ในยุคปัจจุบันของการบูรณาการแหล่งพลังงานใหม่เช่นโซลาร์เซลล์และพลังงานลมการลดลงของแรงดันไฟฟ้ากริดทันที (เช่นการโจมตีด้วยฟ้าผ่าและความผิดพลาดของวงจรลัดวงจร) อาจทำให้เกิดการตัดการเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์แบบพาสซีฟ การขับขี่ด้วยแรงดันไฟฟ้าต่ำผ่าน (LVRT) เป็นความสามารถหลักของอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกริดทำให้อุปกรณ์สามารถรักษาการทำงานที่เชื่อมต่อกริดในระหว่างการลดลงของแรงดันไฟฟ้าและตอบสนองอย่างรวดเร็วหลังจากที่กริดได้รับการฟื้นฟูกลายเป็นสายป้องกันที่มองไม่เห็นเพื่อรักษาเสถียรภาพของพลังงานใหม่และกริด วุฒิภาวะทางเทคโนโลยีของมันส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัยของกริดพลังงานทดแทนสัดส่วนที่สูง
1 ตรรกะหลักของ LVRT: จาก "การป้องกันแบบพาสซีฟ" ถึง "การสนับสนุนที่ใช้งานอยู่"
"การป้องกันแบบปิดกริด" ของอินเวอร์เตอร์แบบดั้งเดิมมีข้อบกพร่องร้ายแรง เมื่อแรงดันไฟฟ้าของกริดพลังงานลดลงต่ำกว่า 80% ของค่าที่กำหนดอินเวอร์เตอร์แบบเก่าจะกระตุ้นการป้องกันกระแสเกินการตัดการเชื่อมต่อกับกริดพลังงานภายใน 0.1 วินาทีทำให้เกิดการส่งออกพลังงานใหม่ที่จะหายไปทันที ในปีพ. ศ. 2562 ฟาร์มกังหันลมในยุโรปมีแรงดันลดลงเนื่องจากการโจมตีด้วยฟ้าผ่าทำให้เกิดอินเวอร์เตอร์ 300 ตัวที่ไม่มี LVRT เพื่อตัดการเชื่อมต่อจากกริดซึ่งส่งผลให้เกิดความผันผวนของความถี่ในกริดพลังงานในภูมิภาคเกิน 0.5Hz และเกือบจะเริ่มต้นแหล่งพลังงานสำรอง
เทคโนโลยี LVRT รุ่นใหม่ได้รับฟังก์ชั่นคู่ของ "การขับขี่ผ่าน" และ "การสนับสนุนแรงดันไฟฟ้า" เมื่อตรวจพบแรงดันตก (เช่นลดลงถึง 20% ของค่าที่ได้รับการจัดอันดับ) อินเวอร์เตอร์จะตอบสนองโดยการเปิดใช้งานวงจรชะแลงเพื่อใช้พลังงานส่วนเกินที่ด้าน DC และหลีกเลี่ยง IGBT ในเวลาเดียวกันให้ปรับเอาท์พุทปัจจุบันและการฉีดกระแสปฏิกิริยา (ด้วยแอมพลิจูดสูงถึง 1.5 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับ) ลงในกริดเพื่อช่วยให้แรงดันไฟฟ้ากริดฟื้นตัวอย่างรวดเร็ว การทดสอบจริงของสถานีพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในประเทศจีนแสดงให้เห็นว่าอินเวอร์เตอร์ที่ติดตั้ง LVRT สามารถรักษาการทำงานที่เชื่อมต่อกริดสำหรับ 150ms เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงเป็น 0% (ลัดวงจรสามเฟส) และคืนค่าเอาต์พุตปกติภายใน 0.5 วินาทีหลังจากล้างข้อผิดพลาด
2 วิวัฒนาการทางเทคโนโลยี: จาก 'การปฏิบัติตาม' ถึง 'การเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพ'
การอัพเกรดฮาร์ดแวร์รองรับสภาพการทำงานที่รุนแรง โมดูลพลังงานของอินเวอร์เตอร์ใช้ IGBT ที่ทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูง (การปิดกั้นแรงดันไฟฟ้า 1700V) ซึ่งเพิ่มอัตรากำไรขั้นต้นเกิน 40% เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ 1200V แบบดั้งเดิม ด้าน DC ติดตั้งหน่วยเก็บพลังงาน supercapacitor ซึ่งสามารถดูดซับความผันผวนของพลังงานภายใน 200ms และป้องกันไม่ให้แรงดันไฟฟ้าบัส DC ไม่สามารถควบคุมได้ แบรนด์หนึ่งของอินเวอร์เตอร์ 100kW ประสบความสำเร็จในการทนต่อสภาพการทำงานที่รุนแรงของแรงดันไฟฟ้าลดลงจาก 100% เป็น 0% จากนั้นฟื้นตัวในระหว่างการทดสอบ LVRT อุณหภูมิของโมดูลยังคงมีเสถียรภาพภายใน 85 องศาโดยไม่มีความเสียหายใด ๆ
