יציבות מערכת החשמל בהקשר של משאבי אנרגיה מנותנים ורשתות סוחרים

מבוא

השינוי הגלובלי לעבר מערכת אנרגיה נמוכה פחמן הוא כתב באופן יסודי את כללי הפעולה ברשת.הפחתת משאבי האנרגיה הגמישים (DERs) - מערך סולארי גג, טורבינות רוח קטנות, מאחורי סוללות מטר, וכלי רכב חשמליים עם יכולת דו-כיונית - אינם מספקים יותר תוספות אנרגיה, אלא גם הם הופכים את עמוד השדרה של פרדיגמת חשמל חדשה, שבה אלפי או אפילו מיליוני צמתים מייצרים, מחסן, ואווירה, ואווירה, בעוד שעדיין לא מפותחת, הן אינן מקיימות את אותה רשת יעילה של אנרגיה, הן לא פותחות, הן אינן מאנרגיה בלתי-זמנית, הן אינן מעצמה, הן אינן מתחום מערכת הפעלה, הן אינן מתחום מערכת הפעלה, הן אינן מתחום של מערכת הפעלה, הן הופכות, והן מעצמה, הן הופכות, הן הופכות את אותה רשת יעילה, הן הופכות, הן, והן מעצמה, הן, הן, הן, הן, הן הופכות, הן הופכות, הן הופכות לכדי יכולת הפעלה של מערכת הפעלה גמישה, הן הופכות, הן הופכות לכדי יכולת הפעלה גמישה, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן הופכות לכדי פוטנציאל של מערכת הפעלה

הבנת מערכת הכוח סטנסיות בקונטקסט מבוזר

בליבתו, יציבות מערכת החשמל היא היכולת של רשת חשמלית לחזור למצב נורמלי שפועל לאחר שנצפה להפרעה. Disturbances טווח מההפסד הפתאומי של גנרטור גדול או קו שידור לתדחות מהירה בעומס או פלט מתחדש.Stability מחולק בדרך כלל לשלוש קטגוריות עיקריות: סטיות ריקות, המתייחסות לסנכרון בין גנרטורים; תדירות, יכולתה של רשת לשמור על מתח טבעי ויציבות גבוהה יותר, אשר נשמרת בין תדרים, לבין שינויים משמעותיים של אנרגיה יציבה, אשר ישארוכת אנרגיה יציבה, אשר ישארוכת, אשר ישארוכת טווחית, אשר ישארוכת אנרגיה גבוהה, אשר ישארוכת טווח, אשר ישארוכת טווח, אשר ישארוכת טווח זה, אשר ישארונית, אשר קשורה לעוצמה טבעית, אשר ישארונית, אשר קשורה לעוצמה טבעית, אשר ישרודנית, בין מערכות בקרה גבוהה, אשר ישארונית, אשר קשורה לעוצמה של אנרגיה, אשר עומד על פני אנרונכרונית, בין מערכות בקרה גבוהה יותר, אשר קשורה לעוצמה טבעית, אשר עומד על פני אנרונכרונית, אשר ישרודנית, אשר עומד על פני ותר, אשר קשורה לעוצמה של אנרגיה יציבה, אשר קשורה לעוצמה של אנרגיה יציבה גבוהה יותר, אשר ישמור, אשר ישרוד

(ההתדרדרות פוגעת בהנחה זו.הרבה DERs להתחבר באמצעות חומרים אלקטרוניים כוחיים שאין להם פער מכני מובנה ב- inertia.הם מגיבים לתנאי רשת עם בקרה אלקטרונית מהירה, אבל ההתנהגות שלהם מוכתבת על ידי תוכנה ולא פיזיקה. כמו משאבים המבוססים על חומרים שאינם מסולקים על ידי הדור הסנכרון, ירידה כללית של הרשת, מה שהופך את הסטיגמות חדות ומהירות יותר.

רוטר זווית רגישות ב Low-Inertia Grids

יציבות רוטר נוגעת ביכולתם של גנרטורים סינכרוניים להישאר בסנכרון לאחר הפרעה. במערכת עם רבים מעוקבים אחר רשת, אשר מסתמכים על התייחסות יציבה של מתח מהרשת, אובדן גנרטור גדול יכול לגרום שינויים שלב מהיר כי החוצה את מנעול באופן פעיל של לולאות שננעלו בשלב זה.

