Teknologi pengikut jaringan dan pembentukan jaringan pada sistem penyimpanan energi mewakili dua mode kerja berbeda, yang memiliki perbedaan signifikan dalam peran, karakteristik fungsional, dan skenario penerapannya dalam sistem tenaga.
Perbedaan
Metode koneksi jaringan:
Keduanya terhubung ke jaringan listrik melalui inverter, namun prinsip pengoperasiannya berbeda. Peralatan yang terhubung ke jaringan beroperasi sebagai sumber arus, mengandalkan referensi tegangan yang disediakan oleh jaringan listrik eksternal untuk menyinkronkan keluarannya sendiri; Dan peralatan pembangun jaringan seperti sumber tegangan, yang mampu secara mandiri membentuk tegangan dan frekuensi stabil tanpa dukungan jaringan listrik eksternal.
Kontribusi stabilitas:
Penyimpanan energi yang terhubung ke jaringan terutama beroperasi di lingkungan jaringan yang stabil dan tidak memiliki kemampuan untuk menyediakan dukungan tegangan atau frekuensi; Sebaliknya, penyimpanan energi berbasis jaringan terus memasok listrik ke beban selama kegagalan jaringan dan membantu menjaga stabilitas dan keandalan jaringan listrik lokal.
Skenario aplikasi:
Jenis jaringan berikut ini cocok untuk digunakan pada jaringan listrik besar dengan stabilitas yang baik, dengan biaya rendah dan implementasi yang mudah; Jenis jaringan ini lebih cocok untuk diterapkan pada sistem pembangkit listrik terdistribusi, jaringan mikro, atau daerah terpencil, terutama dalam situasi yang memerlukan respons cepat atau kapasitas beban berlebih yang tinggi dalam jangka pendek.
Keuntungan dan kerugian
Ikuti jenis jaringan
Keuntungan: Struktur sederhana dan andal, biaya investasi awal yang rendah; Mudah diintegrasikan ke dalam infrastruktur listrik yang ada.
Kerugian: Kurangnya kemampuan dukungan untuk jaringan listrik, tidak mampu mempertahankan operasi secara mandiri jika terjadi ketidakstabilan jaringan.
Jenis jaringan
Keuntungan: Membangun jaringan listrik secara mandiri, memberikan dukungan tegangan dan frekuensi; Memiliki fleksibilitas dan kemampuan beradaptasi yang lebih kuat, terutama ketika menghadapi situasi yang tidak terduga.
Kekurangan: Persyaratan teknis yang relatif rumit lebih tinggi, investasi awal lebih besar, dan kesulitan desain dan implementasi juga lebih besar.
Contoh
Ikuti contoh jaringan
Sistem penyimpanan energi baterai litium 500kW/1MWh telah dipasang di kawasan industri di Tiongkok selatan. Sistem ini mengadopsi grid yang mengikuti PCS (Sistem Konversi Daya) dan terutama digunakan untuk pencukuran puncak, pengisian lembah, dan kelancaran keluaran energi baru. Dalam proyek ini, sistem penyimpanan energi digabungkan dengan pembangkit listrik fotovoltaik dan dihubungkan ke jaringan listrik. Sistem kendali EMS digunakan untuk kendali terkoordinasi guna mengoptimalkan penghematan listrik di seluruh taman.
Contoh jenis konstruksi jaringan
State Grid Corporation of China telah merilis laporan mengenai kontrol jaringan penyimpanan energi dan pengujian sambungan jaringan untuk tahun 2024, yang menyebutkan bahwa indikator kinerja utama seperti regulasi frekuensi primer, respons inersia, dan kontrol redaman sistem penyimpanan energi jenis jaringan telah diverifikasi melalui pengujian yang sebenarnya.
Misalnya, dalam uji regulasi frekuensi, sistem penyimpanan energi tipe jaringan menunjukkan kecepatan respons dinamis yang sangat baik, mampu menyesuaikan keluaran daya aktif dalam hitungan milidetik, membantu jaringan listrik memulihkan stabilitas frekuensi dengan cepat.
Perbandingan parameter
PCS yang terhubung ke jaringan: biasanya dicirikan oleh karakteristik sumber arus, dengan daya keluaran yang sangat dipengaruhi oleh kondisi jaringan, cocok untuk manajemen energi di lingkungan jaringan konvensional. Aplikasi umumnya adalah sistem penyimpanan energi baterai litium 500kW/1MWh dalam kasus di atas, yang tugas utamanya adalah mengikuti perubahan dalam jaringan listrik dan memastikan pertukaran energi lancar.
