A pv-magazine globális kiadásában jelent meg
A GE Research, a General Electric kutatás-fejlesztéssel foglalkozó részlege nemrégiben 4,2 milliárd USD összegű finanszírozást nyert el az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Napenergia Technológiákért felelős részlegétől (U.S. Department of Energy Solar Energy Technologies Office, SETO) hálózat-formáló vezérlési technológiák kifejlesztésére, hogy lehetővé tegye az időszakos napenergia integrálását az elektromos hálózatokba.
A csoport sajtóközleményében ismertette, hogy új vezérlési rendszerek fejlesztését tervezik annak érdekében, hogy a szél- és napenergiával működő inverterek a hagyományos generátorokhoz hasonlóan alakítsák a feszültséget és a frekvencia szinteket. A csoport átfogó, fejlett hálózat-formáló vezérléseket, rendszer modellezéseket, széles körű tesztelést és validációt magában foglaló megoldás kifejlesztésére számít.
Forrás vezérlés
„Az [Energiaügyi Minisztériummal] közös projektünk révén kifejlesztendő alapvető hálózat-formáló vezérlés a GE feszültségforrás vezérlésén vagy virtuális szinkron generátor vezérlésen fog alapulni, a napjainkban használt megnevezéssel élve” – nyilatkozta Maozhong Gong, a GE Global Research vezető villamosmérnöke a pv magazine-nak.
Gong jelzése szerint a szinkron generátor már bizonyított a GE jelenlegi tárolórendszereinek helyszíni tesztelései során. „Ez magában foglalja azt a tárolórendszert, amely részese volt a világ első hibrid akkumulátoros gázalapú rendszerének, ami 2017-ben Kaliforniában először valósította meg egy erőmű teljes újraindítását külső áramforrás nélkül (blackstart).
A hálózat-formáló vezérlés technológiáján végzendő munka lépések sorozatából fog állni. „E projekt segítségével fejlettebb vezérléseket fogunk kifejleszteni, hogy javítsuk a hálózat-formáló inverter tranziens teljesítményét, amely magában foglalja a tranziens vezérlést a feszültség áthidalás, a megosztott tranziens virtuális impedancia vezérlés és a konszenzus alapú több inverteres vezérlés során” – magyarázta Gong.
Modellezési módszerek
Gong és kollégái tervezik az elemzési célú és az elektromágneses modellezés elvégzését is.
„Az analitikus modellezést egy új módszerrel fogjuk végezni, hogy kidolgozzunk egy impedancia modellt egy különböző termelő forrásokkal működő, hatalmas rendszer számára, ezzel javítsuk a rendszer kis jel stabilitását” – jelezte Gong. „Az elektromágneses modellezést azért fogjuk elvégezni, hogy tanulmányozzuk a hálózat-formáló inverterek kölcsönhatásait és hatását több különböző forgatókönyv esetére.
A GE-nek meggyőződése, hogy a projekt hozzá fog járulni az új fejlesztések kereskedelmi forgalomba juttatásához. „A különböző hálózati forgatókönyvek igazi GE inverter platformokkal történő tesztelésének és ellenőrzésének lehetősége fontos állomás ennek a célkitűzésnek az elérésében” – tette hozzá Gong. „A GE megújulókkal foglalkozó részlegével, az energiáért és megújuló energiáért felelős minisztérium Energia Labortóriumával (National Renewable Energy Laboratory, NREL) valamint tudományos és közműipart képviselő partnereinkkel együttműködve képesek új technológiákat bemutatni az inverterek és a rendszer szintjén is.
Inverter platform
Az inverter platform a General Electric LV5 invertere, amelyet a csoport szerint világszerte 26 GW megújuló energiával működő erőműben telepítettek.
A három szintű inverter platform 1000/1500 V-os egyenárammal működik, és olyan vízhűtéses rendszerrel rendelkezik, ami a cég szerint kevesebb karbantartást igényel, és egy kültéri/beltéri konfigurációval bír, amely a gyártó szerint nagyobb rugalmasságot tesz lehetővé.
„Továbbfejlesztett hálózattámogatási jellemzői zökkenőmentes integrációt biztosítanak a hálózatba táplált áram integrálására, és kezeli a meddőteljesítmény-szabályozást a hálózat csatlakozási pontjánál, ezzel teljesíti az összes jelentős hálózati követelményt” – magyarázta Gong.
A GE tudósai biztosak benne, hogy sikerül létrehozniuk olyan egyedi inverter vezérlőt, amely elsősorban a hálózat-formáló teljesítmény inverter szintjén történő javítására fog összpontosítani oly módon, hogy kezeli a stabilitással, a kölcsönhatással, hibás áthidalással és dinamikus áramkorlátozással kapcsolatos problémákat.
„Amikor az inverterre alapozott jövőbeli elektromos hálózatokat vesszük fontolóra, az összes hálózat-formáló inverter együttes működése kritikus a rendszer stabilitásának fenntartása szempontjából normál körülmények illetve hibák felmerülés esetén egyaránt” – magyarázta Gong. „Új szabályozási technológiákat fogunk kidolgozni, például a több hálózat-formáló források közötti koordinációt és szinkronizációt, a megosztott virtuális impedancia vezérlést, az intelligens napelem vezérlést annak érdekében, hogy fejlesszük a nagy arányban megújulókra épülő rendszer tranziens stabilitását.
Forrás: pv-magazine