מקורות אנרגיה מבוזרים: הזדמנות ווולטי

DERs כוללת משפחה טכנולוגית מגוונת.פאנלים פוטו-וולטאיים על גגות למגורים ומסחריים, טורבינות רוח בקנה מידה קטן, משולב יחידות חום וכוח, תאי דלק ומערכות אחסון אנרגיה סוללה כל זכאיות.הפריסה המהירה שלהם מונעת על ידי ירידה בעלויות, תמריצים מדיניות, ו דחיפה חברתית לאנרגיה נקייה. בצד החיובי, מבוזרת את אובדן השידור, שדרוגים יקרים, ואת יכולות לשפר את ההתאוששות המקומית באמצעות דרישות ניהול אנרגיה פתוחה כראוי.

עם זאת, המאפיינים מאוד שהופכים את DERs אטרקטיבי גם לגרום להם אתגר ליציבות של השמש: אי-המציאות של יותר מ-50% בתוך שניות עקב עננים חולפים, מה שגורם לדור רמפות שכאשר מצטברים ברשת הפצה, יריבו של תחנת כוח מסורתית (Valten) הוא משתנה במידה שווה, לעתים קרובות לשיא כאשר הביקוש נמוך ולהיפך.

רשתות Prosumer Networks ו-Bdirectional Power Flows

רשת פרוסומר היא מערכת שבה אנשים, עסקים או קהילות כאחד לצרוך ומייצרים חשמל, לעתים קרובות משתתפים בשווקים פעילים או תוכניות שיתוף. בניגוד לצרכנים פסיביים שפשוט מושכים כוח, פרוזמרס מייצאים דור עודף לרשת או ישירות לשכנים באמצעות פלטפורמות עמיתים לpeer. Technologies כגון סוללות מבוססי blockchain, ייצור חשמל וירטואלי (VPs), וגנים סולאריים הם דבק תפעולי כי הופך לתאים חשמליים יותר, כגון סוללות חשמל מבוססי בלוקצ'רטוט.

מבחינת יציבות, רשתות פרוסומר מציגות זרמים דו-צדדיים בלתי צפויים מאוד שיכולים להשתנות לאורך כל היום.מערכת ההפצה, אשר נועדו במקור לזרימת חשמל רדיואקטיבית ממשתמש הקצה, עכשיו רואה כוח זורם במעלה הזרם, עשוי להקדים קווים מתקדמים של מיקרו-ביטה, אשר יש צורך בפרופילי בקרה מתקדמים (Folage) אשר סירבו בהתמדה לאורך המזינים כעת, בשלב של חיבור פרומרן, לא רק לנטרולנטים, אלא גם לבודדים כלכליים, אלא גם לבודדים.

אתגרים אפשריים ב-DER-Rich Grid

יעילות ואיומים אינרציה

(ברשת קונבנציונלית, סטיית תדר מחוספסת על ידי האנרגיה הקינטית המאוחסנים בהמוניהם של גנרטורים גדולים: חוסר איזון פתאומי גורם לסוללות מיידיות, פסיביות או ספיגה של כוח ממכונות אלה, נותן זמן לתגובת תדר ראשונית להפעלת משאבים המבוססים על חומרים בלתי חוקיים (Fer) באמצעות ברירת מחדל, לא לתרום למקרים של הגבלת זמן נמוכה יותר של הגנה על ידי חברת RVer (Fightance) לאחר תחילתה של שימוש בתדירות גבוהה יותר של אנרגיה (Fer).

תקנות ניהול ותפקוד של כוח תגובתי

יציבות וולטינג (Riversance) תלויה באיזון של כוח תגובתי. במערכות מורשת, גנרטורים רוטטים ו-Commissionsss מרכזיים מספקים תמיכה בכוח תגובתי.DER הם מסוגלים להזריק או לספוג כוח תגובתי, אך יחידות מורשת רבות פועלות בגורם כוח קבוע, לעתים קרובות יותר ויותר, חוסר ממשקי התקשורת להגיב אותות מתח מודרניים אפילו "חכמים" בקונפליקטים יכולים להחמיר את ה-ה כגון שינויים בלחץ מהיר של תפקוד אוויריקט, אך גם אם הם לא אלגוריתמים של כוח אלגוריתמים של 15 פעולות הפעלה (D).

