حمایت از قدرت واکنشی از تجدید پذیر برای جلوگیری از خاموشی مهم است ، اما چه کسی می پردازد؟

CEA به پروژه هایی نیاز دارد تا ظرفیت واکنشی برابر با 33 ٪ ظرفیت تولید نصب شده داشته باشند.
تلاش برای امنیت انرژی و انرژی پاک منجر به رشد قابل توجهی در ظرفیت انرژی تجدید پذیر در هند شده است. در بین منابع انرژی تجدید پذیر ، انرژی خورشیدی و باد هر دو منبع قدرت متناوب هستند که به میزان قابل توجهی افزایش یافته اند و باید جبران توان واکنشی (اینرسی شبکه) و پایداری ولتاژ را برای اطمینان از امنیت شبکه فراهم کنند.
به گزارش Mercom India Research ، سهم انرژی خورشیدی و باد در کل ظرفیت نصب شده از دسامبر 2022 از کمتر از 10 ٪ در پایان سال 2013 به حدود 25.5 ٪ افزایش یافته است.
هنگامی که انرژی تجدید پذیر دارای نفوذ شبکه بسیار کمتری است ، می توان آن را بدون تأثیر قابل توجهی در ثبات شبکه وصل یا خارج کرد. با این حال ، با افزایش ادغام منابع انرژی تجدید پذیر در شبکه برق ، هرگونه انحراف به طور جدی بر ثبات و قابلیت اطمینان سیستم قدرت تأثیر می گذارد.
از خدمات قدرت واکنشی برای اطمینان از باقی ماندن سطح ولتاژ در محدوده مشخص استفاده می شود. ولتاژ انتقال فیزیکی قدرت از ژنراتور به بار را حفظ می کند. قدرت واکنشی بر ولتاژ سیستم تأثیر می گذارد و در نتیجه بر امنیت شبکه تأثیر می گذارد.
دولت امسال پس از آن که حوادث مختلف ضرر قدرت شبکه ملی را تهدید کرد ، اقدامات خود را انجام داد.
سازمان برق مرکزی (CEA) اخیراً از 28 حادثه انحراف فرکانس شبکه از محدودیت های تعیین شده از ژانویه سال 2022 خبر داد و در نتیجه از بین رفتن بیش از 1000 مگاوات انرژی تجدید پذیر. این نگرانی در مورد قطع برق مکرر را افزایش می دهد.
بسیاری از وقایع گزارش شده مربوط به ولتاژ در حین تعویض عملیات ، نوسانات با فرکانس پایین منابع انرژی تجدید پذیر و گسلها در نزدیکی مجتمع های انرژی تجدید پذیر است.
تجزیه و تحلیل این رویدادها نشان می دهد که پشتیبانی از قدرت واکنشی کافی از منابع انرژی تجدید پذیر متغیر یکی از عوامل مؤثر در هر دو شرایط استاتیک و پویا است.
پروژه های انرژی خورشیدی و باد نزدیک به 63 ٪ از ظرفیت انرژی تجدید پذیر نصب شده کشور را تشکیل می دهند ، اما آنها نیاز CEA را که قدرت واکنش پذیر 33 ٪ از ظرفیت تولید یک پروژه را به ویژه در منطقه شمالی به خود اختصاص می دهد ، نقض می کنند. در سه ماهه دوم سال 2023 ، هند 30 میلیارد واحد انرژی خورشیدی تولید کرد.
CEA از آن زمان به کلیه توسعه دهندگان انرژی های تجدید پذیر که تا 30 آوریل 2023 متقاضی اتصال هستند ، هدایت کرده است تا تا 30 سپتامبر با قوانین اتصال CEA پیروی کنند یا Face Shutdown.
طبق آیین نامه ، پشتیبانی از قدرت واکنشی متغیر پویا در طی انتقال ولتاژ کم (LVRT) و ولتاژ بالا (HVRT) مورد نیاز است.
این امر به این دلیل است که بانکهای خازن برق ثابت فقط می توانند در شرایط حالت پایدار پشتیبانی قدرت واکنشی را ارائه دهند و به تدریج پس از یک دوره تأخیر پشتیبانی را ارائه دهند. بنابراین ، ارائه پشتیبانی از قدرت واکنشی در حال تغییر پویا برای اطمینان از ثبات و امنیت شبکه بسیار مهم است.
پشتیبانی پویا اجازه می دهد تا قدرت واکنشی در میلی ثانیه در میلی ثانیه تأمین یا استخراج شود تا از خرابی در حین اضافه بار جریان/ولتاژ جلوگیری شود.
