파워 그리드에서 단락 또는 번개와 같은 결함이 발생하면 전압 강하가 발생하면 에너지 저장 인버터의 LVRT (Low Voltage Ride) 기능이 그리드 안정성을 보장하는 열쇠가됩니다. 이 기술은 인버터가 그리드에 연결되어 있어야하며 전압이 특정 수준 (예 : 정격 전압의 20%)으로 떨어질 때에도 대규모 단절로 인한 연쇄 반응을 피할 때에도 반응성 전력지지를 제공해야합니다. 에너지 저장 시스템이 그리드 피크 면도 및 주파수 조절에 참여하기위한 "입학 증명서"이며 인버터 성능을 측정하기위한 핵심 지표 중 하나이기도합니다.
1 전압 강하에 대한 등급 응답 1 : 경증에서 깊이까지 정확한 응답
LVRT 기술의 핵심은 전압 감소 정도에 따라 다양한 전략을 채택하는 것입니다. 전압이 50% -90%로 떨어지면 (가벼운 강하) 인버터는 그리드 전압을 복원하는 데 도움이되는 소량의 반응 전력 (정격 전력의 약 20%)을 주입하면서 안정적인 활성 출력을 유지하는 데 우선 순위를두고 있습니다. 변압기 고장으로 인해 산업 단지의 에너지 저장 시스템에서 전압 감소가 70%의 전압 감소를 일으켰을 때, 인버터는 0.1 초 이내에 반응 전력 출력을 조정하여 전압이 공장 생산에 영향을 미치지 않으면 서 2 초 이내에 정상 레벨로 돌아갈 수있게했습니다.
전압이 20% -50% (중간 하락)로 떨어지면 인버터는 활성 출력 (50% 미만)을 줄이고, 반응성 전력 주입 (최대 50%의 정격 전력)을 증가시키고 SVG (정적 var generator) 모드를 통한 그리드 반응 전력 부족을 신속하게 보상합니다. 중국의 GB/T 36547-2018 표준에 따르면, 에너지 저장 인버터는 전압이 20%로 떨어질 때 그리드에서 분리하지 않고 최소 625ms의 전압 강하를 유지해야합니다. 특정 브랜드의 제품은 최적화 된 제어 알고리즘을 통해이 상태에서 2 초 동안 지속적으로 작동 할 수 있으며 표준 요구 사항을 훨씬 초과합니다.
전압이 0-20% (깊은 드롭)로 떨어지는 극한 상황에 직면하여 인버터는 "아일 링 방지"모드로 들어가서 대부분의 활성 출력을 차단하고 그리드 상태를 감지하기 위해 최소 전류 만 유지하는 동안 그리드와 다시 연결하기 위해 준비합니다. 전압 복구 프로세스 중에 인버터는 "소프트 스타트"전략을 채택하고 유효 전력은 전력망에 2 차 영향을 유발하지 않도록 5%/ms의 속도로 점차 증가합니다.
2 하드웨어 및 소프트웨어 협업 : 트래버스 기능에 대한 기술 지원
하드웨어 설계는 LVRT의 기본 보장입니다. 인버터의 전력 장치는 고전압 저항성 IGBT (예 : 1200V/600A 사양)로 선택되며 최대 500mj의 눈사태 에너지 (EA)는 결함 동안 전압 스파이크를 견딜 수 있습니다. DC 측에는 대용량 전해 커패시터 (1000 μF 이상)가 장착되어 있으며, 이는 전압 방울 동안 DC 버스의 안정성을 유지하기 위해 에너지를 방출합니다. 특정 제품의 버스 전압 변동은 ± 10%이내에 제어 할 수 있습니다.
소프트웨어 알고리즘은 교차의 정확성과 속도를 결정합니다. 순간 전력 이론에 기초한 DQ 축 분리 제어 제어는 100 μs 내에서 활성 및 반응성 전류를 분리하고 독립적 인 조절을 달성 할 수있다; 예측 제어 알고리즘은 5ms 전압 복구 추세를 미리 예측하고 출력 전략을 조정할 수 있습니다. 전력망 측면 에너지 저장 프로젝트의 실제 측정은이 알고리즘을 사용하는 인버터가 전압이 30%로 떨어질 때 반응성 전력 응답 시간이 20ms의 반응성 전력 응답 시간을 갖는다는 것을 보여줍니다.
결함 감지 회로에는 "제로 지연"특성이 필요합니다. 하드웨어 비교기를 소프트웨어 필터링과 결합함으로써 인버터는 2ms 내에서 전압 강하 결함을 식별하여 잘못 판단을 피할 수 있습니다. 풍력 보관 결합 발전소에서 인버터는 번개 타격으로 인한 실제 전압 강하와 모터 시동으로 인한 일시적 전압 변동을 오해하지 않고 성공적으로 구별했습니다.
3 시나리오 기반 검증 : 실험실에서 현장까지 엄격한 테스트
실험실에서 LVRT 성능은 "전압 드롭 시뮬레이터"를 통해 검증되었습니다. 시뮬레이터는 다양한 작동 조건 하에서 인버터의 출력 특성을 테스트하기 위해 다른 드롭 깊이 (0-100%) 및 지속 시간 (0.1S-2S)을 갖는 전압 파형을 생성 할 수 있습니다. 인증 기관이 수행 한 테스트에 따르면 LVRT에 의해 인증 된 인버터는 1000주기의 테스트 후 전력 장치의 유의 한 노화를 나타내지 않았으며 성능 저하율은 5%미만입니다.
현장 응용 프로그램은 더 복잡한 과제에 직면 해 있습니다. 분포 네트워크에서, 전압 강하는 종종 고조파 왜곡이 수반되며 인버터는 고조파 간섭에 저항 할 수있는 능력이 필요합니다. 새로운 에너지가 풍부한 영역에서 여러 인버터가 LVRT에 동시에 반응하는 경우, 반응성 전력 중첩으로 인한 과전압을 피하기 위해 통신 조정이 필요합니다. 클러스터 제어를 통해 ± 5% 내에서 20 개의 인버터의 반응 전력 출력 편차를 제어하여 원활한 전압 복구 공정을 보장합니다.
새로운 에너지에 대한 전력망의 의존성이 높아짐에 따라 LVRT 기술 요구 사항은 지속적으로 업그레이드되고 있습니다. 최신 EU 표준은 인버터가 그리드와의 연결을 끊지 않고 150ms의 전압 강하를 유지해야하며 중국의 일부 지역도 LVRT 시간을 1.5 초로 연장했습니다. 에너지 저장 인버터의 기능을 통한 저전압 승차는 "선택적 기능"에서 "필수 성능"으로 변경되었습니다. 이는 에너지 저장 시스템 자체의 안전성을 보장 할뿐만 아니라 파워 그리드가 결함에 대처하고 안정성을 유지하기위한 중요한 지원이되어 전력망에 통합하는 과정에서 청정 에너지를 더욱 탄력적으로 만듭니다.