הגנה ואיומים

תוכניות הגנה תפוצה מסתמכות רבות על הודעות מותאמות ומסגרים, אשר מניחים כי unidirectional מצב הנוכחי של תת-התמדה.עם DERs האכלה תקלות מהצד העומס, הודעות אלה יכולות לבטל כיוון אשם, המוביל להגנה על מהירות או טיפול סימפטני (תיקון) ללא צורך בהפעלת לחץ דם גבוה יותר, כאשר חלק מהרשת הופך מבודד מבחינה חשמלית, אך ממשיך להיות ממריץ על ידי סיכון מקומי, בתנאי טיפול מהיר יותר:

הרמוניות ואיכות הכוח

(החומרים המבוססים על חומרים) מזרמים הרמוניים גבוהים בשל פעולתם של ההחלפה.כפי שמספר ההתקפים המופנמים יכול לצבור, גרימת חימום יתר בטרנספורמציה, בנקים קיבולטור ומנועים.איכות כוח ירודה משפיעה גם על עומסים דיגיטליים רגישים וציוד אלקטריקטיבי.

מורכבות בקרה ואבטחת סייבר

(ב) מספר הנכסים הניתנים לשליטה מתרבים, דרישות החישוב והתקשורת על מערכות בקרת רשת (DMS) יכולות להשתתף במערכות ניהול תפוצה (DMS) רק ב-DMS) כדי לשלב נתונים בזמן אמת מאלפי חיישנים, מופנים ומונים, ולבצע אופטימיזציה של שניות עד דקות של יעילות מבוססת DLT2, אך נתונים אלה אינם ניתנים למניעה של יציבות ציבורית או רשתות אלחוטיות, לעתים קרובות מרחיבים את פני השטח של סייבר-מהפכה בלתי-מסוגית של מערכת העיכול;

אסטרטגיות ל-Enhancing Stability

בקרה מתקדמת וקודים גריידיים

קו ההגנה הראשון של IEEE הוא לצייד משאבים מבוססי חומרים עם יכולות המחקות ואפילו על פני מכונות סינכרוניות (קודים ברשת מודרנית), כגון אלה של VDE-AR-N 4120 או חוק קליפורניה 21, דורשים DERs לספק תמיכה באנרגיה דינמית, תגובה בתדר-וואט, ו-Clock-up-up-up-of-protected-forming, אשר יקימו באופן פעיל ותדירות גבוהה יותר מאשר ייצוב של תאים מתקדמים, על ידי ייצוב של תאים חשמליים, על ידי ייצוב (Ricercop-Fercopercreative) כדי להבטיח שיפורי-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-reative) של מערכות הפעלה מחדש של רשתות הפעלה (Ricercrelimateer) של רשתות הפעלה מחדש של רשתות הפעלה מחדש של רשתות הפעלה מחדש של רשתות הפעלה מחדש של רשתות הפעלה מחדש של רשתות הפעלה מחדש של רשתות הפעלה מחדש של רשתות הפעלה מחדש של תדרים (Unactive) של תדרים, ו-Virdowercup-Virdowsivesivesives) של רשתות הפעלה מחדש של ייצוב (Unactive) של ייצוב (Unactive Revertercrelimate Revert

אחסון אנרגיה כבירה

מערכות אחסון אנרגיה סוללות (BESS) הן כלי צדדי ליציבות הרשת המודרנית.הם יכולים להשיל מאפס לתפוקה מלאה של מילימטרים, המספקים רגולציה בתדר, תמיכה במתח, ולהגדיל חלקות עבור משתנים מתחדשים. בסולם המגורים, המצטברים מאחורי סוללות מילואים מטר יכול ליצור תחנת חשמל וירטואלית שמשתתתתתתת יותר בשווקים סיטונאיים, תוך מתן הקלה על פני שטח אחסון תרמי.