Mercom ، اپراتور سیستم کنترل کننده شبکه در هند ، به Merccom گفت: "یکی از دلایل ولتاژ کم ، حتی 85 ٪ یا کمتر از ارزش دارای ارزش ، عدم توانایی ژنراتورهای خورشیدی یا باد در ارائه پشتیبانی از قدرت واکنشی پویا است. ایستگاه تجمیع برای پروژه های خورشیدی ، با افزایش ورود تابش خورشیدی به شبکه ، بار در خطوط اصلی انتقال خروجی افزایش می یابد ، که به نوبه خود باعث ایجاد ولتاژ در ایستگاه جمع آوری/اتصال ژنراتور تجدید پذیر می شود ، حتی پایین تر از استاندارد 85 ٪ ولتاژ وزن. "
"پروژه های خورشیدی و باد که مطابق با استانداردهای CEA نیستند ، ممکن است نقص داشته باشند و در نتیجه تلفات شدید نسل ایجاد شود. به همین ترتیب ، ریختن بار سیمهای ابزار ممکن است به نوبه خود باعث ایجاد شرایط ولتاژ بالا شود. در این حالت ، تولید کننده های باد و خورشیدی قادر به تأمین قدرت کافی نخواهند بود. " پشتیبانی از قدرت واکنشی پویا مسئول افت ولتاژ است. "
یکی از توسعه دهندگان پروژه انرژی تجدید پذیر که توسط Mercom مصاحبه شده است گفت: نوسانات و مشکلات قطع در غیاب اینرسی شبکه یا قدرت واکنشی رخ می دهد ، که در بیشتر مناطق با توانایی تأمین قدرت واکنشی فراهم می شود. پروژه های حرارتی یا برق پشتیبانی می شوند. و همچنین در صورت لزوم آن را از شبکه ترسیم کنید.
وی گفت: "این مشکل به ویژه در مناطقی مانند راجستان بوجود می آید ، جایی که ظرفیت انرژی تجدید پذیر نصب شده 66 گیگاوات و گجرات است ، جایی که 25-30 GW فقط در منطقه کافدا برنامه ریزی شده است." نیروگاه های حرارتی زیادی یا نیروگاه های هیدروالکتریک وجود ندارد. گیاهانی که می توانند قدرت واکنشی را برای جلوگیری از خرابی شبکه حفظ کنند. بسیاری از پروژه های انرژی تجدید پذیر ساخته شده در گذشته هرگز این موضوع را در نظر نگرفتند ، به همین دلیل شبکه در راجستان هر از گاهی به ویژه در بخش انرژی تجدید پذیر تجزیه می شود. "
در صورت عدم وجود اینرسی شبکه ، پروژه های انرژی حرارتی یا نیروگاه های برق باید یک جبران کننده متغیر را نصب کنند که بتواند قدرت واکنشی را به شبکه تأمین کند و در صورت لزوم قدرت واکنش پذیر را استخراج کند.
اپراتور سیستم توضیح داد: "برای پروژه های انرژی تجدید پذیر ، یک عامل ظرفیت 0.95 کاملاً منطقی است. ژنراتورهای واقع در دور از مرکز بار باید بتوانند از یک عامل قدرت 0.90 تاخیر به یک عامل قدرت 0.95 پیشرو عمل کنند ، در حالی که ژنراتورهای واقع در نزدیکی مرکز بار باید بتوانند از 0.90 ثانیه از فاکتور قدرت تاخیر تا 0.95 با فاکتور قدرت پیشرو از +0.85 به -0.95 با پیشرو کار کنند. برای یک مولد انرژی تجدید پذیر ، یک عامل قدرت 0.95 معادل 33 ​​٪ از قدرت فعال است که قدرت واکنشی است. قابلیت هایی که باید در محدوده قدرت فعال فعال ارائه شود. "
برای حل این مشکل فشرده ، به طراحان توصیه می شود دستگاه های حقایق (سیستم انتقال انعطاف پذیر AC) مانند جبران کننده های استاتیک VAR یا جبران کننده های همزمان استاتیک (STATCOM) را نصب کنند. این دستگاه ها بسته به عملکرد کنترلر می توانند خروجی قدرت واکنش پذیر خود را سریعتر تغییر دهند. آنها از ترانزیستورهای دو قطبی دروازه عایق (IGBTS) و سایر کنترل های تریستور استفاده می کنند تا سوئیچینگ سریعتر را فراهم کنند.
از آنجا که قوانین سیم کشی CEA راهنمایی روشنی در مورد نصب این دستگاه ها ارائه نمی دهد ، بسیاری از توسعه دهندگان پروژه تعهد ارائه پشتیبانی قدرت واکنشی را در نظر نگرفته اند و بنابراین هزینه های خود را برای سالها در روند مناقصه قرار داده اند.
