محولات تشكيل الشبكة مقابل محولات تتبع الشبكة لتخزين طاقة البطاريات  

يُعدّ كلٌّ من تتبع الشبكة وتشكيلها طريقتين لتفاعل عاكس البطارية مع شبكة التيار المتردد. يتبع عاكس تتبع الشبكة شكل موجة الجهد الموجودة لإدارة التيار، بينما يُولّد عاكس تشكيل الشبكة شكل موجة جهد خاص به. وهذا يُتيح له تقديم الدعم للشبكة حتى في حال عدم وجود إشارة خارجية. ولا يضمن وجود أيٍّ من هذين النوعين إمكانية بدء التشغيل من الصفر، أو حق التشغيل المستقل، أو أيّ نهج مُحدّد لإدارة الأعطال. ويتعيّن على المهندسين اختيار نمط التحكم الأنسب.

الفرق في المجموعة الضابطة في مقارنة واحدة

يسهل ملاحظة الفرق عند نقطة التوصيل. تتتبع أدوات تتبع الشبكة طور الشبكة الحالي ثم تُدخل التيار إلى النظام. أما أدوات تشكيل الشبكة فتُحدد أهدافها الخاصة للجهد والتردد ضمن حدود معينة. كما أنها تُوازن الطاقة مع الوحدات الأخرى بناءً على إعدادات داخلية. وبغض النظر عن النوع، فإن كل تصميم يتطلب حمايةً للسلامة، وحدودًا قصوى للطاقة، وإدارةً للحرارة، ومنطقًا مُثبتًا لتبديل الأوضاع.

أين ينجح تتبع الشبكة

توفر شبكة المرافق القوية إشارة جهد وتردد ثابتة. في هذه الحالات، يمكن لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) المتوافق مع الشبكة إرسال الطاقة الفعالة وإدارة الطاقة غير الفعالة بسهولة. وهو يفي بمعظم قواعد الربط القياسية دون مشاكل. مع ذلك، فإن أداءه موثوق به فقط ضمن حدود معينة لقوة الشبكة وحدود الأمان. لا ينبغي تسمية تصميم نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المتوافق مع الشبكة بـ"نظام تشكيل الشبكة" لمجرد استجابته السريعة لتغيرات التردد أو مساعدته في إدارة الطاقة غير الفعالة.

لماذا تُغيّر الشبكات الضعيفة التصميم؟

يتذبذب الجهد الكهربائي بشكل كبير في شبكة كهربائية ضعيفة إذا كان هناك تدفق للتيار من العاكس. وفي حال تشغيل العديد من أنظمة تتبع الشبكة بالتنسيق فيما بينها، فقد يحدث تداخل بينها بسبب حلقات قفل الطور. تساعد أجهزة تشكيل الشبكة على استقرار الجهد والتردد. مع ذلك، يجب ضبط هذه الأجهزة وفقًا للشبكة والمولدات والحمل. ينبغي لأي دراسة أن تحلل أسوأ ظروف الشبكة.

• حدد أدنى مستويات قصر الدائرة ونطاق مقاومة الشبكة.
• ابحث عن تقلبات الجهد والتردد بعد حدوث تحولات كبيرة في الحمل أو الطاقة.
• تحقق من كيفية عمل الوحدة مع أجهزة العاكس الأخرى وأجهزة الترحيل الآمنة.
• حدد ما يحدث عندما يصل نظام تخزين الطاقة بالبطاريات إلى حد التيار أو حد حالة الشحن.
• تأكد من الشخص المسؤول عن تحديث النماذج وإعدادات التحكم.

لا يعني تشكيل الشبكة بالضرورة بداية سوداء

Grid formation starts from scratch and involves a lot of procedures. First, you will require back-up power, available DC power, and ability to start the PCS. Then, there is magnetization of transformers, load pickup, and other procedures. Grid-forming PCS will give an AC signal for formation, however, the site should be able to handle that initial surge of power. The procedure is not supposed to exceed the limits of battery or current. It is important to test it on practice.

