Energia elektrikoaren sorkuntza berriek, haize- eta eguzki-energiak adierazten dute, potentzia-irteeraren gorabehera eta ziurgabetasun handiak erakusten ditu. Bai haize-energiaren eta eguzki-energiaren irteerak tokiko eguraldi-baldintzek zuzenean eragiten dute, potentzia-irteeraren piko edo jaitsierak izateko joera dutenak, eta sare elektrikoaren konexio-maiztasunaren erronkak sortzen ditu.
Potentzia-gorabeherak eta sarearen inpedantzia-ezaugarri konplexu samarrak direla eta, -eskala handiko sare zentralizatuaren konexioaren edo ausazko potentzia-irteeraren baldintza normaletan, litekeena da potentzia-oszilazioak gertatzea, eta sistema elektrikoaren egonkortasun-arazoak sor daitezke. Horrek kargari eta planifikatutako energia ekoizteko sistema berrien errendimenduari eragiten dio eremu zabal batean, eta sisteman erreserba-ahalmen nahikoa behar du energia-iturri berriak integratzeko gaitasunean eraginik ez izateko, funtsezkoa baita plangintza eta eraginkortasun ekonomikoa lortzeko.
Energia-biltegiratzea eta energia-iturri berrien integrazioa hiru alderditan zentratzen da nagusiki: lehenik, sareko-mailako kargak denbora laburrean askatuz, sare elektrikoaren 10-minutu-mailako potentzia erregulatzea ahalbidetzen du, epe laburreko-gorabeherak arinduz eta lehendik dagoen energia-iturri berrietara konektatzeko guztiz aprobetxatuz. Bigarrenik, energia-produktuaren aurreikuspen berriak barne hartzen dituzten minutuko-mailako planak garatuz eta epe laburreko -eguneko-energia sortzeko aurreikuspenetan oinarrituta, energia-iturri berriak eraginkortasunez txertatzen ditu epe ultra-laburreko-potentzia-iragarpenetan. Horrek sareko hainbat sorkuntza-unitateren funtzionamendu arrazionala eta programazioa hobetzen du, maiztasun bizkorreko erregulazio-baliabideen eskaria murrizten du, sareko aurreikuspenen zehaztasuna eta egonkortasuna hobetzen ditu eta energia-iturri berrien denbora errealeko minutuko-mailako gorabeherak leuntzen ditu, ohiko sorkuntza-unitateen ohiko funtzionamenduaren gaineko eragina minimizatuz.
Peak Shaving eta Harana betetzea
Ohiko energia-sorkuntzarekin alderatuta, energia berriztagarrien sorkuntzak bere ekipamendu edo unitateen erabilera-tasa nahiko baxua du. Nire herrialdeko "Hiru Iparraldeak" eskualdea adibidetzat hartuta, baliabide eolikoen estatistiken arabera, parke eoliko baten ekoizpen osoa instalatutako ahalmen osoaren % 60 gainditzeko probabilitatea, oro har, % 5 baino txikiagoa da. Linearen erabilera hobetzeko, linearen ahalmenaren plangintzak normalean energia eolikoaren transmisio-beharren % 95 edo parke eolikoen instalatutako ahalmen osoaren % 60 asetzea du helburu. Egoera are larriagoa da fotovoltaikoentzat. Hori dela eta, energia eolikoaren ehuneko jakin bat murriztuko da transmisio-ahalmen nahikoa ez dagoelako, eta eguzki-energia murriztuko da karga desegokiagatik (-gailurra-bizarraren aurkako ezaugarriak).
