GIST разработал «ограждение безопасности» сети для солнечных станций и ESS

Команда профессора Ким Юн Су с факультета электротехники, электроники и компьютерной инженерии Научно-технологического института Кванджу (GIST) разработала технологию, которая в реальном времени рассчитывает, насколько ещё можно изменить мощность распределённых энергоресурсов (DER) — солнечных станций и систем накопления энергии (ESS) — без риска для сети. Об этом институт сообщил 31 октября.

Решение служит «ограждением безопасности» для виртуальных электростанций (VPP), которые объединяют множество источников и накопителей в единый объект, а также для торговли электроэнергией.

Почему лимитов отдельных устройств недостаточно

Даже если каждое устройство соблюдает собственную ёмкость, одновременное изменение мощности многими из них может чрезмерно поднять или опустить напряжение в сети либо перегрузить отдельные линии. Влияние одинакового изменения мощности зависит от точки подключения и потоков мощности рядом. Кроме того, между проверками состояния сети выходная мощность устройств может меняться, поэтому одной проверки параметров устройств недостаточно.

Новая система сначала проверяет напряжение и потоки мощности. Если эксплуатационные пределы нарушены, она корректирует мощность части ресурсов, возвращая сеть в безопасное состояние. Затем рассчитывается «запас эксплуатационной гибкости» (OFM), и итеративно проверяется, что одновременное изменение мощности нескольких устройств не нарушит пределы по напряжению и линиям. Результаты передаются для принятия решений устройствами. Состояние сети отслеживается с интервалом 15 минут.

Результаты испытаний

При учёте только условий отдельных ESS доля нарушений эксплуатационных пределов сети составляла 6,7%, а с новой технологией снизилась до 0%. Общий объём зарядки и разрядки ESS остался практически прежним. Изменения мощности распределялись на устройства в точках с запасом, а не на те, что нагружают сеть.

Дополнительное моделирование на данных распределительных линий острова Чеджу показало, что расчёт запаса для нескольких линий укладывается в 15-минутный цикл мониторинга.

По словам профессора Кима, технология даёт операторам распределительных сетей возможность максимально сохранять автономность работы устройств, не выходя за физические пределы сети. Она уже применяется в распределительной системе Korea Electric Power (DSO-MD), и, как ожидает исследователь, поможет расширить долю возобновляемой энергии и закрепить местный рынок электроэнергии.