ה-AGC (Automatic Generation Control) ו-AVC (Automatic Voltage Control) של תחנות כוח פוטו-וולטאיות הן שתי מערכות בקרה חשובות, שתפקידן העיקרי הוא להבטיח תפעול בטוח, יציב וחסכוני של מערכת החשמל.
AGC (בקרת ייצור אוטומטית)
פונקציה: מערכת AGC משמשת בעיקר לשליטה אוטומטית בתפוקת הגנרטורים במערכת החשמל, שמירה על תדר מערכת החשמל בטווח מתאים והבטחת יציבות רשת החשמל.
פרמטרים:
הספק פעיל כולל: מתייחס לייצור החשמל הכולל של תחנת הכוח.
כוח תגובתי: מתייחס להספק התגובה של תחנת כוח.
טווח מתכוונן מרבי: מתייחס לטווח ההספק המרבי שתחנת הכוח יכולה להתאים.
מספר ממירים: מתייחס למספר הממירים בתחנת הכוח.
AVC (בקרת מתח אוטומטית)
פונקציה: מערכת ה-AVC משמשת לשליטה בציוד ויסות הספק תגובתי ומתח ברשת החשמל, תוך השגת המטרה של הבטחת פעולה בטוחה, איכותית וחסכונית של רשת החשמל. AVC שולט אוטומטית בציוד ויסות הספק ומתח ברשת החשמל באמצעות טכנולוגיית מחשב ותקשורת, תוך שמירה על מתח הרשת בטווח מתאים.
פרמטרים:
מתח יעד: מייצג את ערך מתח המטרה שרשת החשמל רוצה לשמור.
אלגוריתם אופטימיזציה של הספק תגובתי: משמש לחישוב הספק התגובתי היעד של הציוד המתכוונן המקוון הנוכחי (מהפך, SVC, SVG) במצב היעד.
מערכות AGC (בקרת ייצור אוטומטית) ו-AVC (בקרת מתח אוטומטית) של תחנות כוח פוטו-וולטאיות הן שני יישומי הליבה של מערכות אוטומציה של מערכות חשמל.
שיתוף פעולה בין יעדי בקרה:
AGC אחראית בעיקר על בקרת הספק אקטיבי, אשר מתאימה את התפוקה האקטיבית של מערך הגנרטור כדי לעקוב אחר הערכים המתוכננים של תדר המערכת ומתח קווי החיבור, ושומרת על רמת הזרימה של חלקים או קווים חשובים של רשת החשמל בטווח בטוח.
AVC אחראית על בקרת הספק תגובתי, שמירה על תאימות מתח הרשת והפחתת הפסדי רשת על ידי התאמת רמת הפיצוי התגובתי של ציוד תגובתי.
תיאום אסטרטגיות בקרה:
במערכת החשמל קיים קשר צימוד בין הספק פעיל להספק תגובתי, והפעולה הנפרדת של AGC ו-AVC תשפיע על אפקט הבקרה של זה. לכן, מוצעת ערכת בקרה מתואמת של AGC ו-AVC המחוברים בסולם הדקות והזמן השני.
ברמת הדקה, הוקם מודל זרימת כוח אופטימלי המקשר בין הספק פעיל והספק תגובתי, והוצעה שיטת בקרת אופטימיזציה משותפת של AGC ו-AVC.
ברמה השנייה, אסטרטגיות הבקרה של AGC ו-AVC שופרו, והוצעה שיטת בקרת תיקון מתואמת עבור AGC ו-AVC.
ניטור בזמן אמת ותגובה מהירה:
מערכת ה-AVC תנטר באופן רציף את המתח של כל צומת ברשת החשמל ותוציא במהירות הנחיות להתאמת מערכת העירור של מערך הגנרטור כאשר מתגלה סטיית מתח מהערך שנקבע, על מנת להחזיר את המתח לרמה נורמלית.
מערכת AGC מתאימה אוטומטית את תפוקת הגנרטור בהתבסס על תדר מערכת החשמל הנמדדת על ידי חיישנים, תוך שמירה על תדר מערכת החשמל בטווח מתאים.
איסוף נתונים וביצוע הוראות:
מסוף הבקרה וההתאמה של קבוצת AGC/AVC הפוטו-וולטאיים תומך בפונקציית התאמה מרחוק, המקבלת את הוראות התאמת התחנה הראשית ומפרקת אותן לביצוע לכל מהפך. להבין את העלאת הנתונים כגון הספק פעיל ותגובתי כולל, טווח מתכוונן מרבי ומספר ממירים; תמיכה בניתוח הוראות שהונפקו על ידי DMS; בהתבסס על הביצועים התפעוליים של הממירים באתר, לפרק את ערכי היעד לכמויות ההתאמה של כל מהפך לפי הכללים; והתאם כל מהפך לפי ההוראות המפורקות.
באמצעות מנגנון שיתופי זה, מערכות AGC ו-AVC שומרות במשותף על יציבות מערכת החשמל. AGC שולט על ה"קצב" של התדר, בעוד AVC מבטיח את ה"טון" של המתח. השניים משלימים זה את זה והם הכרחיים.
ממירים פוטו-וולטאיים ממלאים תפקיד מכריע במערכות AGC (בקרת ייצור אוטומטית) ו-AVC (בקרת מתח אוטומטית), כדלקמן:
ויסות כוח:
במערכת AGC, המהפך הפוטו-וולטאי אחראי על ויסות הספק המוצא של המערך הפוטו-וולטאי כדי לשמור על איזון עם הביקוש לרשת. עקב שינויים בקרינת השמש ובתנאי מזג האוויר, הספק התפוקה של ייצור חשמל פוטו-וולטאי ישתנה. מערכת ה-AGC מסדירה את ייצור החשמל הפוטו-וולטאי על ידי שליטה בעוצמת המוצא של המהפך כדי לשמור על פעולה יציבה של רשת החשמל.
בקרת כוח תגובתי:
במערכת ה-AVC משתמשים בממירים פוטו-וולטאיים לשליטה ברמת המתח של רשת החשמל, תוך הבטחת איכות אספקת החשמל ופעילות תקינה של הציוד. שילוב מערכות ייצור חשמל פוטו-וולטאיות ישפיע על מתח רשת החשמל, במיוחד במצבים בהם חלים שינויים משמעותיים בתנאי התאורה. מערכת AVC מתאימה את מתח הרשת על ידי שליטה בתפוקת ההספק התגובתי של המהפך.
מעקב מרבי של נקודות כוח (MPPT):
לממירים פוטו-וולטאיים יש פונקציית מעקב מרבית של נקודות חשמל, שיכולה להשיג תפוקת הספק מקסימלית של פאנלים סולאריים על ידי שינוי עכבת העומס, ובכך לשפר את יעילות ייצור החשמל של מערכות פוטו-וולטאיות.
פונקציית הגנת רשת:
לממירים פוטו-וולטאיים יש גם סדרה של פונקציות הגנה, כגון הגנה על אי, הגנת עומס יתר, הגנת הארקה וכו', על מנת להבטיח תפעול בטוח ויציב של תחנות כוח פוטו-וולטאיות.
תגובה להוראת AGC:
כאשר מארח ה-AGC מקבל חוסר התאמה בין ערך תוכנית הכוח הפעיל הנוכחי לבין התפוקה הנוכחית של תחנת הכוח הפוטו-וולטאית, הוא יוציא הוראות למהפך, והמהפך יתאים את הספק המוצא בהתאם להוראות אלו כדי להשיג את התאמת ההפעלה הפעילה. כּוֹחַ.
יכולת ויסות כוח תגובתי:
בתנאי מצב יציב של רשת החשמל, המארח AVC ינצל באופן מלא את יכולת ויסות ההספק התגובתי של המהפך כדי לווסת את המתח. כאשר יכולת ויסות ההספק התגובתי של המהפך אינה מספקת, תישקל ויסות ההספק התגובתי של התקן SVC/SVG.
תיאום ובקרה:
במקרה של כשל ברשת החשמל, המארח AVC מתאים במהירות את הכוח התגובתי של התקן SVC/SVG כדי להחזיר את המתח לרמות רגילות. לאחר שרשת החשמל מתאוששת מהתקלה, המארח AVC יכול להחליף את ההספק התגובתי שכבר הופעל על ידי התאמת תפוקת ההספק התגובתי של המהפך, מה שמאפשר לו לשמור אחסון כוח תגובתי דינמי סביר.