Energia berriztagarrien sorkuntzak, epe luzeko -egun osoan zehar orduko gorabeherekin eta arratsaldean elektrizitate-eskari gailurra iristearekin (oro har, 19:00etatik 22:00etara), sistemaren goranzko eta beheranzko ahalmen-eskakizunak areagotuko ditu. Energia eolikoa, berriz, sarritan gauerdi aldera iristen da irteera osora, karga eguneko punturik baxuenean dagoenean. Hori dela eta, energia berriztagarrien sorkuntzaren aurreikuspenaren ziurgabetasuna kentzeko, sare elektrikoak zein ohiko sorkuntza-unitateek arrisku handiak jasan behar dituzte gailur sakoneko bizarrarekin lotutako arrisku handiak.
Gailurraren bizarrak eta haranen betetzeak energia biltegiratzeko denbora{0}}aldaketaren ezaugarriak erabiltzen ditu linearen transmisio-ahalmena maximizatzeko, karga-joerekin bat etortzeko beharra murrizteko eta ohiko sorkuntza-unitateen ahalmen handitu eta murrizteko eskaria murrizteko.
Emandako eguneroko karga-kurba P_l energia berriztagarrien sorkuntzaren irteera-kurba P_{NE} batuz, azken sistemaren karga-kurba baliokidea ∑P_i lor dezakegu, hau da, ∑P_i=P_l - P_{NE}. Hala ere, ohiko zentral elektrikoen irteera erregulatzeko tartea eta puntako-bizarra-zentral elektrikoen eta eskualdeko interkonexio-lineak kanpoko sarera transmititu edo lor dezakeen P_L potentzia maximoa kontuan hartuta, sarean konektatutako-unitateen gehienezko P_{max} potentzia eraginkorra hau da:
P_{max}=μ(P_f + P_b + P_L) (3-3)
Non:
etxetik kanpo aurkituko duzun leku bakarra
- P_f-Piku-bizarra-unitateen irteera-potentzia maximoa;
- P_b-Piku-bizarran parte hartu ezin duten unitateen gutxieneko irteera;
- μ-Sarearen transmisioa eta funtzionamendu-eraginkortasuna.
Formulan, C-k irteteko potentzia erregulatzeko koefizientea adierazten du gailurra-bizarra-unitatearen. Botere harremanak irudian ageri dira.
Sarera konektatutako-unitateen P_{min} potentzia eraginkor minimoa hau da:
T₁–t₂ karga baxueneko aldian, gailur-bizarra-unitate konbentzionalek erreserbatutako beheranzko erregulazio-ahalmena da sareak aldi horretan har dezakeen energia berriztagarrien potentzia maximoa P'_{NE}, hau da, P'{NE}=P{max} - P_{min} (3-5) energia-sorkuntza minimoa (3-5) energia-sorkuntza gutxieneko energia biltegiratzearekin (3-5). t₁–t₂ bitartean haizearen/eguzkiaren murrizketaren bidez bakarrik lor daiteke).
Ikusten denez, energia biltegiratzerik gabe, t₁–t₂ bitartean energia berriztagarrien irteera soilik mugatu daiteke; hala ere, energia biltegiratzearekin, t₁–t₂ bitartean kargatzeak eta t₃–t₄ bitartean deskargatzeak ∑P_i karga-kurba baliokide eraginkorra P_{min} eta P_{max}-ren barruan desplazatzen du, energia berriztagarrien ekoizpen-mugak eta haizea/eguzki-murrizketak saihestuz, energia berriztagarrien xurgapen-ahalmena hobetuz eta sare-sistemaren erreserba-ahalmen orokorra murriztuz. eraginkortasuna. BESS (Bateria Energia Biltegiratzeko Sistema) baten P_{BESS} potentzia hau da:
P_{BESS}=gehienez (P_{min} - ∑P_{min}, ∑P_{max} - ∑P_{max} ) (3-6)
BESS baten E_{BESS} energia hau da:
E_{BESS}=max{ μ_c ∫{t₁}^{t₂} (P{min} - ∑P_i) dt , 1/μ_d ∫{t₃}^{t₄} (∑P_i - P_i - P_max})-7)}{max})-7)
Non:
- μ_c -- Energia biltegiratzeko sistemaren karga-eraginkortasuna;
- μ_d -- Energia biltegiratzeko sistemaren deskarga-eraginkortasuna.
