BESS системүүд нь төвшөөрүүлсэн бүх цахилгаан дамжуулалтын системүүдийн тогтвортой байдлыг сайжруулах чадвартай юу?

Түлхүүр бүсийн тогтвортой бүтэцтүүнүүдийн үндэс

Түлхүүр бүсийн системүүд яагаад хүчирхүй: Түлхүүр бүсийн инерци дутагдал ба хязгаарлагдмал гэмтлийн дараах ажиллах чадвар

Утасны сүлжээг хараат бус системүүд нь тогтмол цахилгаан сүлжээнд байдаг том эргэлтийн генераторуудаас үүсдэг эргэлтийн инэрцтэй байдаггүй. Энэ нь эрэлт эргэлттэй өөрчлөгдөх үед, эсвэл эрчим хүчний эрчим хүч гэнэтийн буурсан үед тогтвортой байлгахад тусалдаг. Энэ байгалийн буфер байхгүй бол жижиг асуудал хяналтаас гарч, давтамжийн түвшин аюултай хурдтай өсөж болно. Хамгийн муу нь олон салбарт алдааны даралтгүй байдал үүсдэг. Стандарт аюулгүй байдлын протокол нь бүх зүйлийг хамгийн сайн байдлаар ажиллуулж байхын оронд эрчим хүчний буурлын үед инверторыг хааж, эсвэл тодорхой ачааллыг бууруулдаг. Энэ нь ялангуяа алслагдсан газар нутагт асуудалтай болж, эрчим хүчний өөр эх үүсвэр ойрхон байдаггүй. Үүний үр дүнд эдгээр жижигхэн саад нь ихэвчлэн бүрэн цэгцрэхэд хүрдэг. Эдгээр бүх хомсдол байдлын улмаас цаашид цахилгаан сүлжээний гадны үйл ажиллагааг найдвартай, бат бөх байхын тулд эхнээсээ тусгай тогтворжуулах арга хэмжээг авч хэрэгжүүлэх шаардлагатай.

Үндсэн BESS боломжит чадварууд: хурдан хариу үйлдэл, хоёр чиглэлтүүдийн цахилгаан дамжуулалт ба энергийн цагийн шилжүүлэлт

BESS системүүд нь тус проблемуудыг гурван үндсэн аргаар шийдвэрлэдэг, үүн дотор үнэнхүү чухал үр дүн үзүүлдэг. Түүний хамгийн анхны онцлог — түүний хариу үйлдлийн хурд. Ихэнхдээ хариу үйлдлийн хугацаа 100 миллисекундээс бага бөлдөг. Энэ хурд нь цахилгааны давтамж хазайж эхлэх үед мөчлөн цахилгааныг нэмж эсвэл хүлээж авж, системийн тогтвортой бүснүүр үүсэхийн өмнө түүнийг саатуулж чаддаг. Нөгөө чухал онцлог — түүний хоёр төрлийн чиглэлд цахилгааныг зөөх чадвар. Үүн дотор зарядлаж, разрядлаж буй процессын хооронд бодит цагт гладко шилжих чадвар орж, түүн дотор сэргээсүүр энергийн үүсгүүрүүдийн (нарны панел, салхины турбина) үйлдлийн хэлбэлзлийг хэрэглэгчдийн хувьсах шаардлагатай тэнцүүлж чаддаг. Түүн дотор нарны панел юм ухаа салхины турбинаас илүүдэг цахилгааныг хадгалах чадвар бас чухал. Хадгалагдаж буй цахилгааныг цахилгааны ачаалал хамгийн их бөлдөг үед, салхин не бүрхүүр, нар не шингүүр үед ашиглаж чаддаг. 2023 онд Микросүлжээний институт ба NREL-ийн хийсэн сүүлийн судалгааны үр дүнд үүн дотор, өөрсдийн микросүлжээтэй тусгаарлагдсан бүхнүүрүүдэд дизель генераторын ашиглалтыг 30–50 хувь хүртэл бүүрхүүр.

