CEA вимагає, щоб проекти мали реактивну здатність дорівнюють 33% встановленої генеруючої потужності.
Пошуки енергетичної безпеки та чистої енергії призвели до значного зростання потужностей відновлюваної енергії в Індії. Серед відновлюваних джерел енергії, сонячна енергія та вітроенергетики - це джерела переривчастої потужності, які значно збільшилися і повинні забезпечити компенсацію реактивної потужності (інерція сітки) та стабільність напруги для забезпечення безпеки сітки.
Частка сонячної та вітрової енергії в загальній встановленій потужності зросла до приблизно 25,5% станом на грудень 2022 року з менш ніж 10% наприкінці 2013 року, згідно з даними Mercom India Research.
Коли відновлювана енергія має значно нижчу проникнення в сітку, її можна підключити або виходити без суттєвого впливу на стабільність сітки. Однак у міру збільшення інтеграції відновлюваних джерел енергії в електромережу збільшується, будь -яке відхилення серйозно вплине на стабільність та надійність енергосистеми.
Реактивні електроенергетичні послуги використовуються для того, щоб рівень напруги залишався в межах визначених меж. Напруга підтримує фізичну передачу потужності від генератора до навантаження. Реактивна потужність вплине на напругу системи, тим самим суттєво впливаючи на безпеку мережі.
Уряд вжив кроків цього року після того, як різні випадки втрат влади загрожували національній мережі.
Нещодавно Центральний орган електроенергії (CEA) повідомив про 28 випадків відхилення частоти сітки від встановлених меж з січня 2022 року, що призвело до втрати понад 1000 МВт відновлюваної енергії. Це посилює занепокоєння щодо більш частого відключення електроенергії.
Більшість повідомлених подій стосуються перенапруг під час перемикання операцій, низькочастотних коливань відновлюваних джерел енергії та несправностей поблизу комплексів відновлюваної енергії.
Аналіз цих подій показує, що недостатня реактивна підтримка потужності від змінних відновлюваних джерел енергії є одним із факторів, що сприяють як у статичних, так і в динамічних умовах.
Проекти сонячної та вітроенергетики становлять майже 63% встановленої в країні потужності відновлюваної енергії, але вони порушують вимогу CEA, що реактивна потужність становить 33% виробничої потужності проекту, особливо в північному регіоні. Тільки у другому кварталі 2023 року Індія виробляла 30 мільярдів одиниць сонячної енергії.
З тих пір CEA керував усіма розробниками відновлюваної енергії, які подали заявку на з'єднання до 30 квітня 2023 року, щоб дотримуватися правил з'єднання CEA до 30 вересня або відключенням.
Відповідно до правил, підтримка динамічно різної реактивної потужності потрібна під час передачі низької напруги (LVRT) та високої напруги (HVRT).
Це пояснюється тим, що банки з фіксованою потужністю можуть забезпечити підтримку реактивної електроенергії в стаціонарних умовах і поступово надати підтримку після періоду затримки. Тому забезпечення динамічно мінливої підтримки реактивної потужності є критично важливим для забезпечення стабільності та безпеки мережі.
Динамічна підтримка дозволяє постачати або витягувати реактивну потужність у мілісекундах, щоб запобігти збоям під час перевантаження струму/напруги.
Mercom, системний оператор контролера сітки в Індії, сказав Merccom: "Однією з причин низької напруги, навіть 85% або менше номінального значення, є неможливість сонячних або вітрових генераторів забезпечити динамічну підтримку реактивної потужності. Агрегаційна станція. Для сонячних проектів, як збільшується вхід сонячного випромінювання в сітку, навантаження на основні лінії вихідної передачі збільшується, що, в свою чергу, спричиняє напругу на підстанції агрегації/відновлюваної точки з'єднання генератора, навіть нижче стандартної 85% вагою напруги ».
«Сонячні та вітрові проекти, які не відповідають стандартам CEA, можуть несправно працювати, що призводить до сильних втрат у виробництві. Аналогічно, навантажувальне проливання комунальних проводів може, в свою чергу, викликати умови високої напруги. У цьому випадку вітрові та сонячні генератори не зможуть забезпечити належну силу ». Динамічна підтримка реактивної потужності відповідає за падіння напруги ».
Один розробник проекту відновлюваної енергії, опитаний Mercom, сказав, що коливання та проблеми з відключенням виникають за відсутності інерції мережі або реактивної сили, яка в більшості регіонів забезпечується здатністю забезпечувати реактивну владу. Підтримуються теплові або гідроенергетичні проекти. А також витягуючи його з сітки за потребою.
"Проблема виникає, особливо в таких регіонах, як Раджастан, де встановлена потужність відновлюваної енергії становить 66 ГВт, і Гуджарат, де планується лише 25-30 ГВт в регіоні Кафда",-сказав він. Не так багато теплових електростанцій або гідроелектростанцій. Рослини, які можуть підтримувати реактивну силу, щоб уникнути збоїв у сітці. Більшість проектів з відновлюваної енергії, побудованих у минулому, ніколи не враховують цього, саме тому сітка в Раджастані час від часу руйнується, особливо в секторі відновлюваної енергетики ».