מערכות ניהול אנרגיה ואינטליגנציה מלאכותית

ניהול רשת צפופה של מכשירי DERS דורש שינוי משליטה מרכזית של חומר נפץ לאינטליגנציה היררכית, מבוזרת.Dtributed Energy Management Systems (DERMS) מצטבר, תחזית ותזמורת אלפי מכשירים בזמן אמת.הם מתקשרים עם חומרים חכמים, מעכבי חשמל מתקדמים (Facter) ומבנה מערכות ניהול כדי לייעל את זרימת החשמל, למזער הפסדים הגונים ולתחזק את המתח בתוך גבולות האלגוריתמים המאומנים על פני השטח המטאורולוגיים והדיוק המשתנים של מערכות בקרה של מערכות בקרה של מערכות בקרה של מערכות בקרה (FRMFRMFRMFRMFRMFRMFRMFRMFRMFRM) וחיזוי) וחיזוי יכולות להגדלת רמת הדיוק של מערכות בקרה מהירה יותר.

דרישות ו- Flexibility Markets

גמישות לצד הביקוש היא השלמה רבת עוצמה לצעדי יציבות לצד האספקה. Aggregators יכול לרשום תרמוסטטים חכמים, תנורי מים, משאבות בריכה, ומטענים EV לספק תגובה תדירות ותקנות מתח בבריטניה, שירות הגמישות בצד הביקוש (DSFS) מאפשר למפעילי מערכת הפצה לספק גמישות מעומסים מקומיים ומסחריים מצטברים לניהול מגבלות דומות בצרפת (RTEFRE) וביקוש להפחתה מהירה של תוכנית הפעלה (DDR) שיכולה לגרום להפחתה מהירה של זמן קצר לאחר מכן להפחתה מהירה של משאבים, אך ורק לאחר מכן, אך ורק לאחר מכן, אך ורק לאחר מכן, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, דרישות הפעלה מהירה של זמן קצר יותר, כלומר, כלומר, כלומר, באופן נרחב, כלומר, באופן קבוע של משאבים קבועים, ללא מגבלות מהירות, ללא מגבלות מהירות (DDR) באופן נרחב, ללא מגבלות מהירות) וביקוש, ללא מגבלות מהירות (DDRFRE) להפחתה מהירה של משאבים פתוחים, ללא מגבלות מהירות, ללא מגבלות קבועות, ללא מגבלות מקומיות ופתרונות מתקדמים (DDR) כדי להבטיח קיבולת הפעלה מהירה, ללא מגבלות מהירות, ללא מגבלות פתוחות, ללא מגבלות פתוחות, ללא מגבלות פתוחות, כדי להבטיח אלגוריתמים, כדי להבטיח אלגוריתמים, כדי להבטיח אלגוריתמי

מיקרוגרידים ואיים מופנים

אחת האסטרטגיות החזקות ביותר היא לאפשר לחלק ממערכת ההפצה לפעול כאיים בעלי חיים עצמיים במהלך הפרעות.מיקרוגרואידים - מערכות אנרגיה דיסקרטיות עם גבולות חשמליים מוגדרים - יכול להתנתק באופן חלק מהרשת הראשית ולהמשיך לספק עומסים קריטיים באמצעות הדור המקומי והאחסון.

חדשנות ועיצוב שוק

פתרונות טכניים בלבד אינם מספיקים ללא מסגרות רגולטוריות המיישרות מודלים של הכנסות כלי רכב על בסיס מכירות בנפחיים יכולים להרתיע את DER אימוץ, בעוד שתקנות המבוססות על ביצועים יכולות לפציח את שוקי היציבות החדשים להיענות מהירה לתדירות גבוהה, כוח תגובתי של 3DR, והתמיכה במתח היא חיזוק היכולות של DERs ו-Crevenuescreatives (EFR) של בריטניה (Enhancedancedancedancedency Response) ו-FST תמיכה בשוק ה-F) מאשר תמיכה בהגדרות תפעוליות.