لا تزال الحدود الحالية والحماية مهمة

يخضع تيار العاكس لحدود قصوى صارمة بسبب الحرارة ومواصفات الرقاقة. في حال حدوث ماس كهربائي، قد لا توفر وحدة تشكيل الشبكة نفس تيار العطل طويل الأمد الذي يوفره المولد التقليدي. يجب أن تستخدم خطط السلامة نماذج الأعطال المحددة التي يوفرها المُصنِّع. ينبغي فحص المحول والمفاتيح وإعدادات المرحلات كنظام واحد متكامل. يُعد هذا الأمر بالغ الأهمية للمواقع المعزولة التي تضم مصادر طاقة متعددة.

تؤثر حدود طاقة البطارية على خدمات الشبكة

توليد الجهد مهمة برمجية، لكن ضمان استمرار تدفق الطاقة يتطلب طاقة مخزنة حقيقية ومساحة تخزين في نظام تحويل الطاقة (PCS). إذا استخدم المشغل البطارية بالكامل للتداول مع وعده بتوفير ترددات إضافية، فقد لا يكون هناك احتياطي كافٍ من حالة الشحن (SOC) لحالات الطوارئ. لذا، يجب وضع سياسة واضحة للاحتياطيات، وتحديد مدة صلاحيتها وكيفية استعادتها. يجب على نظام إدارة البطارية (BMS) إبلاغ نظام تحويل الطاقة (PCS) ونظام إدارة الطاقة (EMS) بحدود التيار حتى لا يطلبا طاقة غير متوفرة.

الطريقة التي أنظمة إدارة المباني (BMS) وأنظمة إدارة الطوارئ (EMS) وأنظمة التحكم في العمليات (PCS) يُعدّ العمل الجماعي أمراً أساسياً عند وضع هذه القواعد.

اختر حسب سيناريو التشغيل، وليس حسب الملصق

A standard factory site might only need basic power flow and reactive help without ever leaving the grid. A remote microgrid, however, needs the بيس to start the AC bus and lead a diesel generator. Some utility sites need grid-forming traits only when the main grid is weak. For every project, clearly state who provides the voltage signal, how the system switches modes, and who can change the settings.

ما يجب السؤال عنه أثناء عمليات الشراء والاختبار

اطلب قائمة واضحة بجميع الأوضاع المدعومة وتوقيت تفعيلها. يجب على المورّد تقديم نماذج مُختبرة، وبيانات تيار الأعطال، وحدود التيار. كما يجب عليه توضيح كيفية تبديل النظام بين الأوضاع وتقديم خطط اختبار الموقع. لا يكفي الادعاء بأنه "يُشكّل شبكة". أنت بحاجة إلى دراسة تُثبت استقرار النظام مع أسلاكك ووحدات الطاقة الأخرى المُستخدمة.

• حدد النطاقات الدقيقة للجهد والتردد ومستويات الانخفاض.
• اذكر حدود القدرة الفعالة والقدرة غير الفعالة عند جميع النقاط الرئيسية.
• اكتب كيف تحد الوحدة من التيار وكيف تتفاعل مع الأعطال.
• اختبر كيف ينتقل من كونه جزءًا من الشبكة إلى كونه جزيرة.
• احتفظ بسجل للبرامج والإعدادات المستخدمة للموافقة النهائية.

حول HITEK ENERGY

شركة هايتك للطاقة المحدودة هي شركة مصنعة لمنتجات تخزين الطاقة للقطاعين التجاري والصناعي. توفر أنظمتها أساسًا لدمج البطاريات ووحدات التحكم في الطاقة (PCS) مع متطلبات الموقع المحددة. إذا كنت بحاجة إلى ميزات تكوين الشبكة، فيجب عليك التحقق منها ومقارنتها بإعدادات وحدة التحكم في الطاقة (PCS) المختارة ودراسات المشروع. إن مجرد معرفة اسم العلامة التجارية لا يضمن بالضرورة أن الوظيفة المحددة ستعمل في موقعك.

