Khi các lỗi như mạch ngắn hoặc các cuộc đình công sét xảy ra trong lưới điện, gây giảm điện áp, khả năng đi qua điện áp thấp (LVRT) của bộ biến tần lưu trữ năng lượng trở thành chìa khóa để đảm bảo độ ổn định của lưới. Công nghệ này yêu cầu biến tần vẫn được kết nối với lưới điện và cung cấp hỗ trợ năng lượng phản ứng ngay cả khi điện áp giảm xuống một mức nhất định (chẳng hạn như 20% điện áp định mức), tránh phản ứng chuỗi do ngắt kết nối quy mô lớn. Đây là "Giấy chứng nhận nhập học" cho các hệ thống lưu trữ năng lượng tham gia vào việc cạo râu và điều chỉnh tần số cao nhất, và cũng là một trong những chỉ số cốt lõi để đo hiệu suất biến tần.
1 Phản hồi được phân loại với điện áp giảm: Phản ứng chính xác từ nhẹ đến sâu
Cốt lõi của công nghệ LVRT là áp dụng các chiến lược khác nhau dựa trên mức độ giảm điện áp. Khi điện áp giảm xuống 50% -90% (giảm nhẹ), biến tần ưu tiên duy trì sản lượng hoạt động ổn định trong khi tiêm một lượng nhỏ công suất phản ứng (khoảng 20% công suất định mức) để giúp khôi phục điện áp lưới. Khi sự cố biến áp gây ra giảm điện áp 70% trong hệ thống lưu trữ năng lượng trong khu công nghiệp, biến tần đã điều chỉnh công suất phản ứng trong vòng 0,1 giây, cho phép điện áp trở về mức bình thường trong vòng 2 giây mà không ảnh hưởng đến sản xuất nhà máy.
Khi điện áp giảm xuống 20% -50% (giảm vừa phải), biến tần sẽ giảm sản lượng hoạt động (xuống dưới 50%), tăng công suất phản ứng (lên đến 50% công suất định mức) và nhanh chóng bù cho chế độ thiếu năng lượng phản ứng của lưới thông qua chế độ SVG (máy tạo var tĩnh). Theo tiêu chuẩn GB/T 36547-2018 tại Trung Quốc, các bộ biến tần lưu trữ năng lượng phải duy trì mức giảm điện áp ít nhất 625m mà không ngắt kết nối với lưới khi điện áp giảm xuống 20%. Một thương hiệu sản phẩm nhất định có thể hoạt động liên tục trong 2 giây ở trạng thái này thông qua các thuật toán kiểm soát được tối ưu hóa, vượt xa các yêu cầu tiêu chuẩn.
Trước các tình huống cực đoan trong đó điện áp giảm xuống 0-20% (giảm sâu), biến tần đi vào chế độ "phòng ngừa đảo", cắt đứt hầu hết đầu ra hoạt động và chỉ giữ lại dòng điện tối thiểu để phát hiện trạng thái lưới, trong khi chuẩn bị kết nối lại với lưới. Trong quá trình phục hồi điện áp, biến tần áp dụng chiến lược "khởi động mềm" và công suất hoạt động tăng dần với tốc độ 5%/ms để tránh gây ra tác động thứ cấp lên lưới điện.
2 Hợp tác phần cứng và phần mềm: Hỗ trợ kỹ thuật cho khả năng của Traverse
Thiết kế phần cứng là sự đảm bảo cơ bản của LVRT. Các thiết bị năng lượng của biến tần được chọn là IGBT có điện áp cao (như thông số kỹ thuật 1200V/600A), với năng lượng tuyết lở (EAS) lên tới 500mJ, có thể chịu được các gai điện áp trong các lỗi; Phía DC được trang bị một tụ điện điện phân lớn (trên 1000 μ F), giải phóng năng lượng để duy trì sự ổn định của xe buýt DC trong khi giảm điện áp. Biến động điện áp xe buýt của một sản phẩm nhất định có thể được điều khiển trong phạm vi ± 10%.
