По словам американских исследователей, сетевые инверторы повышают стабильность сети

Аккумулятор Trojan T105

Коммунальное предприятие острова Кауаи на Гавайях, которое внедрило накопители до того, как стали доступны сетевые инверторы, стало примером для диагностики проблем в сети, которые могут возникать при использовании старых сетевых инверторов, а также для изучения того, как сетевые инверторы могут стабилизировать сеть.

Когда в конце 2021 года рано утром на острове Кауаи отключился работающий на жидком топливе генератор, частота в сети упала, но, согласно анализу в открытом доступе, аккумуляторы на четырёх солнечных электростанциях с накопителями в основном сработали хорошо.

Батареи обеспечили быструю частотную реакцию в течение 50 миллисекунд, предотвратили снижение частоты в течение 1,5 секунд и восстановили частоту до 60 Гц в течение одной минуты.

Тем не менее, возникла проблема, так как в течение первой минуты были колебания частоты.

Проблема возникла из-за ограниченной функциональности инверторов, используемых на установках типа "Солнечная энергия плюс аккумуляторы", причем на трех установках использовались инверторы с системой управления, следующей за сетью.

“Хотя это нарушение не было катастрофическим, это было предупреждение”, - говорится в недавнем посте Национальной лаборатории Скалистых гор (NLR).

Чтобы предотвратить повторение проблемы, коммунальное предприятие острова Кауаи совместно с Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (ныне NLR) и другими партнёрами провело тщательный анализ и тестирование, как описано в публикации NLR.

В результате коммунальное предприятие перешло на сетевое управление своими солнечными электростанциями с накопителями, чтобы обеспечить синтетическую инерцию, которая заменит механическую или вращательную инерцию генератора, работающего на ископаемом топливе.

По словам Энди Хоука, главного инженера NLR, сетевой инвертор поддерживает «постоянную частоту и напряжение». Он помог коммунальным службам Кауаи определить настройки сетевого инвертора, необходимые «для восстановления мощности сети», говорится в сообщении.

Действительно, когда тот же генератор, работающий на жидком топливе, который отключался ранее, снова отключился в 2023 году, колебаний не произошло.

Затем команда NLR провела дополнительные испытания новых инверторов, отправив с согласия энергокомпании «небольшие импульсы» в сеть Кауаи и измерив их с помощью специальных датчиков.

В результате этих испытаний «мы обнаружили, что ресурсы на основе инверторов, формирующих сеть, значительно повышают её стабильность», — сказал Джин Тан, руководитель проекта в NLR.

В процессе комплексного тестирования использовалась компьютерная модель энергосистемы Кауаи, физическая модель энергосистемы в кампусе Национального управления океанических и атмосферных исследований, а также специальные датчики на реальной энергосистеме Кауаи.

Эта работа помогла в создании Консорциума UNIFI, который координирует развитие программного обеспечения для формирования энергосистем с помощью инверторов. Директор инженерного центра энергосистем NLR Бенджамин Кропоски участвовал в проекте на Кауаи и возглавляет Консорциум UNIFI.

Консорциум UNIFI завершает «свой последний год», говорится в сообщении NLR, и планирует предоставить «обширную библиотеку хорошо протестированных моделей, стандартов и средств управления» для сетевых инверторов.

Заявив, что сетевые ресурсы повышают стабильность энергосистемы, NLR присоединяется к Группе по интеграции энергетических систем, поддерживающей сетевые инверторы.

В прошлом году ESIG рекомендовала использовать новое крупномасштабное программное обеспечение для сетевых инверторов, чтобы избежать дорогостоящих обновлений в будущем.

Пост NLR заканчивается упоминанием о том, что национальная лаборатория продолжает проводить исследования стабильности энергосистемы.