يمكن للمشترين الاطلاع على HITEKESS محفظة أنظمة تخزين الطاقة لبدء مراجعتهم الفنية.

استنتاج

يستخدم نظام التحكم المتوافق مع الشبكة إشارة التيار المتردد الحالية للحفاظ على التزامن. أما نظام التحكم المُشكِّل للشبكة فيُنشئ إشارة خاصة به لدعم الأنظمة الضعيفة أو المعزولة. اختر الوضع المناسب بناءً على كيفية تشغيل الموقع فعليًا. ثم تحقق جيدًا من الاستقرار وحدود التيار واحتياطيات البطارية باستخدام نماذج حقيقية واختبارات ميدانية.

الأسئلة الشائعة

هل يمكن لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) الذي يتبع الشبكة أن يعمل في جزيرة؟

لا يمكن ذلك إلا إذا كان هناك مصدر آخر لضبط الجهد والتردد. يجب تصميم مخطط الجزيرة بالكامل هندسياً.

هل يوفر كل عاكس تشكيل الشبكة بدء التشغيل من الصفر؟

لا. يتطلب بدء التشغيل الأسود البطاريات والمحولات المناسبة وخطة دقيقة لإضافة الأحمال.

هل تشكيل الشبكة هو الأفضل دائمًا لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات؟

لا، الأمر يعتمد على تصميم الشبكة. فشبكة المدينة القوية غالباً لا تحتاج إلى هذه الميزات الإضافية.

ما الذي يجب على المشترين التحقق منه في مطالبة تشكيل الشبكة؟

تحقق من الأوضاع والنماذج والمكثفات الحالية وكيفية تعاملها مع التبديل والسلامة.

أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات من شركة هايتكيس

1. نظام الطاقة الشمسية المتكامل من هايتك، الأفضل في مجال الطاقة المتجددة، بقدرة 250 كيلوواط، يعمل بنظام العاكس، مناسب للأنظمة المستقلة عن الشبكة، والأنظمة المتصلة بالشبكة، والأنظمة الهجينة بقدرات 50 كيلوواط، 100 كيلوواط، 150 كيلوواط، و250 كيلوواط. يشمل النظام ألواحًا شمسية متكاملة.

الموديل: HT250KW-HY

2. ١٠٠ كيلوواط، ٢٠٠ كيلوواط، ٢٥٠ كيلوواط، ٥٠٠ كيلوواط، ١ ميغاواط، ألواح شمسية هجينة خارج الشبكة، نظام طاقة شمسية تجاري ١ ميغاواط، مجموعة كاملة، بطارية ليثيوم احتياطية، ٥٠٠ كيلوواط ساعة، ١ ميغاواط ساعة، ٢ ميغاواط ساعة

نموذج:HT500KW-HY

3. نظام تخزين طاقة بطاريات متكامل بتصميم احترافي يدعم الشبكة بقدرات 500 كيلوواط/ساعة، 800 كيلوواط/ساعة، 1 ميغاواط/ساعة، و2 ميغاواط/ساعة.

نموذج: HT500KW-HY

4. نظام طاقة شمسية متكامل من هيتك بقدرات 100 كيلوواط، 200 كيلوواط، 250 كيلوواط، و500 كيلوواط، يعمل بالشبكة أو خارجها، مُعبأ في حاوية بطول 20 قدمًا، مزود بنظام تخزين طاقة ببطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4) بقدرة 500 كيلوواط وسعة 1 ميغاواط/ساعة.

الموديل: HT-500/1MWH-EC

5. نظام حاويات هجين داخلي وخارجي من هايتك بقدرات 100 كيلوواط، 200 كيلوواط، 250 كيلوواط، و500 كيلوواط، ونظام طاقة شمسية بقدرة 500 كيلوواط، ونظام طاقة شمسية تجاري بقدرة 1000 كيلوواط/ساعة مع بطارية

الموديل: HT-500/1000-EC