Tóm tắt: Theo hệ thống điện mới, việc lắp đặt quang điện phân tán ở tất cả các tỉnh và thành phố đã tăng lên hàng năm, do sự biến động của quang điện phân tán, PV đã thêm nhiều bất ổn cho mạng lưới phân phối ban đầu sau khi được tích hợp vào lưới điện, gây ra mối đe dọa cho hoạt động an toàn của hệ thống điện. Cơ quan Năng lượng Quốc gia ban hành "Phương pháp quản lý xây dựng và phát triển năng lượng quang điện phân tán" quy định rằng 6MW trở lên yêu cầu quang điện phân tán là tất cả tự sử dụng, đối với 6MW dưới yêu cầu quang điện phân tán tự sử dụng, chế độ lướt web dư điện, đối với một số khu vực tồn tại hạn chế lắp đặt quang điện phân tán, một số ít hơn 6MW phân tán quang điện cũng yêu cầu tự sử dụng, để thực hiện các yêu cầu kiểm soát dòng chảy chống lại. Để giải quyết vấn đề này, bài viết này tiến hành phân tích trường hợp từ bối cảnh của PV chống dòng điện, giải pháp kỹ thuật và quan điểm cấu hình sản phẩm, cung cấp một giải pháp cho dự án PV chống dòng điện.

Từ khóa: quang điện phân tán, kiểm soát chống dòng chảy, quản lý năng lượng, thiết bị bảo vệ.

1, Tổng quan

Hiện nay, ngày càng có nhiều máy quang điện phân tán được lắp đặt, một số nơi xuất hiện vùng đỏ, các công ty điện lực địa phương yêu cầu PV phân tán mới tự sử dụng để thực hiện các biện pháp chống dòng chảy. Lý do chính cho các hệ thống phát điện quang điện phân tán để chống dòng điện là để đảm bảo sự ổn định và an toàn của lưới điện, đồng thời đáp ứng các quy định và yêu cầu của các công ty điện lực địa phương. Dưới đây là một vài lý do chính:

(1) Tính ổn định của lưới điện:

Khi các hệ thống quang điện phân tán tạo ra nhiều năng lượng hơn nhu cầu tải cục bộ, năng lượng dư thừa chảy ngược vào lưới điện. Hiện tượng ngược dòng này có thể đe dọa sự ổn định của lưới điện bằng cách ảnh hưởng đến điện áp và tần số của lưới điện.

(2) An toàn thiết bị và nhân sự:

Dòng điện ngược có thể gây ra quá nóng hoặc hư hỏng cho các thiết bị điện phía người dùng như biến tần, máy biến áp, v.v., và thậm chí có thể gây ra sự cố an toàn như hỏa hoạn.

Dòng điện ngược cũng có thể gây ra mối nguy hiểm về an toàn cho nhân viên bảo trì lưới điện vì họ không mong đợi dòng điện từ phía người dùng chảy vào lưới khi sửa chữa hoặc kiểm tra lưới điện.

c) Chính sách và quy định yêu cầu:

Ở một số khu vực, việc cung cấp năng lượng dư thừa cho lưới điện không được phép do yêu cầu của pháp luật và quy định. Ví dụ, do hạn chế dung lượng máy biến thế cấp trước hoặc hạn chế chính sách của một số khu vực, không được phép mới truy nhập vào mạng.

Nếu phát hiện truy cập internet ngược công suất, công ty lưới điện có thể phạt tiền người dùng hoặc các hình thức xử phạt khác.

d) Hiệu quả kinh tế:

Trong một số trường hợp, mặc dù về mặt kỹ thuật cho phép dòng ngược trở lại lưới điện, nó không hiệu quả về mặt kinh tế. Ví dụ, nếu hồ sơ không đầy đủ dẫn đến việc không thể có được giấy phép kết nối mạng của công ty lưới điện và chi phí lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng là quá cao, thì trong trường hợp này, việc thực hiện các biện pháp chống dòng chảy là đặc biệt quan trọng.

(5) Tối ưu hóa quản lý năng lượng:

Các thiết bị chống dòng chảy có thể giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, đảm bảo rằng tất cả năng lượng điện được tạo ra được sử dụng hiệu quả và không bị lãng phí trong dòng chảy ngược không cần thiết. Điều này đặc biệt quan trọng đối với những người dùng muốn tăng tỷ lệ tự sử dụng để giảm chi phí điện.

2. Tình hình dự án

Công ty TNHH Bia Yanjing Giang Tây xây dựng dự án phát điện quang điện phân tán với tổng công suất lắp đặt là 1MW. Khu vực xây dựng nằm trong Khu Phoenix, Khu công nghệ cao Jian, huyện Jian, thành phố Jian, tỉnh Giang Tây. Dự án này bao gồm hệ thống phát điện quang điện (mô-đun pin quang điện, quy mô lắp đặt tổng thể bên DC không rõ), 3 máy biến áp, 16 biến tần 50kW. Trong đó thiết lập và điểm mạng ba chỗ, điểm mạng 1 bố trí 5 bộ biến tần 50 kW, điểm mạng 2 bố trí 5 bộ biến tần 50 kW, điểm mạng 3 bố trí 6 bộ biến tần 50 kW.

Mỗi biến tần sẽ chuyển đổi dòng điện một chiều từ đầu ra của cụm pin thành dòng điện xoay chiều (0,4 kV), sử dụng cáp dẫn đến máy biến áp hộp (10 kV) tại các điểm tương ứng. Sau khi thay đổi áp suất và tăng lên 10kV, các hộp sẽ được kết nối với lưới điện địa phương thông qua hợp lưu đường truyền 10kV.

