ລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ-ໂຊລູຊັນການເຊື່ອມຕໍ່ຕາຂ່າຍພະລັງງານທົດແທນໂດຍການຊ່ວຍເຫຼືອແມ່ນແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດ: ການເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານ AC ແລະ DC coupling.
ການແກ້ໄຂການເຊື່ອມຕໍ່ແບບຂະໜານ AC, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ, ຫມາຍເຖິງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານທົດແທນ-ອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ເຊັ່ນ: ຕົວປ່ຽນ photovoltaic ຫຼື turbine converters, ກໍາລັງເຊື່ອມຕໍ່ກັບຕົວແປງການເກັບຮັກສາພະລັງງານ (PCS) ຜ່ານຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ AC. ພາຍໃຕ້ການປະສານງານແລະການຄວບຄຸມທີ່ເປັນເອກະພາບຂອງ EMS, ມັນປະຕິບັດຫນ້າທີ່ເຊັ່ນ: ໂກນໂກນສູງສຸດແລະການຕື່ມໃສ່ຮ່ອມພູ, ປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຄາດຄະເນ, ແລະການເຮັດໃຫ້ກ້ຽງ.
ຂໍ້ໄດ້ປຽບຕົ້ນຕໍຂອງໂຄງການເຊື່ອມຕໍ່ຂະຫນານ AC ປະກອບມີການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າທີ່ງ່າຍດາຍແລະຊັດເຈນລະຫວ່າງອຸປະກອນ, decoupling ທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ແລະມາດຕະຖານງ່າຍຂອງການພັດທະນາອຸປະກອນແລະຂະບວນການຜະລິດ; ຂໍ້ເສຍປຽບຕົ້ນຕໍແມ່ນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສູງຂຶ້ນສໍາລັບສາຍແລະອຸປະກອນເຊື່ອມຕໍ່, ຄວາມໄວການຕອບສະຫນອງການຄວບຄຸມທີ່ໄວກວ່າທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບ PCS, ແລະປະສິດທິພາບຕ່ໍາສໍາລັບການປ່ຽນພະລັງງານຫຼາຍ.
ໂຄງການເຊື່ອມສາຍສາມາດນຳໃຊ້ລິ້ງ DC ທີ່ມີຢູ່ໃນຕາຂ່າຍພະລັງງານທົດແທນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດຕິຜົນ-ລະບົບການຜະລິດໄຟຟ້າທີ່ເຊື່ອມຕໍ່, ການເພີ່ມອຸປະກອນເກັບຮັກສາພະລັງງານແບັດເຕີຣີໂດຍກົງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການປ່ຽນພະລັງງານຫຼາຍອັນຂອງພະລັງງານທົດແທນ. ນີ້ປັບປຸງການເຊື່ອມຕໍ່ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຂອງລະບົບແລະປະສິດທິພາບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ; ມັນຍັງໃຊ້ຕາຂ່າຍພະລັງງານທົດແທນທີ່ມີຢູ່ໂດຍກົງ-ອຸປະກອນເຊື່ອມຕໍ່ ແລະຊ່ອງທາງການເຊື່ອມຕໍ່ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ກໍາຈັດຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການຂະຫຍາຍອຸປະກອນ AC ແລະຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການລົງທຶນຂອງຮາດແວ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ມີການເຊື່ອມສານກັນລະຫວ່າງລະບົບຄວບຄຸມ ແລະຕາຂ່າຍພະລັງງານທົດແທນທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ-ອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່, ຄວາມແໜ້ນໜາແມ່ນຂຶ້ນກັບວິທີການຄວບຄຸມການເຊື່ອມຕໍ່ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຂອງລະບົບພະລັງງານທົດແທນເດີມ.
ການເອົາ-ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າພະລັງງານລົມ-ຕົວປ່ຽນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ເປັນຕົວຢ່າງ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມັນເປັນໂຄງສ້າງ AC-DC-AC "back-ເຖິງ-back". ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ-ຕົວແປງດ້ານຂ້າງເຮັດວຽກໃນ DC-ໂໝດຄວບຄຸມແຮງດັນດ້ານຂ້າງ, ໃນຂະນະທີ່ຕົວປ່ຽນດ້ານຂ້າງຂອງກັງຫັນ-ເຮັດວຽກຢູ່ໃນໂໝດຄວບຄຸມພະລັງງານລົມ ຫຼື ໂໝດຄວບຄຸມແຮງບິດ. ທັງສອງຖືກແຍກອອກໂດຍດ້ານ DC ແລະຖືກຄວບຄຸມຢ່າງເປັນເອກະລາດ, ດ້ວຍທະນາຄານ capacitor ຂະຫນາດໃຫຍ່ຢູ່ດ້ານ DC ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນ buffer ແລະກົນໄກ decoupling. ດັ່ງນັ້ນ, ໂດຍການເຊື່ອມຕໍ່ຄວາມອາດສາມາດສະເພາະໃດຫນຶ່ງຂອງ BESS ກັບດ້ານ DC ເພື່ອສ້າງເປັນລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານລົມແລະພະລັງງານປະສົມປະສານ, ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ເຊື່ອມຕໍ່{12}}ພະລັງງານຂອງກັງຫັນລົມສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ດີແລະພະລັງງານສາມາດໂອນໄດ້ຕະຫຼອດເວລາ, ໂດຍບໍ່ມີການມີຜົນກະທົບທີ່ສໍາຄັນຕໍ່ລະບົບກັງຫັນລົມ, ໂດຍສະເພາະການຄວບຄຸມຂອງເຄື່ອງປ່ຽນ turbine ລົມ.
ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງການຄວບຄຸມຂອງມັນແມ່ນດັ່ງນີ້: ຕົວຄວບຄຸມທ້ອງຖິ່ນກໍານົດຮູບແບບການເຮັດວຽກເຊັ່ນ: ໂກນໂກນສູງສຸດແລະການຕື່ມຮ່ອມພູ, ປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຄາດຄະເນ, ຫຼືກ້ຽງ, ແລະປະສົມປະສານຂໍ້ມູນການສົ່ງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າເພື່ອສ້າງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທັງຫມົດ-ຄໍາສັ່ງເປົ້າຫມາຍພະລັງງານທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ ∑P* ສໍາລັບລົມ-ລະບົບການເກັບຮັກສາໃນເວລາໃດຫນຶ່ງ; ມັນຕິດຕາມກວດກາການຜະລິດພະລັງງານ turbine PNEແລະສະຖານະຂອງລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານໃນເວລາຈິງ, ແລະການຄິດໄລ່ທີ່ສົມບູນແບບແລະສ້າງລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານການສາກໄຟແລະຄໍາສັ່ງຄວບຄຸມ discharge P*BESS:
BESS ຄວບຄຸມກັງຫັນລົມຜ່ານເຄື່ອງແປງ DC/DC, ຕິດຕາມ P*BESSຄໍາສັ່ງເພື່ອບັນລຸການເກັບຮັກສາພະລັງງານແລະການປົດປ່ອຍລະຫວ່າງຂ້າງ DC ຂອງ turbine ແປງພະລັງງານລົມແລະຫມໍ້ໄຟ; ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ-ຕົວແປງດ້ານຂ້າງເຮັດວຽກໃນໂໝດ rectifier, ສະຖຽນລະພາບແຮງດັນ DC ຂ້າງ Vde ເພື່ອບັນລຸຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທັງໝົດ-ເຊື່ອມຕໍ່ພະລັງງານອອກ ∑P ຂອງກັງຫັນລົມ:
ເມື່ອ SOC ຂອງລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຢູ່ໃນສະພາບ overcharge ທີ່ສໍາຄັນ, ຕົວຄວບຄຸມທ້ອງຖິ່ນຍັງຈໍາເປັນຕ້ອງຈໍາກັດຄໍາສັ່ງຜົນຜະລິດ P *.NEຂອງ turbine ລົມໂດຍການກໍານົດເວລາຂອງຕົວຄວບຄຸມ turbine ພະລັງງານລົມ, ເພື່ອຮັບຮູ້ພະລັງງານ-ການດໍາເນີນງານຈໍາກັດຂອງກັງຫັນລົມ.
ແຜນວາດທີ່ງ່າຍດາຍຂອງລະບົບການຄວບຄຸມແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ. ວdcແລະ Uຕາຂ່າຍໄຟຟ້າສອດຄ້ອງກັບຄ່າປະສິດທິພາບຂອງ DC-ແຮງດັນດ້ານຂ້າງຂອງເຄື່ອງປ່ຽນ turbine ລົມ ແລະແຮງດັນໄລຍະຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ຕາມລໍາດັບ; IBEss, Idc, INE, ແລະຂ້າພະເຈົ້າຕາຂ່າຍໄຟຟ້າສອດຄ້ອງກັບການສາກໄຟ ແລະກະແສໄຟຟ້າຂອງລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ກະແສໄຟຟ້າ DC ຂອງຕາຂ່າຍກັງຫັນລົມ-ຕົວປ່ຽນດ້ານຂ້າງ (ໄຫຼຈາກກະແສ-ທະນາຄານຕົວເກັບປະຈຸຂອງລົດເມຂ້າງກັບຕາຂ່າຍ-ຕົວປ່ຽນດ້ານຂ້າງ IGBT ຂົວແຂນ), ກະແສໄຟຟ້າ DC ຂອງເຄື່ອງກັງຫັນລົມ-ຕົວປ່ຽນຂ້າງ-ເຄື່ອງແປງ BT4} ຂ້າງເຄື່ອງ (IGBT) ຂ້າງເຄື່ອງປ່ຽນ DC-side bus capacitor bank), ແລະຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ-ເຊື່ອມຕໍ່ກະແສໄຟຟ້າຂອງຕາຂ່າຍກັງຫັນລົມ-ຕົວປ່ຽນດ້ານຂ້າງ (ເຊັ່ນ: ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທັງໝົດ-ກະແສເຊື່ອມຕໍ່ຂອງລົມ-ລະບົບການເກັບຮັກສາ).