מחקרים: יכולת פעולה

החדירה הגבוהה של גרמניה

גרמניה, עם יותר מ-50 GW של יכולת PV מותקנת, הרבה ממנה מבוזרת, מציעה עשור של ניסיון בניהול יציבות.בתחילת 2010, הבעיה 50.2 הרץ - שבו אובדן של דור בשל סף תדר יחיד יסכן את אבטחת הרשת - הביאה לחידוש מסיבי של חומרים מחוסנים עם תגובה מתקדמת של תדרים.

אוסטרליה: Inertia Shortfall

שוק החשמל הלאומי (NEM) באוסטרליה חלוצי בשווקים מהירים בעקבות ה- 2016 בדרום אוסטרליה (South Australian blackout) , The Horsdale Power, 150MW / 193.5MWh טסלה, הראה כי אינרטיה סינתטית מסוללות יכולות לעצור את התדירות מהר יותר מאשר יחידות סטנדרטיות של אספקת חשמל מבוזרות (FRM) לאחר מכן, הציגה דרישות תגובה ראשוניות עבור כל הגנרטורים, כולל למערכות אנרגיה מתחדשת, והיא מפתחת מסגרת כוחנית אשר סיפקה כעת את הפחתת התקנים של NV).

שוק הנטוש של קליפורניה ודאק קרב

(הסוללות המפורסמות של קליפורניה, "דקום" - הירידה של עומס נטו העמיקה בשל השמש של גג - אפיטמיזציה של אתגרים גדולים של אינטגרציה DER יוצרת.The California ISO עבד עם שירותים ורגולטורים כדי להרחיב את יכולת אחסון הסוללה, לחייב פונקציות מהירות חכמות של VFcateer בקליפורניה, וטייסי תיבות אחסון של DERs כדי לספק חלק מהיוזמה לאנרגיה נקייה של אוקלנד ו-SDFGSTS (התעדכנת תשלומים) לייעלות של מערכת אחסון מתקדמת של מערכת אחסון של מערכת אחסון של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של CFDFDFDRICF) אשר מקליפורניה-R.

הדרך Ahead: מחקר, מדיניות ושיתוף פעולה

[הטרקטורי של יציבות מערכת החשמל ברשת מבוזרת יתעצב על ידי מחקר מתמשך ושיתוף פעולה חוצה-מגזרי. Grid-forming inverters נעים מטיפוסים אקדמיים למוצרים מסחריים, עם תקנים הפועלים על פרוטוקולים בדיקות כדי לאשר את התנהגותם תחת תרחישים שונים של קוד דינמי, משתנים יציבי אנרגיה, ובקרי חשמל מופצים כדי ללסחוט יותר יכולת של חוטים קיימים תוך שמירה על אינטגרציה בינלאומית (RIFon) כגון אינטגרציה:

אבטחת סייבר נותרה בראש סדר העדיפויות של משרד האנרגיה האמריקאי (FLT:0Cybersecurity עבור מערכות אנרגיה (CEDS)IRLT:1 ויוזמות אירופיות כמו ההנחיות של ש"ח קובעות דרישות בסיס לתכנון ותקשורת מאובטחים.כפי שקושחית DER הופכת לערעור על האוויר, הסיכון של רשתות אספקה נפגעות חייב להיות מנוהל באמצעות ניסויים קריפטוגרפיים ואפס ידידותיות, כמו גם תגמולים של אנרגיה.

לבסוף, שילוב של תחבורה וחשמל חימום יטשטש עוד את הגבולות של רשת ההפצה.מיליוני כלי רכב חשמליים, כל אחד עם יכולת דו-כיונית פוטנציאלית, מייצג משאב אחסון מבוזר עצום, אבל גם מקור חדש של צירוף מקרים של אחר הצהריים. לתאם טעינה חכמה ופרוטוקולים לצמצום הרכב, כגון ISO 15118-20, יהיה מרכזי בהפוך אתגר זה לנכס.

מסקנה

המעבר למערכת אנרגיה מבוזרת המופעלת על ידי השתתפות פרו-סמר אינו רק שדרוג טכנולוגי אלא טרנספורמציה מבנית של הארכיטקטורה של הרשת. Power System יציבות, לאחר התחום הבלעדי של חדרי בקרה מרכזיים ומכונות מסתובבות גדולות, חייב כעת להיות ארוג לתוך מרקם של ספקי הפצה, ממריצים חכמים, אותות שוק.