BESS-дүүрсэн давтамж ба хүчдэл тогтвортой байлгах

Синтетик инерци ба дрүп хяналт: Инвертер-доминант микроцүлхүүрүүдийн нөхөлт

Хувиртагч дээр суурилсан микроүүрдүүд нь сүлжээний гаднах тогтоосон бүтцүүдэд сарнисан энергийн хэрэглээ доминант болж буй талбумд түүнчлэн тархмал болж буй. Традицион сүлжээнүүдтэй харьцуулж, төрөлхийн эргэлтийн инертностьгүйд түүнцлэн үүрдүүд нь үүсгэж буй ба хэрэглэж буй хүчдүүдийн хоорондын тэнцвэр алдагдаж, давтамж шүүдэр өөрчлөлтүүдтэй хүнд хүртэмүүр бөхийнхүүд. Батарейн энергийн хадгалуур системүүд (BESS) «синтетик инертность» гэж нэрлэдэг зүйлсийг дүүртгэн хангаж буй. Үүнд хүчдүүдийн электроник төхөөрөмжүүд давтамж өөрчлөлтүүдийг (RoCoF) илрүүлж, түүнд хурдан хүчдүүдийн нөмрөл үзүүлж, RoCoF-ын хурдыг хяналтгүй системүүдтэй харьцуулж хоёр дахин багасгаж буй. Дрооп хяналт гэж нэрлэдэг ёсны хяналтын арга бас бүтцүүдийн хооронд ачааллын хуваарилалтыг автоматаар хангаж буй. Давтамж буурвал батарейн хадгалуур системүүд нь стабилизацийн зорилгоор хадгалуур энергийг чөлөөлж, хэт их хүчдүүд бүтцүүдэд орж буй үед түүнийг шингээж буй. Бүх түүнцлэн онцлогүүд нь хуучин синхрон машинүүдийн ажиллах зарчимыг дүүртгэн, генераторуудын аварга ажиллах үед эсвэл ачааллын шүүдэр өөрчлөлтүүдтэй хүнд бүтцүүдийн тогтвортой ажиллахыг хангаж буй, түүнцлэн ихэнхдээ хүний оролцоогүйгүй автомат хяналт хангаж буй.

Динамик идэвхтүүн чадлын дэмжлэг ба BESS EMS-ийн тусламжтайгаар идэвхтүүн хүчдлийн зохицуулалт

Хүчдэлийн тогтвортой бус байдал нь салангид системүүдийн ихэнхийг, түүнд онцгой тулгуурлан ажилладаг сүүлийн үеийн сарын ба салхины энергийн хүлээн автүүдийн ажиллах чадварыг хүнд хүртэл хохируулж байна. Уламжлалт хүчдэлийн зохицуурт нь төдийн үүрд хүчдэлийн түргэн өөрчлөлтүүдийг зохицуулах чадвар үл оршит. Батарейн энергийн хадгалуулын системүүд (BESS) ба ухаалаг энергийн менежментын системүүд (EMS) хамтран ажиллаж, түүн дээрх асуудлыг үр дүнтэй шийддүүд. Түүн дээрх системүүд нь ердийн цахилгааны гүйрэлттүүдтүүн холбоотой бус, динамик реактив хүчдэлийн дэмжлэг үзүүрлүүд. EMS нь цахилгааны шүүлт дээрх үйл явдлыг тасралтгүй хяналд барьж, хүчдэлийн унаж, үсэрхийлж, эсвэл гайхамшгийн хүчдэлийн долгионуудыг үл харахуйц хурдан зохицуулахын тулд бүүрхүүн юм уу индуктив ВАР-уудыг ашиглаж чаддүүд. Сарын энергийн үйлдвэрлэлд үлдэж буй үсрэлтүүд юм уу хүчтүүн салхины шүүлтүүд үүрд систем нь реактив хүчдэлийг буферлүүд. Мөн түүн дээрх систем нь хүссэн бус гармоникүүдийг цэвэрлүүд ба хүчдэлийн тогтвортой байдлыг нормаль түвшний тухайд 2% орчимд автоматик тохируулж, нүүрдүүн дизель генераторуудыг ажиллуулах шаардлагагүйд. IEEE PES Микросүүлт Комитетын тайлангаар, түүн дээрх шинж чанарууд нь хүчдэлийн холбогдох цахилгааны хүрдүүдийг 70% хүртэл бүүрхүүн. Түүн дээрх тогтвортой байдал нь мөн мөчирдүүн төхөөрөмжүүдийн үйлдлийн хугацааг уртасгаж, түүн дээрх төхөөрөмжүүд нь тасралтгүй хүчдэлийн хэлбэрлүүдийн нүүрдүүн дарлалд үл оршит.

