ऊर्जा साठवण प्रणाली-सहाय्यित अक्षय ऊर्जा ग्रिड कनेक्शन सोल्यूशन्स प्रामुख्याने दोन प्रकारांमध्ये विभागले गेले आहेत: AC समांतर कनेक्शन आणि DC कपलिंग.
AC समांतर कनेक्शन सोल्यूशन, आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, अक्षय ऊर्जा उर्जा इलेक्ट्रॉनिक ग्रिड-कनेक्ट केलेल्या उपकरणांचा संदर्भ देते, जसे की फोटोव्होल्टेइक इनव्हर्टर किंवा विंड टर्बाइन कन्व्हर्टर, AC पॉवर ग्रिडद्वारे एनर्जी स्टोरेज कन्व्हर्टर (PCS) शी जोडले जातात. EMS च्या एकत्रित समन्वय आणि नियंत्रण अंतर्गत, ते पीक शेव्हिंग आणि व्हॅली फिलिंग, अंदाज अचूकता सुधारणे आणि स्मूथिंग यांसारखी कार्ये करते.
एसी समांतर कनेक्शन योजनांच्या मुख्य फायद्यांमध्ये उपकरणांमधील साधे आणि स्पष्ट विद्युत कनेक्शन, कार्यात्मक डीकपलिंग आणि उपकरणे विकास आणि उत्पादन प्रक्रियांचे सुलभ मानकीकरण समाविष्ट आहे; मुख्य तोटे म्हणजे रेषा आणि जोडलेल्या उपकरणांसाठी जास्त खर्च, PCS साठी आवश्यक वेगवान नियंत्रण प्रतिसाद गती आणि एकाधिक ऊर्जा रूपांतरणासाठी कमी कार्यक्षमता.
कपलिंग योजना बहुसंख्य अक्षय ऊर्जा ग्रिड-कनेक्टेड पॉवर जनरेशन सिस्टीममध्ये अंतर्निहित डीसी लिंकचा प्रभावीपणे वापर करू शकते, नूतनीकरणक्षम ऊर्जा उर्जेची एकाधिक पॉवर रूपांतरणे कमी करण्यासाठी थेट बॅटरी ऊर्जा स्टोरेज डिव्हाइसेस जोडून. हे सिस्टमचे ग्रिड कनेक्शन आणि ऊर्जा साठवण कार्यक्षमता सुधारते; ते विद्यमान अक्षय ऊर्जा ग्रिड-कनेक्टेड उपकरणे आणि ग्रीड कनेक्शन चॅनेलचा थेट वापर करते, AC उपकरणांच्या विस्ताराची गरज दूर करते आणि हार्डवेअर गुंतवणूक खर्च कमी करते. तथापि, नियंत्रण प्रणाली आणि विद्यमान अक्षय ऊर्जा ग्रीड-कनेक्ट केलेली उपकरणे यांच्यात कपलिंग आहे, ज्याची घट्टता मूळ अक्षय ऊर्जा प्रणालीच्या ग्रिड कनेक्शन नियंत्रण पद्धतीवर अवलंबून असते.
संपूर्ण-पॉवर विंड टर्बाइन ग्रिड-कनेक्टेड कन्व्हर्टरचे उदाहरण म्हणून, आकृतीमध्ये दाखवल्याप्रमाणे, हे साधारणपणे AC-DC-AC "बॅक-ते-मागे" संरचना असते. ग्रिड-साइड कन्व्हर्टर डीसी-साइड व्होल्टेज रेग्युलेशन मोडमध्ये काम करतो, तर टर्बाइन-साइड कन्व्हर्टर विंड टर्बाइन पॉवर कंट्रोल मोड किंवा टॉर्क कंट्रोल मोडमध्ये ऑपरेट करतो. दोन DC बाजूने विभक्त केले जातात आणि स्वतंत्रपणे नियंत्रित केले जातात, DC बाजूला मोठी कॅपेसिटर बँक बफर आणि डिकपलिंग यंत्रणा म्हणून काम करते. त्यामुळे, एकात्मिक पवन आणि ऊर्जा संचयन प्रणाली तयार करण्यासाठी BESS ची विशिष्ट क्षमता DC बाजूला जोडून, पवन टर्बाइनची ग्रीड{12}}कनेक्ट केलेली शक्ती चांगल्या प्रकारे नियंत्रित केली जाऊ शकते आणि पवन टर्बाइन प्रणालीवर विशेषत: विंड टर्बाइन कन्व्हर्टरच्या नियंत्रणावर लक्षणीय परिणाम न करता कालांतराने ऊर्जा हस्तांतरित केली जाऊ शकते.
त्याचे मूलभूत नियंत्रण तत्त्व खालीलप्रमाणे आहे: स्थानिक नियंत्रक कार्य मोड सेट करतो, जसे की पीक शेव्हिंग आणि व्हॅली फिलिंग, अंदाज अचूकता सुधारणे किंवा स्मूथिंग, आणि ग्रीड डिस्पॅच माहिती एकत्रित करते-विश्चित क्षणी विंड सिस्टमसाठी एकूण ग्रिड-कनेक्टेड पॉवर टार्गेट कमांड ∑P* निर्माण करण्यासाठी;{1} ते विंड टर्बाइन पॉवर जनरेशन पीचे निरीक्षण करतेNEआणि रिअल टाइममध्ये ऊर्जा संचयन प्रणाली स्थिती, आणि ऊर्जा संचयन प्रणाली चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग कंट्रोल कमांड P* ची सर्वसमावेशक गणना आणि जनरेट करतेBESS:
BESS DC/DC कनवर्टरद्वारे पवन टर्बाइन नियंत्रित करते, P* ट्रॅक करतेBESSविंड टर्बाइन कन्व्हर्टर आणि बॅटरीच्या DC बाजूच्या दरम्यान उर्जा संचयन आणि सोडण्यासाठी आदेश; ग्रिड-साइड कन्व्हर्टर रेक्टिफायर मोडमध्ये ऑपरेट करतो, विंड टर्बाइनचे एकूण ग्रिड-कनेक्ट केलेले पॉवर आउटपुट ∑P साध्य करण्यासाठी DC साइड व्होल्टेज Vde स्थिर करतो:
जेव्हा एनर्जी स्टोरेज सिस्टमची SOC गंभीर ओव्हरचार्ज स्थितीत असते, तेव्हा स्थानिक कंट्रोलरला आउटपुट कमांड P* मर्यादित करणे देखील आवश्यक असते.NEविंड टर्बाइन मास्टर कंट्रोलर शेड्यूल करून पवन टर्बाइनचे, जेणेकरून पवन टर्बाइनची शक्ती-मर्यादित ऑपरेशन लक्षात येईल.
नियंत्रण प्रणालीचे सरलीकृत आकृती आकृतीमध्ये दर्शविले आहे. व्हीdcआणि यूग्रिडविंड टर्बाइन कन्व्हर्टरच्या DC-साइड व्होल्टेजच्या प्रभावी मूल्यांशी आणि ग्रिडच्या फेज व्होल्टेजशी, अनुक्रमे; आयBEss, Idc, INE, आणि मीग्रिडऊर्जा संचयन प्रणालीच्या चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग करंटशी संबंधित, विंड टर्बाइन ग्रिडचा DC करंट-साइड कन्व्हर्टर (करंट-साइड बस कॅपेसिटर बँकेपासून ग्रिडकडे वाहणारा-साइड कन्व्हर्टर IGBT ब्रिज आर्म), विंड टर्बाइनचा DC करंट कन्व्हर्टर साइड मशीन{- कन्व्हर्टर साइड मशीन- DC-साइड बस कॅपेसिटर बँकेकडे IGBT ब्रिज आर्म, आणि ग्रिड-विंड टर्बाइन ग्रिडचा कनेक्ट केलेला प्रवाह-साइड कन्व्हर्टर (म्हणजे, एकूण ग्रिड-वाऱ्याचा कनेक्ट केलेला प्रवाह-स्टोरेज सिस्टम).
दुप्पट-फेड इंडक्शन जनरेटर (डीएफआयजी) विंड टर्बाइनसाठी, वीज निर्मिती प्रणाली (पीNE) मध्ये रोटर-साइड आणि स्टेटर-साइड आउटपुट पॉवर दोन्ही असतात, ज्याचा स्थानिक कंट्रोलरने ऊर्जा स्टोरेज सिस्टमसाठी पॉवर कमांडची गणना करताना सर्वसमावेशकपणे विचार केला पाहिजे.
हे पाहिले जाऊ शकते की विंड-स्टोरेज सिस्टममध्ये, दोन्ही ग्रिड-साइड कन्व्हर्टर आणि टर्बाइन-साइड कन्व्हर्टर मूळ DC-साइड व्होल्टेज रेग्युलेशन कंट्रोल मोड आणि टर्बाइन-साइड पॉवर कंट्रोल मोड राखतात, कंट्रोल अल्गोरिदममध्ये कोणतेही बदल न करता. तथापि, ऊर्जा संचयन प्रणाली आणि मुख्य पवन टर्बाइन नियंत्रण प्रणालीचे एकत्रित नियंत्रण मिळविण्यासाठी स्थानिक नियंत्रकासाठी वारा-स्टोरेज सिस्टम स्थिती माहितीचे वेळेवर आणि अचूक संपादन करणे महत्त्वाचे आहे.
समांतर फोटोव्होल्टेइक-स्टोरेज डीसी सिस्टमची नियंत्रण योजना आकृतीमध्ये दर्शविली आहे. ही नियंत्रण योजना फोटोव्होल्टेइक इन्व्हर्टरच्या ऑपरेशनवर परिणाम करत नाही, जे नेहमी ऊर्जा संचयन प्रणालीच्या पीक-लोड मोड किंवा अल्प-टर्म पॉवर-मर्यादित मोडमध्ये कार्य करते. एनर्जी स्टोरेज सिस्टीम, स्थानिक कंट्रोलरच्या संयोगाने, परवानगीयोग्य नियंत्रण त्रुटी बँडविड्थमध्ये ग्रिड-फोटोव्होल्टेइकची कनेक्टेड पॉवर-स्टोरेज सिस्टम राखण्यासाठी जलद पॉवर नियमन करते.
