ប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពល៖ DC-ប្រព័ន្ធ និងការគ្រប់គ្រងរួមបញ្ចូលគ្នា

ប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពល-ដំណោះស្រាយការតភ្ជាប់បណ្តាញថាមពលកកើតឡើងវិញដែលមានជំនួយត្រូវបានបែងចែកជាពីរប្រភេទ៖ ការតភ្ជាប់ប៉ារ៉ាឡែល AC និង DC coupling ។

 

 

ដំណោះស្រាយការតភ្ជាប់ប៉ារ៉ាឡែល AC ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាព សំដៅលើបណ្តាញអេឡិចត្រូនិចថាមពលថាមពលកកើតឡើងវិញ-ឧបករណ៍ដែលបានតភ្ជាប់ ដូចជាអាំងវឺតទ័រ photovoltaic ឬឧបករណ៍បំប្លែងទួរប៊ីនខ្យល់ ដែលត្រូវបានភ្ជាប់ទៅឧបករណ៍បំលែងផ្ទុកថាមពល (PCS) តាមរយៈបណ្តាញអគ្គិសនី AC ។ ក្រោមការសម្របសម្រួល និងការគ្រប់គ្រងរួមនៃ EMS វាដំណើរការមុខងារដូចជាការកោរសក់ និងការបំពេញជ្រលងភ្នំ ការកែលម្អភាពត្រឹមត្រូវនៃការព្យាករណ៍ និងការធ្វើឱ្យរលោង។

គុណសម្បត្តិចម្បងនៃគ្រោងការណ៍ការតភ្ជាប់ប៉ារ៉ាឡែល AC រួមមានការតភ្ជាប់អគ្គិសនីសាមញ្ញ និងច្បាស់លាស់រវាងឧបករណ៍ ការបំបែកមុខងារ និងស្តង់ដារងាយស្រួលនៃការអភិវឌ្ឍន៍ឧបករណ៍ និងដំណើរការផលិត។ គុណវិបត្តិចម្បងគឺថ្លៃដើមខ្ពស់សម្រាប់ខ្សែ និងឧបករណ៍ដែលបានតភ្ជាប់ ល្បឿនឆ្លើយតបនៃការគ្រប់គ្រងលឿនជាងមុនដែលត្រូវការសម្រាប់ PCS និងប្រសិទ្ធភាពទាបសម្រាប់ការបំប្លែងថាមពលច្រើន។

គ្រោងការណ៍ភ្ជាប់អាចប្រើប្រាស់បានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពនូវតំណភ្ជាប់ DC ដែលមាននៅក្នុងបណ្តាញថាមពលកកើតឡើងវិញភាគច្រើន-ប្រព័ន្ធផលិតថាមពលដែលបានតភ្ជាប់ ដោយបន្ថែមឧបករណ៍ផ្ទុកថាមពលថ្មដោយផ្ទាល់ ដើម្បីកាត់បន្ថយការបំប្លែងថាមពលជាច្រើននៃថាមពលកកើតឡើងវិញ។ នេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការតភ្ជាប់បណ្តាញរបស់ប្រព័ន្ធ និងប្រសិទ្ធភាពការផ្ទុកថាមពល។ វាក៏ប្រើប្រាស់ដោយផ្ទាល់នូវបណ្តាញថាមពលកកើតឡើងវិញដែលមានស្រាប់-ឧបករណ៍ដែលបានតភ្ជាប់ និងបណ្តាញតភ្ជាប់បណ្តាញ កាត់បន្ថយតម្រូវការសម្រាប់ការពង្រីកឧបករណ៍ AC និងកាត់បន្ថយការចំណាយលើការវិនិយោគផ្នែករឹង។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មានការភ្ជាប់គ្នារវាងប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រង និងបណ្តាញថាមពលកកើតឡើងវិញដែលមានស្រាប់-ឧបករណ៍ដែលបានតភ្ជាប់ ដែលភាពតឹងរបស់វាអាស្រ័យលើវិធីសាស្ត្រត្រួតពិនិត្យការតភ្ជាប់បណ្តាញនៃប្រព័ន្ធថាមពលកកើតឡើងវិញដើម។

 

