անցանց համակարգերի համար, հատկապես այն համակարգերի համար, որոնք դեռևս շատ են կախված դիզելային գեներատորներից՝ որպես արտակարգ էներգամատակարարման աղբյուր: Բատարեակային էներգիայի պահեստավորման համակարգերը (BESS) լուծում են այս խնդիրները՝ օգտագործելով իմաստուն ալգորիթմներ, որոնք կարող են Prognozավորել, երբ պետք է պահեստավորել կամ ազատել էներգիան, ինչը օգնում է մեղմացնել այդ անկանոն բեռնվածության կորերը մոտավորապես 60–80 տոկոսով՝ համեմատած այն դեպքի հետ, երբ այդ համակարգերը չեն օգտագործվում: Այս համակարգերը կլանում են ավելցուկային էլեկտրաէներգիան արեգակնային վահանակներից կամ քամու տուրբիններից, երբ այն շատ է, ապա վերադարձնում են ցանցին՝ պահանջի սրացման ժամանակ: Սա նշանակում է, որ ընկերությունները չեն ստիպված անընդհատ աշխատեցնել իրենց թանկարժեք դիզելային գեներատորները՝ միայն որպես կայուն էներգամատակարարման ապահովման միջոց: Մեկ հանքարդյունաբերական ընկերություն տարեկան վառելիքի ծախսերը նվազեցրել է մոտավորապես 700 հազար ԱՄՆ դոլարով BESS-ի տեղադրումից հետո և կարողացել է դիզելային շարժիչների աշխատանքի տևողությունը նվազեցնել մինչև նախկինի 8 %-ը՝ միաժամանակ ապահովելով կարևորագույն գործառնությունների անխափան իրականացումը: Էներգիայի օգտագործման իրական ժամանակում հսկողությունը և համապատասխան գրաֆիկների ճշգրտումը նաև նշանակում է, որ գեներատորները ավելի քիչ են միացվում և անջատվում, ինչը իրականում երկարացնում է դրանց աշխատանքային ժամանակը և ապահովում է բավարար արտակարգ էներգամատակարարման պաշարների առկայությունը՝ եթե ինչ-որ բան սխալ է գնում երկար ժամանակով:
Սև սկիզբ ապահովելու հնարավորություն. Կրիտիկական անցանց ենթակառուցվածքների վերականգնումը՝ առանց արտաքին օգնության
Անջատված ցանցի համակարգերը երբեմն կարող են ամբողջությամբ ձախողվել, սակայն բատարեակների էներգիայի պահեստավորման համակարգերը (BESS) առաջարկում են մեկ հատուկ հնարավորություն՝ ինքնավար սև սկզբնավորման հնարավորություն: Այս համակարգերը իրականում կարող են ինքնուրույն վերականգնել էլեկտրամատակարարումը կարևոր ենթակառուցվածքներին՝ առանց արտաքին ցանցի օգնության կամ մարդկային միջամտության՝ դիզելային գեներատորների ձեռքով սկզբնավորելու անհրաժեշտության: Ավանդական դիզելային միավորները պահանջում են բազմաթիվ քայլեր, ինչպես օրինակ՝ վառելիքի նախնական լցում, շարժիչների սկզբնավորում և բոլոր համակարգերի ճիշտ սինխրոնացում: BESS-ը բացառում է այս բոլոր դժվարությունները և գրեթե անմիջապես ապահովում է կայուն լարում ու հաճախականություն, ինչը օգնում է վերագործարկել միկրոցանցի կառավարիչները և աստիճանաբար վերականգնել առաջնային բեռնվածքները: Վերցնենք մեկ իրական օրինակ՝ մեկ հիվանդանոց, որը գտնվում է խոշոր քաղաքներից հեռու: Լրիվ էլեկտրական մարտկոցից հետո BESS-ը վերականգնեց վիրահատական լույսերը և կյանքի աջակցման համակարգերը ընդամենը 28 վայրկյանում: Ինչպե՞ս է սա աշխատում: Գործընթացը սկսվում է կառավարման կապի վերամիացմամբ, այնուհետև միացվում են այն, ինչը մենք անվանում ենք «անհրաժեշտ բեռնվածք» (սովորաբար ընդհանուր հզորության 10 %-ից պակաս): Վերջում՝ վերամիացվում են տեղական էներգաարտադրության ակտիվները: Նոր սերնդի BESS-ի մոդելները սարքավորված են նախնական լիցքավորված շղթաներով, ներդրված կղզիացման հայտնաբերման հնարավորությամբ և ամրացված ֆիրմվերով, որը այն հավաստիացնում է նույնիսկ խորը լիցքաթափված վիճակում: Բոլոր այս բարելավումները նշանակում են վառելիքի մատակարարման վրա կախվածության նվազեցում և վերագործարկման ժամանակի կտրուկ կրճատում՝ մի քանի ժամից մինչև առավելագույնը երկու րոպե:
FAQ բաժին
Ինչ է BESS-ը
Բատարեային էներգիայի պահեստավորման համակարգերը (BESS) տեխնոլոգիաներ են, որոնք էներգիան պահեստավորում են հետագա օգտագործման համար՝ օգնելով կայունացնել էլեկտրամատակարարման համակարգերը և հավասարակշռել պահանջարկը գեներացիայի հետ:
Ինչու են անջատված ցանցերը վտանգված
Անջատված ցանցերը չեն ունենում ցանցային իներցիա և հաճախ դժվարանում են սխալի ժամանակ շարունակել աշխատել, ինչը հանգեցնում է հաճախակի էլեկտրամատակարարման անկայունության և ընդհատումների:
Ինչպես է BESS-ը օգնում կայունացնել անջատված ցանցերը
BESS-ը ապահովում է արագ պատասխան, երկու ուղղությամբ հզորության հոսք և էներգիայի ժամանակային տեղափոխում, ինչը օգնում է կայունացնել հաճախականությունն ու լարումը և նվազեցնել դիզելային գեներատորների վրա հիմնվածությունը:
Ինչ է «սև սկիզբ» կարողությունը
«Սև սկիզբ» կարողությունը վերաբերում է BESS-ի կարողությանը ավտոնոմ վերականգնել էլեկտրամատակարարումը կրիտիկական անջատված ցանցային ենթակառուցվածքներում՝ առանց ցանկացած արտաքին օգնության:
