كيفية التحكم في أنظمة تخزين الطاقة الشمسية + الطاقة الشمسية على نطاق واسع

تعمل مزرعة Solar Tranquility التي تبلغ مساحتها 205 ميجاوات في مقاطعة فريسنو ، كاليفورنيا ، منذ عام 2016. في عام 2021 ، سيتم تجهيز مزرعة الطاقة الشمسية بنظامين لتخزين طاقة البطارية (BESS) بمقياس إجمالي قدره 72 ميجاوات/288 ميجاوات للمساعدة في تخفيف مشكلات توليد الطاقة في توليد الطاقة بشكل عام.
يتطلب نشر نظام تخزين طاقة البطارية لمزرعة شمسية التشغيل إعادة النظر في آلية التحكم في المزرعة ، لأنه أثناء إدارة وتشغيل المزرعة الشمسية ، يجب أيضًا دمج العاكس لشحن/تفريغ نظام تخزين طاقة البطارية. تخضع معلماتها للوائح الصارمة لمشغل النظام المستقل في كاليفورنيا (CAISO) واتفاقيات شراء الطاقة.
متطلبات وحدة التحكم معقدة. توفر وحدات التحكم تدابير تشغيلية مستقلة ومجمعة والتحكم في أصول توليد الطاقة. تشمل متطلباتها:
إدارة مرافق الطاقة الشمسية وأنظمة تخزين البطاريات كأصول طاقة منفصلة لنقل الطاقة ومشغل النظام المستقل في كاليفورنيا (CAISO) وأغراض الجدولة خارج الصندوق.

يمنع الإخراج المشترك لمرفق الطاقة الشمسية ونظام تخزين البطارية من تجاوز سعة الطاقة المتصلة بالشبكة ويحتمل أن يضر المحولات في المحطة الفرعية.
إدارة تقليص مرافق الطاقة الشمسية بحيث يكون شحن أنظمة تخزين الطاقة أولوية على قطع الطاقة الشمسية.
تكامل أنظمة تخزين الطاقة والأجهزة الكهربائية للمزارع الشمسية.
عادةً ما تتطلب تكوينات النظام هذه وحدات تحكم متعددة قائمة على الأجهزة تعتمد على وحدات الطرفية البعيدة المبرمجة بشكل فردي (RTUs) أو وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs). إن التأكد من أن هذا النظام المعقد للوحدات الفردية يعمل بكفاءة في جميع الأوقات يمثل تحديًا كبيرًا ، مما يتطلب موارد كبيرة لتحسين واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
على النقيض من ذلك ، يعد تجميع التحكم في وحدة تحكم قائمة على البرمجيات يتحكم مركزيًا في الموقع بأكمله بشكل أكثر دقة وقابلية للتطوير وفعالة. هذا هو ما يختاره مالك مرفق الطاقة الشمسية عند تثبيت وحدة تحكم محطة توليد الطاقة المتجددة (PPC).
يمكن أن توفر وحدة التحكم في محطة الطاقة الشمسية (PPC) التحكم المتزامن والمنسق. هذا يضمن أن نقطة التوصيل البيني وكل التيار المحلي والجهد تلبي جميع المتطلبات التشغيلية وتبقى ضمن الحدود الفنية لنظام الطاقة.

تتمثل إحدى طرق تحقيق ذلك في التحكم في طاقة إخراج مرافق توليد الطاقة الشمسية بنشاط وأنظمة تخزين البطارية لضمان أن تكون طاقة الإخراج أقل من تصنيف المحول. المسح الضوئي باستخدام حلقة التحكم في التغذية المرتدة 100 مللي ثانية ، يرسل وحدة تحكم محطة الطاقة المتجددة (PPC) أيضًا نقطة مجموعة الطاقة الفعلية إلى نظام إدارة البطارية (EMS) ونظام إدارة محطة الطاقة الشمسية SCADA. إذا كان نظام تخزين طاقة البطارية مطلوبًا للتفريغ ، وسيؤدي التفريغ إلى تجاوز القيمة المقدرة للمحول ، فإن وحدة التحكم إما تقلل من توليد الطاقة الشمسية وتصريف نظام تخزين طاقة البطارية ؛ ويكون إجمالي التفريغ لمرفق الطاقة الشمسية أقل من القيمة المقدرة للمحول.
تتخذ وحدة التحكم قرارات مستقلة بناءً على أولويات عمل العميل ، والتي تعد واحدة من العديد من الفوائد المحققة من خلال إمكانيات تحسين وحدة التحكم. تستخدم وحدة التحكم التحليلات التنبؤية والذكاء الاصطناعي لاتخاذ القرارات في الوقت الفعلي بناءً على المصالح الفضلى للعملاء ، ضمن حدود اتفاقيات التنظيم وشراء الطاقة ، بدلاً من أن يتم حبسها في نمط الشحن/التفريغ في وقت محدد من اليوم.
الطاقة الشمسية +تخزين الطاقةتستخدم المشاريع نهج البرمجيات لحل المشكلات المعقدة المرتبطة بإدارة مرافق الطاقة الشمسية على نطاق المنفعة وأنظمة تخزين البطاريات. لا يمكن أن تتطابق الحلول المستندة إلى الأجهزة في الماضي إلى تقنيات اليوم التي تتفوق في السرعة والدقة والكفاءة. توفر وحدات التحكم في محطات الطاقة المتجددة المستندة إلى البرمجيات (PPCs) حلًا قابلًا للتطوير مقاوم للمستقبل يتم إعداده للتعقيدات التي أدخلتها سوق الطاقة في القرن الحادي والعشرين.