امروز چهارشنبه ۵ اردیبهشت ۱۳۹۷

انرژیهای نو و چالشها در کنترل توان اکتیو ورآکتیو

هر چند مشکل بالا رفتن سهم انرژیهای نو در کشورهایی مثل اتریش ، آلمان و ایتالیا از سالها پیش منجر به وضع مقرراتی شده بود که فرکانس ۵۰٫۲ هرتز نامیده می شد، اما مشکلات ناشی شده از پیش بینی ناپذیری و نقص سیستم کنترل انرژیهای نو باعث شد تا شبکه آلمان در ۸ می ۲۰۱۶ با وضعیت خطرناکی مواجه شوند. در این روز آفتابی و بادی در آلمان، تولید انرژیهای تجدید پذیر در آلمان به بیشترین مقدار خود رسید و تمامی نیروگاههای بزرگ به استثنای ۶ نیروگاه هسته ای که به دلایل مسائل ایمنی توان آنها از حد معینی قابل کاهش نبود، از مدار خارج شدند. در این روز سهم انرژیهای تجدید پذیر از کل تولید به بیش از ۹۰% رسید و قیمتهای برق برای اولین بار در تاریخ جهان منفی شد. به عبارت دیگر به مشترکین به ازای مصرف انرژی پول هم پرداخت شد. ناتوانی شبکه در کنترل فرکانس و احتمال تریپ رله های فرکانسی نیروگاههای اتمی تا ساعاتی موجب وحشت در آلمان شده بود، به نحوی که تمامی رسانه ها مردم را دعوت به مصرف برق بیشتر می کردند.

یکی از مباحث مهم در  تدوین استراتژی توسعه انرژیهای نو توجه به انتخاب سیستم کنترل مناسب برای آنهاست. سیستم کنترل مبدل تمامی مولدهای تجدید پذیر بر مبنای حداکثر نمودن توان خروجی طراحی شده است تا بیشترین سود را برای تولیدکنندگان برق به همراه داشته باشد. برای مثال ، مبدل نیروگاههای فتوولتاییک بر اساس آلگوریتم MPPT کار می کنند که یک کنترل جریانی برای تولید بیشترین توان خروجی است و تولید توان رآکتیو در این مولدها صفر است. استفاده از چنین سیستمی در شرایطی مناسب است که سهم تولیدی انرژیهای نو همیشه کمتر از ۳۰ درصد کل تولید نیروگاههای کنترل پذیر یا قابل Dispatch باشد تا در صورت نیاز، این نیروگاهها نسبت به کنترل فرکانس و ولتاژ در مقادیر مجاز اقدام کنند. بعلاوه این نوع کنترل اثری در تنظیم پروفیل ولتاز شبکه ندارد. لیکن با افزایش سهم مولدهای انرژی نو، باید سیستمهای کنترل آنها قابلیت Grid Support پیدا کند و مجهز به کنترل Droop قابل تنظیم توسط کنترل ثانویه یا همان اپراتور شبکه توزیع شود. به طور کلی کنترل مبدلهای مولدهای انرژی نو به ۴ دسته زیر تقسیم شده است  که کنترل Grid Feeding خالص از نوع جریانی و Grid Forming خالص از نوع ولتاژی است.

۱- Grid Feeding

۲- Grid Support Grid Feeding

۳-Grid Forming

۴-Grid Support Grid Forming

طراحی و برنامه ریزی کنترلهای Grid Support برای نیروگاههای بزرگ مقیاس می تواند کنترل پذیری شبکه را بهبود داده و از بروز مشکلات بعدی در کنترل ولتاژ و فرکانس جلوگیری نماید. به خصوص تدوین آیین نامه های الزام آور برای ساختمانها در زمینه نصب سیستمهای خورشیدی، باید در راستای یک استراتژی مناسب و پیش بینی شده باشد . درست است که استفاده از انرژیهای تجدید پذیر منافع زیادی دارد، ولی استفاده گسترده از آنها نباید  ساده انگارانه و بدون انجام مطالعات مورد نیاز بر روی ولتاژ و فرکانس شبکه باشد (این ساده انگاری در صحبتهای مقامات عالی رتبه وزارت نیرو مشهود است).

نوشته‌های مرتبط

4 نظر

  1. شهیاد احسانی

    با سلام
    خدمت مدیر محترم سایت وزین
    جناب آقای دکتر یزدی
    با سپاس از ارائه مطلب ارزشمند توسط جنابعالی
    با تشکر فراوان
    احسانی

    پاسخ دادن
    1. فرهاد یزدی

      ممنون جناب احسانی عزیز. از پیام محبت آمیز شما بسیار ممنونم و همراهی با دوستان فرهیخته ای چون جنابعالی باعث افتخار بنده است.

      پاسخ دادن

مشارکت و نظردهی

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *