GIST تطوّر أداة أمان للشبكة الكهربائية لضبط إنتاج الطاقة الشمسية وESS

أعلن معهد غوانغجو للعلوم والتكنولوجيا (GIST) في 31 أكتوبر أن فريق البروفيسور كيم يون سو من قسم الهندسة الكهربائية والإلكترونية وعلوم الحاسوب طوّر تقنية تضمن سلامة الشبكة الكهربائية عند ضبط خرج موارد الطاقة الموزعة (DER)، مثل محطات الطاقة الشمسية وأنظمة تخزين الطاقة (ESS)، وتحسب في الوقت الفعلي مقدار التعديل الإضافي الذي يستطيع كل جهاز إجراءه.

تعمل التقنية بمثابة «حاجز أمان» في محطات الطاقة الافتراضية (VPP) التي تجمع عدة وحدات إنتاج وتخزين في وحدة واحدة، وكذلك في تداول الكهرباء، إذ تراعي أثر تعديل خرج كل جهاز على الشبكة.

حدود الأجهزة وحدها لا تكفي

حتى لو التزم كل جهاز بسعته، فإن تغيير عدة أجهزة لخرجها في وقت واحد قد يرفع جهد الشبكة أو يخفضه أكثر من اللازم، أو يحمّل خطوطًا معينة فوق طاقتها. ويختلف تأثير التعديل نفسه بحسب موقع اتصال الجهاز وتدفقات الطاقة المحيطة به. كما قد يتغير خرج الأجهزة بين فحصين متتاليين لحالة الشبكة، ما يجعل التحقق من سعة كل جهاز فقط غير كافٍ.

يفحص الإطار الجديد أولًا الجهد وتدفق الطاقة. وإذا تجاوزت الشبكة حدود التشغيل، يعدّل خرج بعض الموارد لإعادتها إلى وضع آمن. بعد ذلك يحسب «هامش المرونة التشغيلية» (OFM)، ويتحقق تكراريًا من أن تغيير عدة أجهزة لخرجها معًا لن يخرق حدود الجهد والخطوط. وتُقدَّم النتائج لتُستخدم في قرارات تشغيل الأجهزة. وتُراقَب حالة الشبكة كل 15 دقيقة.

نتائج الاختبارات

عند الاعتماد على ظروف كل جهاز ESS منفردًا بلغ معدل مخالفة حدود تشغيل الشبكة 6.7%، وانخفض إلى 0% مع التقنية الجديدة، بينما بقي إجمالي شحن وتفريغ أنظمة ESS شبه ثابت. وجرى ذلك بتوزيع التعديلات على أجهزة في مواقع لديها هامش، بدلًا من تلك التي تضغط على الشبكة.

وأظهرت محاكاة إضافية باستخدام بيانات خطوط التوزيع في جزيرة جيجو أن حساب هامش التشغيل لعدة خطوط ممكن ضمن دورة المراقبة البالغة 15 دقيقة.

وقال البروفيسور كيم إن التقنية تتيح لمشغلي شبكات التوزيع ضمان أكبر قدر من الاستقلالية لتشغيل الموارد دون تجاوز الحدود الفيزيائية للشبكة. وأضاف أنها مطبّقة حاليًا في نظام التوزيع الفعلي لشركة Korea Electric Power (DSO-MD)، ويتوقع أن تسهم في رفع استيعاب الطاقة المتجددة وترسيخ سوق الكهرباء المحلية.