Ikerketek zentzu zabalagoan erakusten dutenez, askotan luzatzen diren karga-gailur eta haranetan, ahalmen jakin bateko energia biltegiratzeko sistema bat konfiguratzeak modu eraginkorrean murrizten du gailur-haranaren aldea, irudian erakusten den moduan.
Karga-gailurra{0}}haranaren aldearen hobekuntza maila hau da:
- Non Pimaxespero den gehieneko karga da;
- Pimaxespero den gutxieneko karga da.
Energia biltegiratzeko sistema konfiguratzeko metodoa aurrekoaren antzekoa da eta ez da errepikatuko.
Hobetu iragarpenaren zehaztasuna
NBT32011-2013 "Central fotovoltaikoko potentzia iragartzeko sistemarako eskakizun teknikoak" dioenaren arabera, zentral fotovoltaiko baten energia sortzeko epe laburreko-iragarpenaren erro koadroko batez besteko errorea (irteera mugatuko aldiak kenduta) 0,15 baino txikiagoa izan behar du, eta hileko % 80 baino handiagoa; ultra-epe laburreko iragarpenaren laugarren orduko batez besteko errore karratua 0,1 baino txikiagoa izan behar da, eta hileko gainditze tasa % 85 baino handiagoa izan behar du.
"Parke Eolikoen Energia Aurreikuspenaren eta Alerta Goiztiarraren Administraziorako Behin-behineko Neurrien arabera", parke eoliko baten eguneroko iragarpen-kurbaren gehienezko erroreak ez du % 25etik gorakoa izango, -denbora errealeko aurreikuspen-errorea ez da % 15etik gorakoa izango eta iragarpenaren erro koadroko batez besteko errorea egun osorako % 20 baino txikiagoa izango da.
Epe-laburreko zein ultra-laburreko-iragarpenek 15 minutuko tarteetan ematen dituzte iragarpen datuak. Hori dela eta, energia-iturri berrien irteera 15 minutuko tarteetan segmentatu eta kontrolatu daiteke, egunean zehar 96 kontrol-segmenturekin. Onartutako kontrol-errorearen banda-zabalera ΔP dagozkien aurreikuspenen zehaztapen teknikoetan onartzen den gehienezko errorearen arabera ezartzen da. 3-8 Irudian ikusten den bezala, P(1) eta Pe (2) aurreikusten diren potentzia-balioak dira, hurrenez hurren, 15 minutuko lehen eta bigarren tarteetarako, eta AP, berriz, baimendutako errore-banda zabalera da, energia-potentziaren sorkuntza berriaren ahalmen instalatuaren %15ean ezarrita.
-Epe laburrean energia-energiaren sorkuntza berriaren aldakuntza leuntzea
Energia-energia-sorkuntza berriaren aldaketa-denbora laburreko-erritmoak energia-sistemaren egonkortasun-eskakizunak ere bete beharko lituzke. Energia-sare berriaren -konektatutako potentzia-sorkuntzaren potentzia aktiboaren aldakuntzaren egungo sare elektrikoaren mugak beheko taulan agertzen dira.