Các thuật toán phần mềm xác định độ chính xác và tốc độ vượt qua. Điều khiển tách trục DQ dựa trên lý thuyết công suất tức thời có thể tách các dòng hoạt động và phản ứng trong vòng 100 μ s và đạt được quy định độc lập; Thuật toán điều khiển dự đoán có thể dự đoán xu hướng phục hồi điện áp 5ms trước và điều chỉnh chiến lược đầu ra. Việc đo lường thực tế của dự án lưu trữ năng lượng bên lưới điện cho thấy biến tần sử dụng thuật toán này có thời gian phản hồi công suất phản ứng chỉ 20ms khi điện áp giảm xuống 30%, nhanh hơn ba lần so với điều khiển PI truyền thống.
Mạch phát hiện lỗi cần phải có đặc tính "độ trễ không". Bằng cách kết hợp bộ so sánh phần cứng với bộ lọc phần mềm, biến tần có thể xác định các lỗi thả điện áp trong vòng 2ms, tránh đánh giá sai. Trong một lưu trữ gió kết hợp nhà máy điện, bộ biến tần được phân biệt thành công giữa sự sụt giảm điện áp thực do sét đánh và dao động điện áp thoáng qua do khởi động động cơ, không có bất kỳ sự sai lệch nào.
3 Xác minh dựa trên kịch bản: Kiểm tra nghiêm ngặt từ phòng thí nghiệm đến tại chỗ
Trong phòng thí nghiệm, hiệu suất LVRT đã được xác nhận thông qua "mô phỏng giảm điện áp". Trình mô phỏng có thể tạo ra các dạng sóng điện áp với độ sâu giảm khác nhau (0-100%) và thời lượng (0,1S-2S) để kiểm tra các đặc tính đầu ra của biến tần trong các điều kiện hoạt động khác nhau. Theo các thử nghiệm được thực hiện bởi một cơ quan chứng nhận, các bộ biến tần được chứng nhận bởi LVRT cho thấy không có sự lão hóa đáng kể của các thiết bị năng lượng sau 1000 chu kỳ thử nghiệm, với tỷ lệ suy giảm hiệu suất dưới 5%.
Trên các ứng dụng trang web phải đối mặt với những thách thức phức tạp hơn. Trong mạng lưới phân phối, giảm điện áp thường đi kèm với biến dạng điều hòa và bộ biến tần cần có khả năng chống lại sự can thiệp hài hòa; Ở những khu vực giàu năng lượng mới, khi nhiều bộ biến tần được phản ứng đồng thời với LVRT, sự phối hợp giao tiếp là cần thiết để tránh quá điện áp gây ra bởi sự chồng chất công suất phản ứng. Một trạm điện lưu trữ năng lượng quang điện nhất định đã kiểm soát độ lệch lượng công suất phản ứng của 20 biến tần trong phạm vi ± 5% thông qua điều khiển cụm, đảm bảo quá trình phục hồi điện áp trơn tru.
Với sự phụ thuộc ngày càng tăng của lưới điện vào năng lượng mới, các yêu cầu công nghệ LVRT không ngừng nâng cấp. Tiêu chuẩn mới nhất của EU yêu cầu bộ biến tần duy trì mức giảm điện áp 0% trong 150ms mà không ngắt kết nối với lưới điện và một số khu vực ở Trung Quốc cũng đã kéo dài thời gian LVRT lên 1,5 giây. Việc đi xe điện áp thấp thông qua khả năng của bộ biến tần lưu trữ năng lượng đã thay đổi từ "chức năng tùy chọn" thành "hiệu suất thiết yếu". Nó không chỉ đảm bảo sự an toàn của chính hệ thống lưu trữ năng lượng, mà còn trở thành một hỗ trợ quan trọng cho lưới điện để đối phó với các lỗi và duy trì sự ổn định, làm cho năng lượng sạch trở nên kiên cường hơn trong quá trình tích hợp vào lưới điện.