Үйлдлийн төвдүүр: Доргилт хөнгөлөхөөс хүртэл харанхуй дүүрэн ажиллуулах хүртэл

Ухаалаг BESS-ийн диспетчерлэлтийн тусламжтайгаар ачааллын тэнцвэржүүлэлт ба дизель генераторын ашиглалтын саад

Сэргээж буй энергийн үйлдвэрлэл хөвчлөн өөрчлөгдөх ба цахилгааны хэрэгцээ таамаглаж болохгүй зүйд хэлбэлзэх үед түүн дээр суурилж буй системүүд, түүнд орж буй дизель генераторуудад хүчтэй тулгардаг. Батарейн цахилгаан хадгалах системүүд (BESS) умные алгоритмууд ашиглан цахилгааныг хадгалах юм уу ялгах цагийг таамаглаж, түүн дээр суурилж буй системүүдийн хүчтэй хэлбэлзэх ачааллын муруйг 60–80 хувь хүртэл тавиран хөнгөвчлөн шийдэв. Системүүд нь нарны панелүүд юм уу салхины турбинын үйлдвэрлэсэн цахилгааны илүүдэл хэмжээг шингэж, хэрэгцээ үүрд үүрд өсөх үед түүнийг дахин цахилгааны сүлжээнд буцааж өгдөг. Түүн дээр суурилж буй компаниудын хувьд тогтвортой цахилгааны түвшинийг хадгалахын тулд үлдсэн үлдсэн дорого дизель генераторуудыг бүх цагийн турд ажиллуулах шаардлагагүй болдог. Нэг аливаа олборлолтын компани BESS суурилж, жилийн турд түүний түлшний зардал 700 мянган доллар хүртэл буурж, дизель хөдөлгүүрүүдийн ажиллах хугацаа өмнөх хугацааны 8 хувь хүртэл буурж, чухал үйл ажиллагаануудыг гладко явуулж чаджээ. Цахилгааны хэрэгцээг бодит цагт хянах, түүнд нийцүүлэн график хуваарийг тохируулах чадвар нь генераторуудыг хүчтэй хэлбэлзэх ачааллын үед тогтвортой ажиллуулахыг хангаж, түүн дээр суурилж буй генераторуудын ажиллах хугацаа уртасгаж, хүндрэлт үед урт хугацаанд хангалттай резерв цахилгаанын нөөц бүрдүүлж чаддог.

Харанхуй дүүрэлтийн чадвар: Гадаад тусламжгүйгөөр шүүлтүүр газрын онцгой чухал үйлчилгээний суурин хангамжийг сэргээх