За відсутності інерції сітки, проекти теплової потужності або гідроенергетики повинні встановити змінний компенсатор, який може подавати реактивну потужність до сітки та витягнути реактивну потужність при необхідності.
Системний оператор пояснив: «Для проектів відновлюваної енергії коефіцієнт потужності 0,95 є досить розумним; Генератори, розташовані подалі від центру навантаження, повинні мати можливість працювати від коефіцієнта потужності 0,90 відставання до коефіцієнта потужності 0,95, в той час як генератори, розташовані поблизу центру навантаження, повинні мати можливість працювати від 0,90 с відсталий коефіцієнт потужності до 0,95 з провідним коефіцієнтом потужності від +0,85 до -0,95 з провідним. Для генератора відновлюваної енергії коефіцієнт потужності 0,95 еквівалентний 33% активної потужності, яка є реактивною потужністю. можливості, які повинні бути надані в межах рейтингового діапазону активної потужності ».
Для вирішення цієї проблеми з пресою дизайнерам рекомендується встановлювати факти (гнучка система передачі змінного струму), такі як статичні компенсатори VAR або статичні синхронні компенсатори (STATCOM). Ці пристрої можуть швидше змінити свою реактивну потужність залежно від роботи контролера. Вони використовують ізольовані затвори біполярні транзистори (IGBT) та інші тиристорні елементи керування, щоб забезпечити більш швидке перемикання.
Оскільки правила проводки CEA не дають чітких вказівок щодо встановлення цих пристроїв, багато розробників проектів не враховують зобов’язання надати реактивну енергетичну підтримку і, отже, враховували свої витрати в процес торгів протягом багатьох років.
Існуючі проекти відновлюваної енергії без такого обладнання потребують резервної потужності від інверторів, встановлених у системі. Це гарантує, що навіть якщо вони генерують потужність при повному навантаженні, вони все ще мають кімнату, щоб забезпечити трохи відставання або спровову реактивну потужність, щоб запобігти точці напруги взаємозв'язку. Єдиний інший спосіб - виконати зовнішню компенсацію на заводських терміналах, що є динамічним компенсаційним пристроєм.
Однак, навіть маючи лише потужність, інвертор переходить у режим сну, коли сітка вимикається, тому необхідний статичний або змінний динамічний коефіцієнт потужності.
Інший розробник проекту з відновлюваної енергії сказав: "Раніше розробникам ніколи не доводилося турбуватися про ці фактори, оскільки вони здебільшого були вирішені на рівні підстанції або в індійській енергетичній мережі. Зі збільшенням відновлюваної енергії, що надходить у сітку, розробники повинні встановлювати такі фактори ». Для середнього проекту 100 МВт нам потрібно встановити 10 MVAR STATCOM, який може легко коштувати від 3 до 400 крони (приблизно 36,15 до 48,2 мільйона) і враховуючи вартість проекту, це важка ціна для оплати ».
Він додав: "Очікується, що ці додаткові вимоги до існуючих проектів будуть враховані відповідно до змін до юридичних умов угод про придбання електроенергії. Коли код сітки був випущений у 2017 році, було враховано, чи слід встановлювати статичні банки конденсаторів чи банки динамічних конденсаторів. Реактори, а потім STATCOM. Усі ці пристрої здатні компенсувати необхідність реактивної потужності мережі. Розробники не неохоче встановлюють такі пристрої, але вартість є проблемою. Ця вартість раніше не була врахована в тарифних пропозиціях, тому вона повинна бути включена до рамки законодавчих змін, інакше проект стане нежиттєздатним ».
Старший урядовий керівник погодився з тим, що встановлення динамічного обладнання для реактивної енергетики, безумовно, вплине на вартість проекту та в кінцевому рахунку вплине на майбутні ціни на електроенергію.
Він сказав: "Обладнання STATCOM раніше встановлювалося в КТУ. Однак нещодавно CEA запровадила свої правила взаємозв'язку, що вимагають розробників проектів для встановлення цього обладнання на електростанції. Для проектів, де були доопрацьовані тарифи на електроенергію, розробники можуть підійти до центральної комісії з регулювання енергетики подає прохання про переглянути умови «зміни закону» для таких випадків та компенсації вимоги. Зрештою, CERC вирішить, чи потрібно його надавати. Що стосується урядового керівника, ми розглядаємо мережеву безпеку як головний пріоритет і забезпечить доступне це обладнання, щоб уникнути перебоїв у мережах ».
Оскільки безпека сітки є важливим фактором управління зростаючою потужністю відновлюваної енергії, здається, немає іншого вибору, окрім як встановити необхідне обладнання STATCOM для оперативних проектів, що в кінцевому рахунку призводить до збільшення витрат на проект, що може залежати або не залежати від змін у юридичних умовах. .
Надалі розробникам проектів доведеться враховувати ці витрати при торгах. Чиста енергія неминуче стане дорожчою, але срібна підкладка полягає в тому, що Індія може сподіватися на більш жорстке управління енергосистеми, що забезпечує ефективну інтеграцію відновлюваної енергії в систему.
Час посади: листопад-23-2023