Amb el ràpid desenvolupament de l'energia neta com l'eòlica i la fotovoltaica, la capacitat instal·lada també augmenta. No obstant això, l'energia eòlica i la fotovoltaica són una generació d'energia inestable i es veuen molt afectades per factors ambientals externs. La capacitat de producció amunt de la indústria fotovoltaica és molt sobrecapacitat i sobreoferta, i la seva raó fonamental és que la xarxa elèctrica no pot absorbir tanta energia inestable. Superar el límit superior afectarà greument l'estabilitat de la xarxa elèctrica. Aleshores, no es desenvoluparà l'energia neta com la fotovoltaica? Això és impossible. Com a país energètic important, el desenvolupament d'energia neta és una estratègia nacional, i el desenvolupament de la fotovoltaica només ha arribat a un període de coll d'ampolla. La millora i transformació de la xarxa elèctrica ja està en marxa de manera ordenada i ja s'està construint un nou tipus de sistema elèctric que s'adapti al desenvolupament de l'electricitat distribuïda. A més, com controlar amb precisió l'impacte de la potència activa i reactiva en la qualitat de l'energia també forma part del desenvolupament de la tecnologia fotovoltaica.
1 Control de la potència activa
1. Què és la potència activa
La potència activa es refereix a la quantitat d'electricitat que realment pot treballar, mesurada en watts (W). A les centrals fotovoltaiques, la potència activa ve determinada principalment per la capacitat de generació d'energia dels mòduls fotovoltaics i està influenciada per factors com la intensitat de la llum i la temperatura.
2. Mètodes de control
2.1. Seguiment del punt de potència màxima (MPPT)
El seguiment del punt de màxima potència (MPPT) és una tècnica de control d'ús habitual que ajusta dinàmicament el punt de funcionament de l'inversor mitjançant el seguiment de la tensió i el corrent de sortida dels mòduls fotovoltaics en temps real per assegurar-se que el sistema fotovoltaic sempre funciona al seu punt de màxima potència. L'algoritme de control MPPT pot millorar eficaçment l'eficiència de generació d'energia de les centrals fotovoltaiques.
2.2. Control de l'inversor connectat a la xarxa
L'inversor és un equip clau per connectar les centrals fotovoltaiques amb la xarxa elèctrica. Controlant l'inversor, és possible regular la potència activa. Els inversors poden controlar la sortida de potència activa ajustant el corrent i la tensió de sortida segons les necessitats de la xarxa elèctrica.
2.3. Estratègia de limitació de potència
En alguns casos, la xarxa elèctrica pot experimentar una càrrega excessiva i les centrals fotovoltaiques han de reduir la potència de sortida mitjançant estratègies de limitació de potència per garantir el funcionament segur de la xarxa elèctrica. Això es pot aconseguir configurant la funció de límit de potència de sortida de l'inversor.
2 Control de la potència reactiva
1. El concepte de potència reactiva
La potència reactiva es refereix a l'energia elèctrica utilitzada per establir camps elèctrics i magnètics, mesurada en energia reactiva (VAR). La potència reactiva és crucial per al control de la tensió i la millora del factor de potència en els sistemes elèctrics.
2. Mètodes de control
2.1. Equips de compensació de potència reactiva
Les centrals fotovoltaiques es poden equipar amb equips de compensació de potència reactiva, com ara dispositius de compensació de potència reactiva estàtica (SVG) i compensadors síncrons estàtics (STATCOM). Aquests dispositius poden respondre ràpidament a la demanda de la xarxa, regular la sortida de potència reactiva i millorar l'estabilitat de tensió de la xarxa.
2.2. Control de potència reactiva de l'inversor
Els inversors moderns solen tenir capacitats de regulació de potència reactiva. Ajustant la fase de corrent de sortida de l'inversor, les centrals fotovoltaiques poden aconseguir un ajust dinàmic de la potència reactiva per satisfer les necessitats de la xarxa elèctrica. L'inversor es pot configurar en "mode de resposta de potència reactiva" per ajustar automàticament la sortida de potència reactiva segons els canvis en la tensió de la xarxa.
2.3. Control dinàmic de tensió
Durant el funcionament connectat a la xarxa, les centrals fotovoltaiques poden controlar la tensió de la xarxa en temps real i ajustar la potència reactiva mitjançant estratègies de control dinàmic de tensió. Augmenta la sortida de potència reactiva quan la tensió és baixa; Reduïu la sortida de potència reactiva quan la tensió és massa alta per mantenir la tensió de la xarxa dins d'un rang segur.
3 Dificultats en la tecnologia de control de les centrals fotovoltaiques
Estàndards d'interconnexió:Les diferents regions i països tenen diferents estàndards de connexió a la xarxa i requisits per a les centrals fotovoltaiques. Les centrals fotovoltaiques han de complir els estàndards d'interconnexió de la xarxa local a l'hora de controlar la potència activa i reactiva, cosa que pot comportar certs reptes tècnics.
Fluctuacions de la xarxa:Les fluctuacions en la càrrega i la tensió de la xarxa afecten directament l'estratègia de control de potència de les centrals fotovoltaiques. Durant les hores punta, les centrals fotovoltaiques poden enfrontar-se al repte de l'augment de la demanda d'energia activa, mentre que durant els períodes de punta, és possible que hagin de reduir la producció.
Maduresa tecnològica:Tot i que els inversors fotovoltaics moderns tenen una forta capacitat de control, la maduresa dels seus algorismes i tecnologies de control encara s'ha de millorar contínuament en aplicacions pràctiques per fer front a l'entorn de la xarxa elèctrica cada cop més complexa.
Control intel·ligent:Amb el desenvolupament de l'Internet de les coses i la tecnologia d'intel·ligència artificial, les centrals fotovoltaiques aniran avançant cap a un control intel·ligent. Mitjançant l'anàlisi de dades i l'aprenentatge automàtic, les centrals fotovoltaiques poden optimitzar les estratègies de control en temps real de l'energia activa i reactiva, millorant l'eficiència de la generació d'energia i l'estabilitat de la xarxa.
Gestió d'energia distribuïda:Les centrals fotovoltaiques seran un component important de l'energia distribuïda i treballaran en sinergia amb altres sistemes d'energies renovables. Mitjançant l'establiment d'un sistema de gestió d'energia distribuïda, es pot aconseguir una programació col·laborativa de múltiples fonts d'energia, millorant encara més la flexibilitat i la fiabilitat de la xarxa elèctrica.