Theo yêu cầu cung cấp điện địa phương, dự án quang điện phân tán này chỉ có thể được tiêu thụ tại chỗ, cấm vận chuyển vào lưới điện.

3, Giải pháp

Để đạt được mục tiêu trên, bằng cách cài đặt thiết bị bảo vệ chống dòng chảy tại các điểm kết nối công cộng, một khi dòng chảy ngược được phát hiện, tín hiệu sẽ được gửi đến hệ thống quản lý năng lượng thông qua giao diện truyền thông, bằng cách giám sát công suất tại tổng nguồn điện thành phố và công suất phát điện thời gian thực, sau khi tính toán của hệ thống tạo ra hướng dẫn điều chỉnh biến tần tương ứng, để đạt được chức năng điều chỉnh linh hoạt của dòng điện chống dòng điện PV. Phương pháp này có thể đảm bảo rằng hệ thống điện hoạt động theo thiết kế, bảo vệ sự an toàn và ổn định của lưới điện, nhưng cũng có thể sử dụng năng lượng quang điện để giảm chi phí sử dụng năng lượng của người dùng. Sơ đồ kiểm soát như sau:

Cấu hình điển hình của phương án như sau:

Các bản vẽ mạng hệ thống như sau:

4, Hiệu ứng chương trình

Hệ thống quản lý năng lượng bằng cách tích hợp năng lượng phân tán, tiến hành giám sát và quản lý thống nhất. Thông qua hệ thống điều khiển thông minh, công suất đầu ra của từng tế bào PV có thể được điều chỉnh theo thời gian thực theo nhu cầu sử dụng điện tải, đảm bảo rằng điện của hệ thống PV không được cung cấp ngược lại lưới điện. Trước khi bảo vệ chống dòng điện nhảy ra khỏi tủ lưới, hệ thống thực hiện mục đích điều chỉnh linh hoạt bằng cách ra lệnh điều chỉnh công suất biến tần, từ đó cải thiện sự ổn định và độ tin cậy của hệ thống lưới điện vi mô. Hình ảnh sau đây cho hiệu ứng điều chỉnh dòng điện chống ngược, bằng cách kiểm soát đầu ra của biến tần để giá trị công suất của các điểm kết nối công cộng duy trì ở giá trị thiết lập 15kW, ngăn chặn dòng điện ngược từ PV, tránh đánh giá và phạt tiền của công ty điện lực.

Đồng thời, hệ thống quản lý năng lượng có giao diện người-máy thân thiện, có thể hiển thị trực quan trạng thái hoạt động của từng mạch điện dưới dạng sơ đồ điện chính của hệ thống, theo dõi thời gian thực điện áp vòng quang điện, dòng điện, công suất, hệ số công suất và các thông số điện khác, quản lý điện phân tán, để các nhà quản lý có thể nắm bắt thông tin sản lượng điện của đơn vị phát điện, thông tin thu nhập và cài đặt công suất hoạt động của đơn vị phát điện trong thời gian thực.

5, Kết luận

Với sự gia tăng lắp đặt PV phân tán, ngày càng có nhiều khu vực yêu cầu PV phân tán tự sử dụng. Bài viết này cung cấp một giải pháp đáng tin cậy bằng cách giới thiệu hệ thống quản lý năng lượng kết hợp với thiết bị bảo vệ chống dòng chảy và ứng dụng trong dự án quang điện phân tán Yanjing Beer cho việc sử dụng tự phát của nhà máy điện quang điện phân tán, nhu cầu dư điện không truy cập internet, hỗ trợ xây dựng quang điện phân tán và chấp nhận mạng.

Tài liệu tham khảo:

(văn) ① Lầm lẫn; ② Giả dối. Giải pháp tối ưu hóa bảo vệ trên lưới cho các hệ thống phát điện quang điện phân tán [J]. Công nghệ điện, 2024, (22):57-59.

[2] Vương Tân. Phân tích kỹ thuật lưới điện truy cập vào các hệ thống điện quang điện phân tán [J]. Ứng dụng mạch tích hợp, 2023,40(08):348-349.

[3] Đỉnh núi Khám phá ứng dụng của hệ thống điện quang điện phân tán cho các trạm cơ sở truyền thông [J]. Jiangsu Communications, 2023,39(03):119-121.

(văn) ① Lầm lẫn; ② Giả dối. Phát triển thiết bị chống dòng điện trên lưới quang điện [J]. Năng lượng mặt trời, 2009, (12):41-42.

[5] Triệu Gia Kỳ. Nghiên cứu và ứng dụng hệ thống năng lượng mặt trời PV trên lưới điện trong một tòa nhà [D]. Đại học Quảng Tây, 2019.

[6] Dương Kiệt. Thiết kế hệ thống điện quang điện trên lưới tại Trung tâm dịch vụ hành chính Nam Thành [J]. Điện xây dựng hiện đại, 2013,4(05):45-48.

[7] Công ty cổ phần điện lực Anchory. Hướng dẫn sử dụng hệ thống quản lý năng lượng microgrid Acrel-2000MG [Z]. Thượng Hải: Ankori Electric, 2022.

[8] Công ty Cổ phần Điện lực Anchory. Hướng dẫn kỹ thuật cho thiết bị bảo vệ chống dòng chảy AM5SE-IS [Z]. Thượng Hải: ANCORI ELECTRIC, 2022.