Hoe grootschalige zonne-energie- en energieopslagsystemen te controleren en beheren

Het 205 MW Tranquility-zonnepark in Fresno County, Californië, is sinds 2016 operationeel. In 2021 wordt het zonnepark uitgerust met twee batterij-energieopslagsystemen (BESS) met een totale capaciteit van 72 MW/288 MWh. Hiermee worden problemen met de intermitterende stroomopwekking verminderd en wordt de algehele efficiëntie van de stroomopwekking verbeterd.
De inzet van een batterij-energieopslagsysteem voor een operationeel zonnepark vereist een heroverweging van het besturingsmechanisme van het park. Tijdens het beheer en de exploitatie van het zonnepark moet namelijk ook de omvormer voor het laden/ontladen van het batterij-energieopslagsysteem worden geïntegreerd. De parameters hiervan zijn onderworpen aan strenge voorschriften van de California Independent System Operator (CAISO) en overeenkomsten voor de afname van elektriciteit.
De eisen voor de controller zijn complex. Controllers bieden onafhankelijke en geaggregeerde operationele metingen en controle over de energieopwekkingsmiddelen. De eisen omvatten:
Beheer zonne-energiefaciliteiten en batterijopslagsystemen als afzonderlijke energiemiddelen voor energieoverdracht en California Independent System Operator (CAISO) en afnemersplanningsdoeleinden.

640

Voorkomt dat de gecombineerde opbrengst van de zonne-energiecentrale en het batterijopslagsysteem de op het net aangesloten capaciteit overschrijdt en dat de transformatoren in het onderstation beschadigd raken.
Zorg ervoor dat het gebruik van zonne-energievoorzieningen wordt ingeperkt, zodat het opladen van energieopslagsystemen voorrang krijgt boven het beperken van zonne-energie.
Integratie van energieopslagsystemen en elektrische instrumentatie van zonneparken.
Dergelijke systeemconfiguraties vereisen doorgaans meerdere hardwarematige controllers die afhankelijk zijn van afzonderlijk geprogrammeerde Remote Terminal Units (RTU's) of Programmable Logic Controllers (PLC's). Het is een enorme uitdaging om ervoor te zorgen dat zo'n complex systeem van afzonderlijke units te allen tijde efficiënt werkt, wat aanzienlijke middelen vereist voor optimalisatie en probleemoplossing.
Het bundelen van de controle in één softwarematige controller die de gehele locatie centraal aanstuurt, is daarentegen een nauwkeurigere, schaalbare en efficiëntere oplossing. Dit is wat een eigenaar van een zonne-energiecentrale kiest bij de installatie van een controller voor hernieuwbare energiecentrales (PPC).
Een zonne-energiecentralecontroller (PPC) kan zorgen voor gesynchroniseerde en gecoördineerde besturing. Dit zorgt ervoor dat het verbindingspunt en de stroom en spanning van elk onderstation voldoen aan alle operationele vereisten en binnen de technische grenzen van het elektriciteitsnet blijven.

Eén manier om dit te bereiken is door het uitgangsvermogen van zonne-energiecentrales en batterijopslagsystemen actief te regelen, zodat hun uitgangsvermogen lager is dan de nominale waarde van de transformator. Met behulp van een feedbackregellus van 100 milliseconden stuurt de controller van de hernieuwbare energiecentrale (PPC) de werkelijke vermogensinstelling ook naar het batterijbeheersysteem (EMS) en het SCADA-beheersysteem van de zonne-energiecentrale. Als het batterij-energieopslagsysteem moet ontladen en de ontlading de nominale waarde van de transformator overschrijdt, verlaagt de controller de zonne-energieproductie en ontlaadt het batterij-energieopslagsysteem; en de totale ontlading van de zonne-energiecentrale is lager dan de nominale waarde van de transformator.
De controller neemt autonome beslissingen op basis van de bedrijfsprioriteiten van de klant, wat een van de vele voordelen is die de optimalisatiemogelijkheden van de controller bieden. De controller maakt gebruik van voorspellende analyses en kunstmatige intelligentie om realtime beslissingen te nemen op basis van de belangen van de klant, binnen de grenzen van regelgeving en energieafnameovereenkomsten, in plaats van vast te zitten aan een laad-/ontlaadpatroon op een specifiek tijdstip van de dag.
Zonne-energie +energieopslagProjecten gebruiken een softwarematige aanpak om de complexe problemen op te lossen die gepaard gaan met het beheer van grootschalige zonne-energiecentrales en batterijopslagsystemen. Hardwarematige oplossingen uit het verleden kunnen niet tippen aan de huidige AI-ondersteunde technologieën die uitblinken in snelheid, precisie en efficiëntie. Softwarematige controllers voor hernieuwbare energiecentrales (PPC's) bieden een schaalbare, toekomstbestendige oplossing die voorbereid is op de complexiteit van de energiemarkt van de 21e eeuw.


Plaatsingstijd: 22-09-2022