อัลกอริทึมซอฟต์แวร์ปรับปรุงความเร็วในการตอบสนอง อัลกอริทึม LVRT ที่ใช้แบบจำลองการควบคุมการทำนายแบบจำลอง (MPC) เพิ่มความถี่การสุ่มตัวอย่างเป็น 10kHz ซึ่งเร็วกว่าการควบคุม PI แบบดั้งเดิม 5 เท่า มันสามารถระบุแรงดันตกและปรับกระแสเอาต์พุตภายใน 5ms เทคโนโลยี "การตรวจจับความต้านทานกริด" ที่พัฒนาโดยผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์เยอรมันสามารถกำหนดสาเหตุของการลดลงของแรงดันไฟฟ้า (ความผิดพลาดหรือการเปลี่ยนแปลงโหลด) และปรับกลยุทธ์การฉีดพลังงานปฏิกิริยาตามลำดับ: การฉีดพลังงานปฏิกิริยามากขึ้นในระหว่างความผิดพลาด
3 มาตรฐานและสถานการณ์: เกมเทคโนโลยีการปรับตัวทั่วโลก
ความแตกต่างของมาตรฐาน LVRT ในประเทศต่าง ๆ ทดสอบความเข้ากันได้ของผลิตภัณฑ์ จีน GB/T 19964 ต้องการอินเวอร์เตอร์เซลล์แสงอาทิตย์เพื่อเชื่อมต่อกับกริดเป็นเวลา 2 วินาทีเมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงถึง 20%; สหภาพยุโรป EN 50530 กำหนดว่าเมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงเหลือ 0%จะต้องได้รับการสนับสนุนเป็นเวลา 150ms; US UL 1741 SA เน้นอัตราการกู้คืนพลังงานที่ใช้งานภายใต้แรงดันไฟฟ้าต่ำ (คืนค่าเป็น 90% ภายใน 2 วินาทีหลังจากการกวาดล้างข้อผิดพลาด) เพื่อให้เป็นไปตามตลาดโลกองค์กรบางแห่งได้พัฒนา "เส้นโค้ง LVRT ที่ตั้งโปรแกรมได้" ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถกำหนดค่าคุณสมบัติการข้ามมาตรฐานที่แตกต่างกัน 20 คุณสมบัติผ่านซอฟต์แวร์ ผลิตภัณฑ์นี้ประสบความสำเร็จในการใช้งานที่ปราศจากอุปสรรคในกว่า 100 ประเทศทั่วโลก
การตรวจสอบแบบปรับตัวของสถานการณ์กริดพลังงานที่ซับซ้อน ในกริดพลังงานที่อ่อนแอ (เช่นเครือข่ายการกระจายระยะไกล) การลดลงของแรงดันไฟฟ้าอาจมาพร้อมกับการบิดเบือนฮาร์มอนิกและอินเวอร์เตอร์จำเป็นต้องมีความสามารถในการต่อต้านฮาร์มอนิก (อัตราการบิดเบือนฮาร์มอนิกทั้งหมด<5%); In a multi inverter cluster scenario, it is necessary to avoid current oscillations during the LVRT process. A wind farm used "cluster coordinated control" to control the current deviation of 50 inverters within 5%, avoiding secondary faults. These practices demonstrate that LVRT technology has evolved from simply meeting standards to a system level solution that adapts to complex power grid environments.
เนื่องจากสัดส่วนของพลังงานใหม่เกินกว่า 40%เทคโนโลยี LVRT จะเปลี่ยนจาก "การกำหนดค่าเสริม" เป็น "ข้อกำหนดบังคับ" ความสามารถของ LVRT ของอินเวอร์เตอร์รุ่นต่อไปจะถูกขยายไปยัง "การขี่แรงดันสูงผ่าน (HVRT)" และ "การขี่ความถี่ผ่าน" เพื่อให้ได้การตอบสนองสถานการณ์เต็มรูปแบบต่อความผิดปกติของกริด การเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีนี้จาก "การปรับตัวแบบพาสซีฟ" เป็น "การสนับสนุนที่ใช้งานอยู่" ทำให้กริดเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์ไม่เพียง แต่อุปกรณ์แปลงพลังงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึง "หน่วยงานกำกับดูแลอัจฉริยะ" เพื่อรักษาเสถียรภาพของกริดซึ่งให้การสนับสนุนหลักสำหรับการสร้างระบบพลังงานใหม่