ສໍາລັບສອງເທົ່າ-ກັງຫັນລົມ induction generator (DFIG), ລະບົບການຜະລິດໄຟຟ້າ (PNE) ປະກອບດ້ວຍທັງ rotor-ຂ້າງ ແລະ stator-ພະລັງງານອອກຂ້າງ, ເຊິ່ງຕົວຄວບຄຸມທ້ອງຖິ່ນຕ້ອງພິຈາລະນາຢ່າງສົມບູນແບບໃນເວລາຄິດໄລ່ຄໍາສັ່ງພະລັງງານສໍາລັບລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ.
ເຫັນໄດ້ວ່າໃນລະບົບການເກັບມ້ຽນ-ລົມ, ທັງຕົວປ່ຽນດ້ານ-ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ-ຕົວປ່ຽນດ້ານຂ້າງ ແລະ ກັງຫັນ-ຕົວແປງດ້ານຂ້າງຮັກສາ DC ເດີມ-ຮູບແບບການຄວບຄຸມແຮງດັນດ້ານຂ້າງ ແລະ ກັງຫັນ-ຮູບແບບການຄວບຄຸມພະລັງງານດ້ານຂ້າງ, ໂດຍບໍ່ຕ້ອງມີການປ່ຽນແປງໃດໆຕໍ່ກັບລະບົບການຄວບຄຸມ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ການໄດ້ມາທັນເວລາ ແລະຖືກຕ້ອງຂອງລົມ-ຂໍ້ມູນສະຖານະຂອງລະບົບການເກັບຮັກສາແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບຜູ້ຄວບຄຸມທ້ອງຖິ່ນເພື່ອບັນລຸການຄວບຄຸມແບບປະສົມປະສານຂອງລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານແລະລະບົບຄວບຄຸມກັງຫັນລົມຕົ້ນຕໍ.
ຮູບແບບການຄວບຄຸມສໍາລັບລະບົບ photovoltaic ຂະຫນານ{0}}ລະບົບການເກັບຮັກສາ DC ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ. ຮູບແບບການຄວບຄຸມນີ້ບໍ່ມີຜົນຕໍ່ການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງ inverter photovoltaic, ເຊິ່ງເຮັດວຽກຢູ່ໃນຈຸດສູງສຸດຂອງລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ-ໂຫມດການໂຫຼດ ຫຼື-ພະລັງງານໄລຍະສັ້ນ-ໂໝດຈຳກັດ. ລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ໂດຍສົມທົບກັບຕົວຄວບຄຸມທ້ອງຖິ່ນ, ປະຕິບັດລະບຽບການພະລັງງານຢ່າງໄວວາເພື່ອຮັກສາຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ-ພະລັງງານເຊື່ອມຕໍ່ຂອງ photovoltaic-ລະບົບການເກັບຮັກສາພາຍໃນແບນວິດຂອງຄວາມຜິດພາດການຄວບຄຸມທີ່ອະນຸຍາດ.
ການຊ່ວຍເຫຼືອການເຊື່ອມຕໍ່ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຂອງແຫຼ່ງພະລັງງານໃຫມ່ແມ່ນພື້ນທີ່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ສໍາຄັນຫຼາຍຂອງ BESS (Balanced Energy Storage System). ຈາກມຸມເບິ່ງຂະຫນາດເວລາຄວບຄຸມ, ນີ້ສາມາດແບ່ງອອກເປັນຈຸດສູງສຸດປະຈໍາຊົ່ວໂມງ-ການຕື່ມຂໍ້ມູນ ແລະນາທີ-ລະດັບການປັບປຸງຂອງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງພະຍາກອນ ແລະເຮັດໃຫ້ການເໜັງຕີງລົງ. ອະດີດໄດ້ນໍາໃຊ້ຄວາມສາມາດຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ມີຢູ່ຢ່າງເຕັມທີ່ເພື່ອຮອງຮັບແຫຼ່ງພະລັງງານໃຫມ່ແລະຫຼຸດຜ່ອນ ...