ដោយយក-ក្រឡាចត្រង្គទួរប៊ីនខ្យល់-ឧបករណ៍បំប្លែងដែលបានតភ្ជាប់ជាឧទាហរណ៍ ដូចបង្ហាញក្នុងរូប ជាទូទៅវាគឺជារចនាសម្ព័ន្ធ AC-DC-AC "ថយក្រោយ-ទៅ-ថយក្រោយ"។ ក្រឡាចត្រង្គ-ឧបករណ៍បំប្លែងចំហៀងដំណើរការក្នុងរបៀបគ្រប់គ្រងវ៉ុលចំហៀង DC- ខណៈពេលដែលឧបករណ៍បំប្លែងចំហៀង-ទួរប៊ីនដំណើរការក្នុងរបៀបគ្រប់គ្រងថាមពលទួរប៊ីនខ្យល់ ឬរបៀបគ្រប់គ្រងកម្លាំងបង្វិលជុំ។ ទាំងពីរត្រូវបានបំបែកដោយផ្នែកខាង DC និងត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយឯករាជ្យ ដោយធនាគារ capacitor ធំនៅខាង DC ដើរតួជា buffer និង decoupling mechanism។ ដូច្នេះ តាមរយៈការតភ្ជាប់សមត្ថភាពជាក់លាក់របស់ BESS ទៅផ្នែកខាង DC ដើម្បីបង្កើតប្រព័ន្ធផ្ទុកខ្យល់ និងថាមពលរួមបញ្ចូលគ្នា បណ្តាញ-បានតភ្ជាប់ថាមពលរបស់ទួរប៊ីនខ្យល់អាចគ្រប់គ្រងបានល្អ ហើយថាមពលអាចផ្ទេរបានតាមពេលវេលា ដោយមិនមានឥទ្ធិពលខ្លាំងលើប្រព័ន្ធទួរប៊ីនខ្យល់ ជាពិសេសការគ្រប់គ្រងរបស់ម៉ាស៊ីនបំលែងទួរប៊ីនខ្យល់។

គោលការណ៍ត្រួតពិនិត្យជាមូលដ្ឋានរបស់វាមានដូចខាងក្រោម៖ ឧបករណ៍បញ្ជាមូលដ្ឋានកំណត់របៀបធ្វើការ ដូចជាការកោរសក់កំពូល និងការបំពេញជ្រលងភ្នំ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពត្រឹមត្រូវនៃការទស្សន៍ទាយ ឬការធ្វើឱ្យរលោង និងរួមបញ្ចូលព័ត៌មានបញ្ជូនក្រឡាចត្រង្គដើម្បីបង្កើតក្រឡាចត្រង្គសរុប-ពាក្យបញ្ជាគោលដៅថាមពលដែលបានតភ្ជាប់ ∑P* សម្រាប់ខ្យល់-ប្រព័ន្ធផ្ទុកនៅពេលជាក់លាក់ណាមួយ; វាត្រួតពិនិត្យការផលិតថាមពលរបស់ទួរប៊ីនខ្យល់ P_NEនិងស្ថានភាពប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង ហើយគណនាយ៉ាងទូលំទូលាយ និងបង្កើតប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលដែលបញ្ចូលថាមពល និងបញ្ជាការគ្រប់គ្រងការបញ្ចោញ P*_BESS:

BESS គ្រប់គ្រងទួរប៊ីនខ្យល់តាមរយៈឧបករណ៍បំលែង DC/DC តាមដាន P*_BESSពាក្យបញ្ជាដើម្បីសម្រេចបាននូវការផ្ទុកថាមពល និងការបញ្ចេញរវាងផ្នែកខាង DC នៃម៉ាស៊ីនបំប្លែងទួរប៊ីនខ្យល់ និងថ្ម។ ក្រឡាចត្រង្គ-ឧបករណ៍បំប្លែងចំហៀងដំណើរការក្នុងរបៀប rectifier ធ្វើឱ្យស្ថេរភាពវ៉ុលចំហៀង DC Vde ដើម្បីសម្រេចបាននូវក្រឡាចត្រង្គសរុប-ទិន្នផលថាមពលដែលបានតភ្ជាប់ ∑P នៃទួរប៊ីនខ្យល់៖

នៅពេលដែល SOC នៃប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពលើសបន្ទុកសំខាន់ ឧបករណ៍បញ្ជាមូលដ្ឋានក៏ត្រូវកំណត់ពាក្យបញ្ជាលទ្ធផល P*_NEនៃទួរប៊ីនខ្យល់ដោយកំណត់កាលវិភាគឧបករណ៍បញ្ជាមេរបស់ទួរប៊ីនខ្យល់ ដើម្បីដឹងពីថាមពល-ប្រតិបត្តិការមានកំណត់នៃទួរប៊ីនខ្យល់។

 

