Cách kiểm soát và quản lý các hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời quy mô lớn

Trang trại năng lượng mặt trời Tranquility công suất 205 MW ở Quận Fresno, California, đã hoạt động từ năm 2016. Vào năm 2021, trang trại năng lượng mặt trời sẽ được trang bị hai hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) với tổng quy mô là 72 MW/288 MWh để giúp giảm bớt vấn đề gián đoạn trong quá trình phát điện và cải thiện hiệu suất phát điện tổng thể của trang trại năng lượng mặt trời.
Việc triển khai hệ thống lưu trữ năng lượng pin cho một trang trại năng lượng mặt trời đang hoạt động đòi hỏi phải xem xét lại cơ chế điều khiển của trang trại, vì trong khi quản lý và vận hành trang trại năng lượng mặt trời, bộ biến tần để sạc/xả hệ thống lưu trữ năng lượng pin cũng phải được tích hợp. Các thông số của nó phải tuân theo các quy định nghiêm ngặt của Nhà điều hành hệ thống độc lập California (CAISO) và các thỏa thuận mua điện.
Các yêu cầu đối với bộ điều khiển rất phức tạp. Bộ điều khiển cung cấp các biện pháp vận hành độc lập và tổng hợp cũng như kiểm soát các tài sản phát điện. Các yêu cầu của nó bao gồm:
Quản lý các cơ sở điện mặt trời và hệ thống lưu trữ pin như các tài sản năng lượng riêng biệt để truyền tải năng lượng và phục vụ mục đích lập lịch trình cho Nhà điều hành Hệ thống Độc lập California (CAISO) và bên mua điện.

640

Ngăn chặn tổng công suất đầu ra của hệ thống điện mặt trời và hệ thống lưu trữ pin vượt quá công suất điện lưới và có khả năng làm hỏng máy biến áp trong trạm biến áp.
Quản lý việc cắt giảm các cơ sở điện mặt trời để ưu tiên sạc hệ thống lưu trữ năng lượng hơn là cắt giảm điện mặt trời.
Tích hợp hệ thống lưu trữ năng lượng và thiết bị đo điện của trang trại năng lượng mặt trời.
Thông thường, các cấu hình hệ thống như vậy yêu cầu nhiều bộ điều khiển dựa trên phần cứng dựa trên các Đơn vị đầu cuối từ xa (RTU) hoặc Bộ điều khiển logic lập trình (PLC) được lập trình riêng lẻ. Đảm bảo rằng một hệ thống phức tạp như vậy gồm các đơn vị riêng lẻ hoạt động hiệu quả mọi lúc là một thách thức lớn, đòi hỏi nhiều nguồn lực để tối ưu hóa và khắc phục sự cố.
Ngược lại, việc tổng hợp điều khiển vào một bộ điều khiển dựa trên phần mềm điều khiển tập trung toàn bộ địa điểm là giải pháp chính xác hơn, có khả năng mở rộng và hiệu quả hơn. Đây là những gì chủ sở hữu cơ sở năng lượng mặt trời lựa chọn khi lắp đặt bộ điều khiển nhà máy điện tái tạo (PPC).
Bộ điều khiển nhà máy điện mặt trời (PPC) có thể cung cấp khả năng điều khiển đồng bộ và phối hợp. Điều này đảm bảo rằng điểm kết nối và dòng điện và điện áp của mỗi trạm biến áp đáp ứng mọi yêu cầu vận hành và vẫn nằm trong giới hạn kỹ thuật của hệ thống điện.

Một cách để đạt được điều này là chủ động kiểm soát công suất đầu ra của các cơ sở phát điện mặt trời và hệ thống lưu trữ pin để đảm bảo rằng công suất đầu ra của chúng thấp hơn định mức của máy biến áp. Quét bằng vòng điều khiển phản hồi 100 mili giây, bộ điều khiển nhà máy điện tái tạo (PPC) cũng gửi điểm đặt công suất thực tế đến hệ thống quản lý pin (EMS) và hệ thống quản lý SCADA của nhà máy điện mặt trời. Nếu hệ thống lưu trữ năng lượng pin được yêu cầu xả và việc xả sẽ khiến giá trị định mức của máy biến áp bị vượt quá, bộ điều khiển sẽ giảm sản lượng điện mặt trời và xả hệ thống lưu trữ năng lượng pin; và tổng lượng xả của cơ sở điện mặt trời thấp hơn giá trị định mức của máy biến áp.
Bộ điều khiển đưa ra quyết định tự động dựa trên các ưu tiên kinh doanh của khách hàng, đây là một trong số nhiều lợi ích đạt được thông qua khả năng tối ưu hóa của bộ điều khiển. Bộ điều khiển sử dụng phân tích dự đoán và trí tuệ nhân tạo để đưa ra quyết định theo thời gian thực dựa trên lợi ích tốt nhất của khách hàng, trong phạm vi quy định và thỏa thuận mua điện, thay vì bị khóa vào một mô hình sạc/xả tại một thời điểm cụ thể trong ngày.
Năng lượng mặt trời +lưu trữ năng lượngcác dự án sử dụng phương pháp tiếp cận phần mềm để giải quyết các vấn đề phức tạp liên quan đến việc quản lý các cơ sở năng lượng mặt trời quy mô tiện ích và hệ thống lưu trữ pin. Các giải pháp dựa trên phần cứng trong quá khứ không thể sánh được với các công nghệ hỗ trợ AI ngày nay vượt trội về tốc độ, độ chính xác và hiệu quả. Bộ điều khiển nhà máy điện tái tạo (PPC) dựa trên phần mềm cung cấp giải pháp có khả năng mở rộng, phù hợp với tương lai, được chuẩn bị cho sự phức tạp do thị trường năng lượng thế kỷ 21 mang lại.


Thời gian đăng: 22-09-2022