ການຊ່ວຍເຫຼືອການເຊື່ອມຕໍ່ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທົດແທນແມ່ນພື້ນທີ່ການນໍາໃຊ້ທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບລະບົບການປະຢັດພະລັງງານພື້ນຖານ (BESS). ຈາກທັດສະນະຂອງເວລາ, ນີ້ສາມາດແບ່ງອອກເປັນ shaving ສູງສຸດປະຈໍາຊົ່ວໂມງແລະການຕື່ມຮ່ອມພູ, ແລະນາທີ-ການປັບປຸງລະດັບໃນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງພະຍາກອນແລະການເລື່ອນການຜັນຜວນ. ອະດີດແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຢ່າງເຕັມທີ່ຂອງຄວາມອາດສາມາດພະລັງງານທົດແທນຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ຫຼຸດຜ່ອນການສະຫງວນຫນ່ວຍງານແບບດັ້ງເດີມ, ຫຼືຫຼີກເວັ້ນການຈໍາກັດພະລັງງານທົດແທນທີ່ຍາວນານ. ໄລຍະສຸດທ້າຍ, ສົມທົບກັບເຕັກໂນໂລຊີການພະຍາກອນການຜະລິດພະລັງງານທົດແທນ, ປັບປຸງການວາງແຜນແລະການສົ່ງຕໍ່ຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າພະລັງງານທົດແທນ, ເສີມຂະຫຍາຍມິດຕະພາບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ແລະຫຼຸດຜ່ອນອາຊີບຂອງຊັບພະຍາກອນລະບຽບຄວາມຖີ່ໄວຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ.
ໃນໂຄງການພາກປະຕິບັດ, ການໃຊ້ການໂກນຫນວດສູງສຸດ ແລະ ຮ່ອມພູ ຕ້ອງການລະບົບ BESS ທີ່ສາມາດເກັບຮັກສາ ຫຼື ປ່ອຍກະແສໄຟຟ້າໄດ້ຫຼາຍຊົ່ວໂມງ, ຈໍາເປັນຕ້ອງມີຫນ່ວຍງານຫມໍ້ໄຟຂະໜາດໃຫຍ່-. ພາຍໃຕ້ຮູບແບບທຸລະກິດໃນປະຈຸບັນ, ພຽງແຕ່ນໍາໃຊ້ຫນ້າທີ່ນີ້ມັກຈະບໍ່ມີເສດຖະກິດ, ຫຼືມີຄວາມສ່ຽງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຜົນປະໂຫຍດທາງດ້ານເສດຖະກິດທີ່ຫຼຸດລົງຕາມລະດູການ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ດ້ວຍການປັບປຸງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຄາດຄະເນການຜະລິດພະລັງງານທົດແທນ ແລະລະບົບການຄວບຄຸມພະລັງງານ BESS, ມັນເປັນໄປໄດ້ທັງໝົດທີ່ຈະລວມເອົານາທີ-ລະດັບ BESS-ການຊ່ວຍເຫຼືອຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າພະລັງງານທົດແທນເຂົ້າໃນໂຄງການໂກນໂກນສູງສຸດ ແລະ ຮ່ອມພູຕື່ມ. ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ໂຄງການປະຕິບັດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ສົມບູນແບບພາຍໃຕ້ການຄຸ້ມຄອງແບບປະສົມປະສານໂດຍ EMS ຫຼືຜູ້ຄວບຄຸມທ້ອງຖິ່ນ, ບໍ່ວ່າຈະໃຊ້ເວລາ-ແບ່ງປັນຫຼືພ້ອມກັນ, ດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງປະສິດທິພາບເສດຖະກິດໂດຍລວມຂອງໂຄງການ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການພິຈາລະນາຄວາມຕ້ອງການການຕັ້ງຄ່າພະລັງງານ ແລະ ຄວາມອາດສາມາດໃນການປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງພະຍາກອນ ແລະຟັງຊັນທີ່ລຽບງ່າຍ, ແອັບພລິເຄຊັນເຫຼົ່ານີ້ສ່ວນໃຫຍ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ-ພະລັງງານຕໍ່າ, ຄວາມຖີ່ສູງ-ພະລັງງານຄວາມຖີ່{10}}ປະເພດການເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ດັ່ງນັ້ນ, ການເພີ່ມຫນ້າທີ່ເຫຼົ່ານີ້ມີຜົນກະທົບທີ່ຂ້ອນຂ້າງຈໍາກັດຕໍ່ການຕັ້ງຄ່າຂອງຈຸດສູງສຸດທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ-ໂກນຫນວດແລະຮ່ອມພູ{13}}ໂຄງການຕື່ມ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທາງດ້ານວິຊາການ.