ដ្យាក្រាមសាមញ្ញនៃប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូប។ វ_{ឌីស៊ី}និង U_{ក្រឡាចត្រង្គ}ត្រូវគ្នាទៅនឹងតម្លៃដ៏មានប្រសិទ្ធភាពនៃ DC-វ៉ុលចំហៀងរបស់ឧបករណ៍បំប្លែងទួរប៊ីនខ្យល់ និងវ៉ុលដំណាក់កាលនៃក្រឡាចត្រង្គរៀងគ្នា។ ខ្ញុំ_អេស, I_{ឌីស៊ី}, I_NE, និងខ្ញុំ_{ក្រឡាចត្រង្គ}ត្រូវគ្នាទៅនឹងចរន្តសាក និងការបញ្ចេញថាមពលនៃប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពល ចរន្ត DC នៃក្រឡាចត្រង្គទួរប៊ីនខ្យល់-ឧបករណ៍បំប្លែងចំហៀង (ហូរពីចរន្ត-ធនាគារកុងតឺន័រឡានក្រុងចំហៀងទៅក្រឡាចត្រង្គ-ឧបករណ៍បំប្លែងចំហៀង IGBT ស្ពានដៃ) ចរន្ត DC នៃម៉ាស៊ីនទួរប៊ីនខ្យល់-ឧបករណ៍បំប្លែង -ចំហៀងម៉ាស៊ីន BT4} ទៅជាម៉ាស៊ីនបំប្លែង DC-side bus capacitor bank) និងក្រឡាចត្រង្គ-ចរន្តតភ្ជាប់នៃក្រឡាចត្រង្គទួរប៊ីនខ្យល់-ឧបករណ៍បំប្លែងចំហៀង (ឧទាហរណ៍ ក្រឡាចត្រង្គសរុប-ចរន្តតភ្ជាប់នៃខ្យល់-ប្រព័ន្ធផ្ទុក)។

សម្រាប់-ទួរប៊ីនខ្យល់ដែលផ្គត់ផ្គង់ដោយម៉ាស៊ីនភ្លើង (DFIG) ទ្វេដង ប្រព័ន្ធផលិតថាមពល (P_NE) មានទាំង rotor- side និង stator- ថាមពលទិន្នផលចំហៀង ដែលឧបករណ៍បញ្ជាមូលដ្ឋានត្រូវតែពិចារណាយ៉ាងទូលំទូលាយនៅពេលគណនាពាក្យបញ្ជាថាមពលសម្រាប់ប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពល។

វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថានៅក្នុងខ្យល់-ប្រព័ន្ធផ្ទុក ទាំងក្រឡាចត្រង្គ-កម្មវិធីបំប្លែងចំហៀង និងទួរប៊ីន-កម្មវិធីបំប្លែងចំហៀងរក្សានូវរបៀបគ្រប់គ្រងវ៉ុលចំហៀងរបស់ DC- និងទួរប៊ីន-របៀបគ្រប់គ្រងថាមពលចំហៀង ដោយមិនតម្រូវឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរណាមួយចំពោះក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រងឡើយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការទទួលបានខ្យល់អាកាសទាន់ពេលវេលា និងត្រឹមត្រូវ-ព័ត៌មានអំពីស្ថានភាពប្រព័ន្ធផ្ទុកគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ឧបករណ៍បញ្ជាក្នុងតំបន់ដើម្បីសម្រេចបាននូវការគ្រប់គ្រងរួមនៃប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពល និងប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងទួរប៊ីនខ្យល់ចម្បង។

 

គ្រោងការណ៍គ្រប់គ្រងសម្រាប់ប្រព័ន្ធ photovoltaic ប៉ារ៉ាឡែល-ប្រព័ន្ធផ្ទុក DC ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូប។ គ្រោងការណ៍គ្រប់គ្រងនេះមិនប៉ះពាល់ដល់ប្រតិបត្តិការនៃអាំងវឺតទ័រ photovoltaic ដែលតែងតែដំណើរការនៅក្នុងរបៀបផ្ទុកថាមពលខ្ពស់បំផុតនៃប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពល ឬ-រយៈពេលខ្លី-របៀបកំណត់ថាមពល។ ប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពល ដោយភ្ជាប់ជាមួយឧបករណ៍បញ្ជាមូលដ្ឋាន អនុវត្តបទប្បញ្ញត្តិថាមពលយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដើម្បីរក្សាបណ្តាញ-ថាមពលដែលបានតភ្ជាប់នៃប្រព័ន្ធផ្ទុក photovoltaic-នៅក្នុងកម្រិតបញ្ជូនកំហុសក្នុងការគ្រប់គ្រងដែលអាចអនុញ្ញាតបាន។

ការជួយដល់ការតភ្ជាប់ក្រឡាចត្រង្គនៃប្រភពថាមពលថ្មីគឺជាតំបន់កម្មវិធីដ៏សំខាន់បំផុតរបស់ BESS (ប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលតុល្យភាព)។ តាមទស្សនវិស័យនៃមាត្រដ្ឋានពេលវេលាគ្រប់គ្រង នេះអាចបែងចែកទៅជាកម្រិតខ្ពស់បំផុតប្រចាំម៉ោង-ការបំពេញ និងនាទី-ការកែលម្អកម្រិតនៃភាពត្រឹមត្រូវនៃការព្យាករណ៍ និងការធ្វើឱ្យមានភាពប្រែប្រួល។ អតីតប្រើប្រាស់យ៉ាងពេញលេញនូវសមត្ថភាពរបស់បណ្តាញដែលមានស្រាប់ ដើម្បីផ្ទុកប្រភពថាមពលថ្មី និងកាត់បន្ថយ...