नवीन ऊर्जा स्त्रोतांच्या ग्रीड कनेक्शनला सहाय्य करणे हे BESS (संतुलित ऊर्जा संचयन प्रणाली) चे एक अतिशय महत्त्वाचे अनुप्रयोग क्षेत्र आहे. नियंत्रण टाइम स्केलच्या दृष्टीकोनातून, हे तासावार पीक-फिलिंग आणि मिनिट-अंदाज अचूकतेची पातळी सुधारणे आणि चढ-उतार गुळगुळीत करणे यात विभागले जाऊ शकते. पूर्वीचे नवीन ऊर्जा स्त्रोत सामावून घेण्यासाठी विद्यमान ग्रिडच्या क्षमतेचा पूर्णपणे वापर करते आणि कमी करते...
बेसलाइन एनर्जी सेव्हिंग सिस्टम (BESS) साठी अक्षय ऊर्जा ग्रिड कनेक्शनला सहाय्य करणे हे एक महत्त्वपूर्ण अनुप्रयोग क्षेत्र आहे. टाइमस्केलच्या दृष्टीकोनातून, हे तासावार पीक शेव्हिंग आणि व्हॅली फिलिंग, आणि अंदाज अचूकता आणि चढ-उतार गुळगुळीत करण्यासाठी मिनिट-स्तरीय सुधारणांमध्ये विभागले जाऊ शकते. विद्यमान ग्रीडच्या नूतनीकरणक्षम ऊर्जा क्षमतेचा पूर्ण वापर करणे, पारंपारिक युनिट साठा कमी करणे किंवा दीर्घकाळापर्यंत अक्षय ऊर्जा कपात टाळणे यासाठी पूर्वीचे महत्त्वपूर्ण आहे. नंतरचे, नूतनीकरणक्षम ऊर्जा निर्मिती अंदाज तंत्रज्ञानाच्या संयोगाने, नूतनीकरणक्षम ऊर्जा ग्रिड कनेक्शनचे नियोजन आणि पाठवण्याची क्षमता सुधारते, ग्रिड मित्रत्व वाढवते आणि ग्रिड जलद वारंवारता नियमन संसाधनांचा व्याप कमी करते.
व्यावहारिक प्रकल्पांमध्ये, पीक शेव्हिंग आणि व्हॅली फिलिंग ऍप्लिकेशन्ससाठी अनेक तासांची वीज साठवून ठेवण्यास किंवा सोडण्यास सक्षम असलेल्या BESS सिस्टीमची आवश्यकता असते, मोठ्या क्षमतेच्या बॅटरी युनिट्सची आवश्यकता असते. सध्याच्या बिझनेस मॉडेल्सच्या अंतर्गत, हे फंक्शन फक्त लागू करणे बहुधा आर्थिकदृष्ट्या फायदेशीर नसते किंवा हंगामी आर्थिक फायद्यांमध्ये घट होण्याचा महत्त्वपूर्ण धोका असतो. तथापि, अक्षय ऊर्जा निर्मिती अंदाज अचूकता आणि BESS पॉवर कंट्रोल अल्गोरिदममधील सतत सुधारणांसह, मिनिट-स्तरीय BESS-सहाय्यित अक्षय ऊर्जा ग्रिड कनेक्शन फंक्शन्स पीक शेव्हिंग आणि व्हॅली फिलिंग प्रकल्पांमध्ये एकत्रित करणे पूर्णपणे शक्य आहे. हे एका EMS किंवा स्थानिक नियंत्रकाद्वारे एकत्रित व्यवस्थापन अंतर्गत सर्वसमावेशक अनुप्रयोग हाती घेण्यास प्रकल्पाला अनुमती देते, एकतर वेळ-सामायिकरण किंवा एकाच वेळी, ज्यामुळे प्रकल्पाची एकूण आर्थिक कार्यक्षमता सुधारते. शिवाय, अंदाज अचूकता आणि स्मूथिंग फंक्शन्स सुधारण्यासाठी पॉवर आणि क्षमता कॉन्फिगरेशन आवश्यकता लक्षात घेता, यापैकी बहुतेक ऍप्लिकेशन्समध्ये कमी-पॉवर, उच्च-फ्रिक्वेंसी पॉवर-प्रकार ऊर्जा स्टोरेज समाविष्ट आहे. त्यामुळे, या फंक्शन्सच्या जोडणीचा विद्यमान शिखर-शेव्हिंग आणि व्हॅली-फिलिंग प्रोजेक्टच्या कॉन्फिगरेशनवर तुलनेने मर्यादित प्रभाव पडतो, ज्यामुळे ते तांत्रिकदृष्ट्या व्यवहार्य होते.