PCS tipe jaringan: menyajikan karakteristik sumber tegangan, mampu secara aktif mengatur tegangan dan frekuensi keluaran, serta menjaga kontinuitas pasokan daya meskipun terjadi gangguan jaringan. Sistem jenis ini sering kali dilengkapi dengan algoritme dan teknologi kontrol yang lebih canggih, seperti strategi kontrol sinkronisasi daya, yang memungkinkan sistem tersebut menyesuaikan daya aktif/reaktif secara langsung ketika output berfluktuasi di sisi pembangkitan daya.
Terdapat perbedaan mendasar dalam strategi pengendalian teknologi penyimpanan energi yang mengikuti jaringan dan pembentuk jaringan, yang tercermin dalam cara keduanya berinteraksi dengan jaringan, merespons perubahan dalam jaringan, dan jenis layanan yang disediakan.
Perbedaan spesifik antara kedua strategi pengendalian teknis:
Tujuan pengendalian
Kontrol mengikuti jaringan: Intinya adalah mengikuti keadaan jaringan listrik, yaitu inverter menyesuaikan keluarannya sesuai dengan tegangan dan frekuensi jaringan listrik. Dalam metode kontrol ini, inverter dianggap sebagai sumber arus, yang menyuntikkan energi listrik sebanyak mungkin ke dalam jaringan dan secara otomatis memutus sambungan untuk melindungi dirinya sendiri jika terjadi gangguan jaringan. Oleh karena itu, tugas utama pengendalian jaringan berikut adalah memaksimalkan pemanfaatan energi baru dalam kerangka jaringan listrik yang ada.
Kontrol tipe jaringan: bertujuan untuk mensimulasikan perilaku generator sinkron tradisional, secara aktif menetapkan dan memelihara tingkat tegangan dan frekuensi jaringan listrik lokal. Artinya, bahkan tanpa dukungan jaringan listrik eksternal, inverter tipe jaringan dapat membentuk lingkungan pasokan listrik yang stabil. Inverter tipe grid pada dasarnya adalah sumber tegangan yang mengeluarkan tegangan dan frekuensi melalui sinyal parameter tegangan internal. Mereka dapat beroperasi secara independen atau paralel dengan sumber listrik lainnya.
Mekanisme respons
Kontrol mengikuti jaringan: Karena mengandalkan jaringan listrik eksternal untuk memberikan sinyal referensi, inverter yang mengikuti jaringan mungkin tidak dapat memberikan dukungan yang efektif untuk jaringan ketika terjadi kesalahan atau fluktuasi abnormal, dan mungkin memilih untuk memutuskan sambungan untuk tujuan perlindungan diri. Misalnya saja, dalam kondisi pengendaraan tegangan rendah (LVRT) atau pengendaraan tegangan tinggi (HVRT), inverter yang terikat jaringan perlu segera mengurangi daya keluaran atau bahkan menghentikan pembangkitan listrik sama sekali untuk menghindari kerusakan peralatan.
Kontrol tipe jaringan: Dengan kemampuan "naik melalui" yang lebih kuat, ia dapat terus beroperasi selama gangguan jaringan listrik dan menyuntikkan arus hubung singkat yang diperlukan atau melepaskan energi kinetik ke dalam sistem, membantu memulihkan stabilitas tegangan dan frekuensi. Hal ini membuat inverter tipe jaringan lebih cocok untuk aplikasi yang memerlukan stabilitas jaringan tinggi, seperti jaringan mikro atau sistem catu daya independen di daerah terpencil.
Karakteristik Layanan
Kontrol berikut jaringan: terutama melayani manajemen energi, seperti pencukuran puncak dan pengisian lembah, memperlancar keluaran energi yang terputus-putus, dll. Jenis aplikasi ini biasanya terjadi di lingkungan jaringan listrik besar, di mana jaringan itu sendiri memiliki inersia dan kekuatan yang cukup untuk menyerap potensi ketidakstabilan .
Kontrol tipe jaringan: Selain manajemen energi, ia juga menyediakan layanan tambahan yang penting, termasuk namun tidak terbatas pada dukungan tegangan cepat, respons inersia, pengaturan frekuensi primer, dll. Fungsi-fungsi ini sangat penting untuk meningkatkan tingkat arus hubung singkat sistem dan meningkatkan ketahanan jaringan listrik.
Algoritma kontrol
Kontrol berikut jaringan: Umumnya, algoritme pelacakan daya maksimum (MPPT) digunakan untuk memastikan efisiensi pemanfaatan maksimum energi baru, sekaligus bekerja sama dengan teknologi loop terkunci fase (PLL) untuk mencapai sinkronisasi dengan jaringan listrik.
Kontrol tipe jaringan: lebih mengandalkan algoritme canggih seperti Droop Control dan Virtual Synchronous Machine (VSG), yang meniru perilaku dinamis generator sinkron agar lebih beradaptasi dengan proses transien sistem tenaga.