ជំនួយការតភ្ជាប់បណ្តាញថាមពលកកើតឡើងវិញ គឺជាតំបន់កម្មវិធីដ៏សំខាន់សម្រាប់ប្រព័ន្ធសន្សំថាមពលមូលដ្ឋាន (BESS)។ តាមទស្សនៈតាមមាត្រដ្ឋាន នេះអាចបែងចែកទៅជាការកោរសក់ និងជ្រលងភ្នំរៀងរាល់ម៉ោង និងការកែលម្អកម្រិតនាទី-ក្នុងភាពត្រឹមត្រូវនៃការព្យាករណ៍ និងការធ្វើឱ្យមានភាពប្រែប្រួល។ អតីតគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការប្រើប្រាស់ពេញលេញនូវសមត្ថភាពថាមពលកកើតឡើងវិញរបស់បណ្តាញដែលមានស្រាប់ កាត់បន្ថយទុនបម្រុងឯកតាធម្មតា ឬជៀសវាងការកាត់បន្ថយថាមពលកកើតឡើងវិញយូរ។ ក្រោយមកទៀត រួមជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យាព្យាករណ៍នៃការបង្កើតថាមពលកកើតឡើងវិញ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការរៀបចំផែនការ និងការបញ្ជូននៃការតភ្ជាប់បណ្តាញថាមពលកកើតឡើងវិញ បង្កើនភាពស្និទ្ធស្នាលនៃក្រឡាចត្រង្គ និងកាត់បន្ថយការកាន់កាប់ធនធាននៃបទប្បញ្ញត្តិប្រេកង់លឿនក្រឡាចត្រង្គ។

នៅក្នុងគម្រោងជាក់ស្តែង កម្មវិធីកោរសក់ និងជ្រលងភ្នំត្រូវការប្រព័ន្ធ BESS ដែលមានសមត្ថភាពរក្សាទុក ឬបញ្ចេញថាមពលអគ្គិសនីជាច្រើនម៉ោង ដោយត្រូវការថាមពលថ្មធំ-។ នៅក្រោមគំរូអាជីវកម្មបច្ចុប្បន្ន ការអនុវត្តន៍មុខងារនេះច្រើនតែមិនមានសេដ្ឋកិច្ច ឬមានហានិភ័យខ្ពស់នៃការថយចុះអត្ថប្រយោជន៍សេដ្ឋកិច្ចតាមរដូវកាល។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាមួយនឹងភាពប្រសើរឡើងជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងភាពត្រឹមត្រូវនៃការព្យាករណ៍នៃការបង្កើតថាមពលកកើតឡើងវិញ និងក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រងថាមពល BESS វាអាចទៅរួចទាំងស្រុងក្នុងការរួមបញ្ចូលនាទី-កម្រិត BESS-ជំនួយការភ្ជាប់បណ្តាញថាមពលកកើតឡើងវិញទៅក្នុងគម្រោងកោរសក់ និងជ្រលងភ្នំ។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យគម្រោងអនុវត្តកម្មវិធីទូលំទូលាយក្រោមការគ្រប់គ្រងរួមដោយ EMS ឬឧបករណ៍បញ្ជាក្នុងតំបន់ ទាំងពេលវេលា-ការចែករំលែក ឬក្នុងពេលដំណាលគ្នា ដោយហេតុនេះការកែលម្អប្រសិទ្ធភាពសេដ្ឋកិច្ចទាំងមូលរបស់គម្រោង។ លើសពីនេះ ដោយពិចារណាលើតម្រូវការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធថាមពល និងសមត្ថភាពសម្រាប់ការកែលម្អភាពត្រឹមត្រូវនៃការព្យាករណ៍ និងមុខងាររលូន កម្មវិធីទាំងនេះភាគច្រើនពាក់ព័ន្ធនឹង-ថាមពលទាប ថាមពលប្រេកង់ខ្ពស់-ប្រភេទផ្ទុកថាមពល។ ដូច្នេះ ការបន្ថែមមុខងារទាំងនេះមានផលប៉ះពាល់តិចតួចលើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃកំពូល-កោរសក់ និងជ្រលង{13}}គម្រោងបំពេញ ដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានតាមលក្ខណៈបច្ចេកទេស។