كيفية التحكم وإدارة أنظمة تخزين الطاقة الشمسية + الطاقة واسعة النطاق

تعمل مزرعة الطاقة الشمسية Tranquility بقدرة 205 ميجاوات في مقاطعة فريسنو، كاليفورنيا، منذ عام 2016. وفي عام 2021، سيتم تجهيز مزرعة الطاقة الشمسية بنظامين لتخزين طاقة البطارية (BESS) بنطاق إجمالي يبلغ 72 ميجاوات / 288 ميجاوات في الساعة للمساعدة في تخفيف توليد الطاقة. قضايا التقطع وتحسين كفاءة توليد الطاقة الشاملة لمزرعة الطاقة الشمسية.
يتطلب نشر نظام تخزين طاقة البطارية لمزرعة طاقة شمسية عاملة إعادة النظر في آلية التحكم في المزرعة، لأنه أثناء إدارة وتشغيل مزرعة الطاقة الشمسية، يجب أيضًا دمج العاكس الخاص بشحن/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. وتشمل متطلباتها ما يلي:
إدارة مرافق الطاقة الشمسية وأنظمة تخزين البطاريات كأصول طاقة منفصلة لنقل الطاقة ومشغل النظام المستقل في كاليفورنيا (CAISO) وأغراض جدولة المتعهدين.

يمنع الناتج المشترك لمنشأة الطاقة الشمسية ونظام تخزين البطارية من تجاوز سعة الطاقة المتصلة بالشبكة واحتمال إتلاف المحولات في المحطة الفرعية.
إدارة تقليص مرافق الطاقة الشمسية بحيث يكون شحن أنظمة تخزين الطاقة أولوية على خفض الطاقة الشمسية.
تكامل أنظمة تخزين الطاقة والأجهزة الكهربائية لمزارع الطاقة الشمسية.
عادةً، تتطلب تكوينات النظام هذه وحدات تحكم متعددة قائمة على الأجهزة تعتمد على الوحدات الطرفية البعيدة المبرمجة بشكل فردي (RTUs) أو وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs). يعد ضمان عمل هذا النظام المعقد من الوحدات الفردية بكفاءة في جميع الأوقات تحديًا كبيرًا، ويتطلب موارد كبيرة لتحسينه واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
في المقابل، يعد تجميع التحكم في وحدة تحكم واحدة قائمة على البرامج والتي تتحكم مركزيًا في الموقع بأكمله حلاً أكثر دقة وقابلية للتطوير وفعالية. هذا ما يختاره مالك منشأة الطاقة الشمسية عند تركيب وحدة تحكم محطة الطاقة المتجددة (PPC).
يمكن لوحدة التحكم في محطة الطاقة الشمسية (PPC) توفير تحكم متزامن ومنسق. وهذا يضمن أن نقطة التوصيل البيني وكل تيار وجهد محطة فرعية تلبي جميع متطلبات التشغيل وتظل ضمن الحدود الفنية لنظام الطاقة.

تتمثل إحدى طرق تحقيق ذلك في التحكم النشط في طاقة الخرج لمرافق توليد الطاقة الشمسية وأنظمة تخزين البطاريات للتأكد من أن طاقة الخرج الخاصة بها أقل من تصنيف المحول. من خلال المسح باستخدام حلقة تحكم في ردود الفعل مدتها 100 مللي ثانية، ترسل وحدة التحكم في محطة الطاقة المتجددة (PPC) أيضًا نقطة ضبط الطاقة الفعلية إلى نظام إدارة البطارية (EMS) ونظام إدارة SCADA الخاص بمحطة الطاقة الشمسية. إذا كان نظام تخزين طاقة البطارية مطلوبًا للتفريغ، وسيؤدي التفريغ إلى تجاوز القيمة المقدرة للمحول، فإن وحدة التحكم إما تقلل من توليد الطاقة الشمسية وتفريغ نظام تخزين طاقة البطارية؛ ويكون التفريغ الإجمالي لمنشأة الطاقة الشمسية أقل من القيمة المقدرة للمحول.
تتخذ وحدة التحكم قرارات مستقلة بناءً على أولويات عمل العميل، والتي تعد واحدة من الفوائد العديدة التي يتم تحقيقها من خلال إمكانات التحسين الخاصة بوحدة التحكم. تستخدم وحدة التحكم التحليلات التنبؤية والذكاء الاصطناعي لاتخاذ القرارات في الوقت الفعلي بناءً على المصالح الفضلى للعملاء، ضمن حدود التنظيم واتفاقيات شراء الطاقة، بدلاً من التقيد بنمط الشحن/التفريغ في وقت محدد من اليوم.
الطاقة الشمسية +تخزين الطاقةتستخدم المشاريع نهجًا برمجيًا لحل المشكلات المعقدة المرتبطة بإدارة مرافق الطاقة الشمسية على نطاق المرافق وأنظمة تخزين البطاريات. لا يمكن للحلول القائمة على الأجهزة في الماضي أن تضاهي التقنيات الحالية المدعومة بالذكاء الاصطناعي والتي تتفوق في السرعة والدقة والكفاءة. توفر وحدات التحكم في محطات الطاقة المتجددة (PPCs) القائمة على البرامج حلاً قابلاً للتطوير ومقاومًا للمستقبل ومجهزًا للتعقيدات التي يقدمها سوق الطاقة في القرن الحادي والعشرين.