Түлхүүрт бүснээс тасалдмуйн системүүд харин бүтнээр нь хугацааны дотор газардаж чаддаг, гэтгүй батарейн энергийн хадгалуур системүүд (BESS) автономит харанхуй дүүрэн ажиллах чадвар гэж нэрлэгдэх онцгой чадварыг санал болгож байдаг. Түүн дотроо чухал үйлдвэрлэлийн объектүүдийн цахилгаан хангамжийг гаднаас тусламж үзүүрлэхгүй, генераторуудыг хүн хүчээр ажиллуулж чадахгүй нөхцөлд өөрсдийн хүчээр сэргээж чаддаг. Хуучин дизель генераторуудын ажиллуулалт нь түлш хийх, хөдөлгүүр ажиллуулах, бүх системүүдийн хоорондын синхронизацийг тохируулах зэрэг олон алхамыг шаардаж байдаг. BESS-үүд нь түүн дотроо бүх төрлийн хүн хүчтүүдийн ажиллуулалтын хүндрүүлэлтийг хүртэл хориглож, тогтвортой хүчдэл ба давтамжийг мөртөөн дотор үзүүрлэж, микро-сүлжээний удирдлагын төхөөрөмжүүдийн дахин ажиллуулалтыг хөнгөвчлөж, чухал хүч хангамжийн объектүүдийн ажиллуулалтыг постепенно сэргээж чаддаг. Жишээ нь: том хотуудаас хол орших нэгэн өвчингүйд. Бүтнээр нь цахилгааны хүчдэл унаж, бүх системүүд идэвхгүйдсэн үед BESS-үүд нь хагалдмуйн гэрлүүд ба амь зүйн дэмжлэх системүүдийн ажиллуулалтыг зөвхөн 28 секунд дотор сэргээж чаджээ. Энэ яаж бүтнэ? Процесс нь удирдлагын холбоосын холболтыг дахин сүлжээнд холбож, дараа нь чухал хүч хангамжийн объектүүдийг (нүүрсний нийт хүч хангамжийн 10%-аас бага) ажиллуулж, сүүлд нь бүснээс тасалдмуйн үйлдвэрлэлийн хөрөнгүүдийн ажиллуулалтыг сэргээж чаддаг. Сүүлийн үеийн BESS-үүд нь урьдчилан цэнхрүүлсэн хэлхэй, дотоодын тасалдмуйн таних систем, гүнзгий цэнхрүүлсэн програм хангамж зэрэг онцгой шинж чанаруудыг агуулж, түүн дотроо гүнзгий цэнхрүүлсэн нөхцөлд ч надёжно ажиллуулж чаддаг. Бүх төрлийн сайжруулалтууд нь түлш хүргүүлэх үйлдвэрлэлийн хэрэгцээг бүтнээр нь бууруулж, дахин ажиллуулалтын хугацааг хэдэн цагаас хамгийн ихдээ хоёр минут хүртэл бууруулж чаддаг.

НӨАТ-ын хэсэг

BESS гэж юу вэ?

Батарейн эрчим хүчний агуулах систем (BESS) нь эрчим хүчийг хожим ашиглахын тулд хадгалах, эрчим хүчний хангамжийн системийг тогтворжуулах, эрэлт үйлдвэрлэлийг тэнцвэртэд хүргэхэд тусалдаг технологи юм.

Нийтлэг бус систем яагаад эмзэг байдаг вэ?

Сүлжээний гадны системүүд нь сүлжээний инерцигүй бөгөөд ихэвчлэн алдааны дамжуулалттай тэмцдэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн эрчим хүчний тогтворгүй байдал, саарлалтад хүргэдэг.

БЕСС нь сүлжээний гадны системийг тогтворжуулахад хэрхэн тусалдаг вэ?

BESS нь хурдан хариу, хоёр талын эрчим хүчний урсгал, эрчим хүчний цаг хугацааны шилжилтийг хангаж, давтамж, даралтыг тогтворжуулж, дизелийн генераторт итгэхээ бууруулдаг.

Хар эхлэх чадвар гэж юу вэ?

Хар эхлүүлэх чадвар нь BESS-ийн гадаад тусламжгүйгээр хязгааргүйгээр эрчим хүчийг эрчим хүчний салбараас гадуурх чухал дэд бүтцийг бие даан сэргээх чадвартай байдлыг хэлдэг.