پروژه های انرژی تجدید پذیر موجود بدون چنین تجهیزات نیاز به قدرت پشتیبان از اینورترهای نصب شده در سیستم دارند. این امر تضمین می کند که حتی اگر آنها با بار کامل نیرو تولید کنند ، آنها هنوز هم دارای یک اتاقک هستند تا بتوانند از تأخیر یا پشتیبانی قدرت واکنش پذیر استفاده کنند تا از بیش از حد ولتاژ ولتاژ اتصال جلوگیری کنند. تنها راه دیگر انجام جبران خسارت خارجی در پایانه های کارخانه است که یک وسیله جبران پویا است.
با این حال ، حتی با وجود تنها قدرت در دسترس ، اینورتر هنگام خاموش شدن شبکه به حالت خواب می رود ، بنابراین به یک جبران کننده فاکتور قدرت پویا یا متغیر متغیر نیاز است.
یکی دیگر از توسعه دهندگان پروژه انرژی تجدید پذیر گفت: "پیش از این ، توسعه دهندگان هرگز نگران این عوامل نبودند زیرا بیشتر آنها در سطح پست یا در شبکه برق هند تصمیم گرفته می شدند. با افزایش انرژی تجدید پذیر به شبکه ، توسعه دهندگان باید چنین عواملی را تعیین کنند. " برای یک پروژه 100 مگاوات به طور متوسط ​​، ما باید 10 MVAR StatCom را نصب کنیم ، که می تواند به راحتی از 3 تا 400 روپیه (تقریباً 36.15 دلار تا 48.2 میلیون دلار آمریکا) هزینه کند و با توجه به هزینه پروژه ، این یک قیمت سخت برای پرداخت است. "
وی افزود: انتظار می رود که این الزامات اضافی در پروژه های موجود مطابق با تغییر در شرایط قانونی توافق نامه های خرید برق در نظر گرفته شود. هنگامی که کد شبکه در سال 2017 منتشر شد ، مورد توجه قرار گرفت که آیا بانک های خازن استاتیک باید نصب شوند یا بانک های خازن پویا. راکتورها ، و سپس StatCom. تمام این دستگاه ها قادر به جبران نیاز به قدرت واکنش پذیر شبکه هستند. توسعه دهندگان تمایلی به نصب چنین دستگاه هایی ندارند ، اما هزینه یک مسئله است. این هزینه قبلاً در پیشنهادات تعرفه مورد توجه قرار نگرفته است ، بنابراین باید در چارچوب تغییرات قانونی قرار گیرد ، در غیر این صورت این پروژه غیرقابل اجتناب خواهد بود. "
یک مدیر ارشد دولت موافقت کرد که نصب تجهیزات پشتیبانی توان واکنشی پویا قطعاً بر هزینه پروژه تأثیر می گذارد و در نهایت بر قیمت برق آینده تأثیر می گذارد.
وی گفت: "تجهیزات Statcom قبلاً در CTU نصب می شدند. با این حال ، اخیراً CEA قوانین اتصال خود را معرفی کرده است که به توسعه دهندگان پروژه نیاز دارد تا این تجهیزات را در نیروگاه ها نصب کنند. برای پروژه هایی که تعرفه های برق نهایی شده است ، توسعه دهندگان می توانند به کمیسیون تنظیم مقررات قدرت مراجعه کنند ، درخواست را برای بررسی شرایط "تغییر قانون" برای چنین مواردی و جبران خسارت ارائه می دهند. در نهایت ، CERC تصمیم خواهد گرفت که آیا آن را تهیه کند. در مورد اجرایی دولت ، ما امنیت شبکه را به عنوان اولویت اصلی مشاهده می کنیم و اطمینان حاصل می کنیم که این تجهیزات برای جلوگیری از اختلال در شبکه ها در دسترس است. "
از آنجا که امنیت شبکه عامل مهمی در مدیریت افزایش ظرفیت انرژی تجدید پذیر است ، به نظر می رسد انتخاب دیگری جز نصب تجهیزات لازم برای پروژه های عملیاتی وجود ندارد ، که در نهایت منجر به افزایش هزینه های پروژه می شود ، که ممکن است به تغییر در شرایط حقوقی بستگی داشته باشد. بشر
در آینده ، توسعه دهندگان پروژه باید هنگام مناقصه این هزینه ها را در نظر بگیرند. انرژی پاک به ناچار گران تر خواهد شد ، اما پوشش نقره ای این است که هند می تواند منتظر مدیریت سخت تر و پایدار سیستم قدرت باشد و امکان ادغام کارآمد انرژی تجدید پذیر در سیستم را فراهم می کند.