3. taula-2: Potentzia aktiboaren aldaketaren mugak sarera konektatutako energia elektriko berrien sorkuntzarako
| Energia Zentral Berriaren (MW) instalatutako potentzia | Potentzia aktiboaren gehienezko aldaketa 10 minututan (MW) | Minutu 1 baino gehiagoko potentzia aktiboaren gehienezko aldaketa (MW) |
|---|---|---|
| < 30 | 10 | 3 |
| 30 ~ 150 | Instalatutako edukiera / 3 | Instalatutako edukiera / 10 |
| > 150 | 50 | 15 |
Energia berriztagarrien leuntzeko aplikazioetan, BESS (Power Equipped Element System) energia berriztagarrien energia-sorkuntza gordetzeko eta askatzeko erabiltzen da, energia berriztagarrien sareko sareko-konektatutako sistemaren -mailako potentzia gorabeherak kenduz. Horri esker, PBEss (Power Element System) energia biltegiratzearen (Power Element System) eta energia berriztagarriaren Pv (Power V) konbinatutako P fluktuazioa lehen aipatutako baldintza teknikoak betetzen dituela ziurtatzen da, kontrol-denbora tartea gehienbat minutu 1ean ezarrita. Hala ere, iragarpenaren zehaztasuna hobetzen duten algoritmoek ez bezala, ikuspegi honek energia berriztagarrien irteerako potentzia-gorabeheretan zentratzen da batez ere. Hori dela eta, BESS-aren potentzia nominal zehatza hautatzerakoan, analisi estatistikorako eta probabilitate-analisirako datu-lagin-iturria energia berriztagarrien irteeraren minutu-mailako eta 10-minutu mailako potentzia aktiboaren aldaketak izango dira.
BESS-en potentzia eta ahalmenaren diseinua iraganeko potentzia-aldaketen probabilitate-estatistiketan eta energia-kontsumoaren aldaketa metatuetan oinarritu daiteke, kasuen % 80 eta % 90ean leuntzeko baldintzak betetzeko asmoz. Hau ez da hemen errepikatuko. Potentziaren gorabeherak goiko baldintzak betetzen dituela ziurtatzeko, BESS potentzia kontrolatzeko bi algoritmo nagusi erabiltzen dira:
- Bata-puntuz-puntu mugatzeko metodoa da;
- Bestea-baxuko iragazketa metodoa da.
Puntu{0}}puntuz- muga metodoa
Irudia adibide gisa hartuta, irudiak P energia irteera berriaren arteko konparaketa handia erakusten dune(j) j denboran eta azken 10 minutuetan P(J-n) irteera konbinatua. Ikus daiteke (j-3) denboran, hau da, P(j-3) eta Pren arteko aldaketane(j) handiena da, eta gehienez 10 minutu gainditzen ditu. Konparaketak erakusten du △P10.
Beraz, 10 minutuko potentziaren fluktuazio-muga betetzeko, BESS-en irteera-barrutia (kargatzeko positiboa, deskargatzeko negatiboa) hau da:
Pasabide baxuko-iragazte-metodoa
Seinalearen prozesatzeko iragazte-printzipioan oinarrituta, irudian ikusten den bezala,-pase baxuko iragazkiak irteerako seinalea leuntzen du sarrerako seinalearen anplitudea gehituz edo kenduz. Era berean, BESSen sarbideak energia-zentral berriaren irteera-potentziaren gorabehera leuntzea ere lortuko du bere karga- eta deskarga-kontrolaren bidez, dagozkion baldintza teknikoak betetzeko.
Sareko -konektatutako potentzia osoaren espero den balioa ∑P\\sum P∑P honako hau da:
Diskretizatu datuak, non t kontrol-aldia den, eta minutu 1 hartuko dugu:
∑P(j)=(τ / (τ + t)) * ∑P(j-1) + (t / (τ + t)) * P_ne(j)
∑P(j)=P_ne(j) - P_bess(j) emanda
P_bess(j)=(τ / (τ + t)) * (P_ne(j) - ∑P(j-1))
P_bess(j)=(τ / (τ + t)) * (∑P(j) - ∑P(j-1))
Sarearen-konektatutako potentziaren fluktuazio-baldintza teknikoen arabera, ∑P(j)-ren minutu-mailako gorabeherak bete behar ditu:
|∑P(j) - ∑P(j-1)| Min baino txikiagoa edo berdina (ΔP_i, 0,1 P_0)
P-ren kalkulu-formula ordezkatuzbes(j) lortuko dugu:
