Maksymalizacja integracji odnawialnych źródeł energii i optymalizacja strat technicznych dzięki ulepszonemu sterowaniu w inteligentnym transformatorze

Testy przeprowadzono w laboratorium SYSLAB Duńskiego Uniwersytetu Technicznego w ramach projektu badawczego ERIGrid, który zapewnia dostęp do wiodących laboratoriów europejskich. Eksperymentalnie wykazano, że skoordynowane sterowanie inteligentnym transformatorem i rozproszonymi źródłami energii (DER), takimi jak fotowoltaika (PV), energia wiatrowa, system magazynowania energii (BESS), elastyczne obciążenia i pojazdy elektryczne (EV), pozwala zredukować straty techniczne spowodowane przepływem zwrotnym oraz poprawić stabilność sieci i zgodność z przepisami sieciowymi, przy jednoczesnej integracji wysokiego udziału energii odnawialnej.

transforma.smart   Inteligentny transformator, 20/0,4 kV, 630 kVA; 2 turbiny wiatrowe o mocy 10 i 11 kW 3 panele fotowoltaiczne x 10 kW; Agregat prądotwórczy Diesla, 24 kW; Konwerter B2B, 26kW; Akumulator wanadowy, 12kW; Sterowane banki obciążeń 18 kW; stanowisko ładowania pojazdów elektrycznych i 3 pojazdy elektryczne

Wyzwanie i rozwiązanie Ormazabal:

Aby jasno ocenić korzyści wynikające ze stosowania technik kontroli, zdefiniowano zestaw reprezentatywnych kluczowych wskaźników efektywności:

1. Maksymalizacja ilości energii odnawialnej wytwarzanej w sieci (moc przerobowa, kW-h)
2. Zmniejszenie strat mocy technicznej (zachęta finansowa dla operatora dystrybucyjnego)
3. Popraw stabilność sieci poprzez wydłużenie żywotności urządzeń energetycznych

Rozważono scenariusze sieci wiejskiej (R) i miejskiej (U) z wykorzystaniem trzech strategii sterowania napięciem: brak sterowania (N), sterowanie odczepami (T), moc bierna + sterowanie odczepami (QT), w oparciu o pomiary w czasie rzeczywistym z różnych węzłów. Następnie, w celu przetestowania wykonalności systemu sterowania w warunkach zbliżonych do rzeczywistych, przeprowadzono elastyczną konfigurację testową przez 24 godziny, wykorzystując niemal wszystkie zasoby dostępne w laboratorium.

Główne korzyści dla klienta:

• Koordynowane sterowanie inteligentnym transformatorem i DER-ami znacząco zwiększa niezawodność sieci, zwiększa integrację odnawialnych źródeł energii i wydłuża żywotność urządzeń systemu energetycznego.
• Samo sterowanie odczepami inteligentnego transformatora ułatwia integrację odnawialnych źródeł energii o 61,65% w porównaniu do przypadku bazowego, gdy nie stosowano żadnego sterowania.
• Połączona kontrola mocy biernej i regulacja odczepów pozwalają ograniczyć straty techniczne nawet o 9%.