Kateri so možni problemi, ki se lahko pojavijo pri povezavi AC mikromreže z DC distribucijskim sistemom?

Pri povezovanju AC mikroseti s sistemom DC porazdelitve se lahko pojavijo več potencialnih težav. Tukaj je podrobna analiza teh problemov:

1. Vprašanja kakovosti energije

• Nihanja napetosti in stabilnost: Nihanja napetosti v AC mikrosetih lahko vplivajo na stabilnost sistemov DC porazdelitve. Sistemi DC imajo višje zahteve glede stabilnosti napetosti, in vsaka nihanja lahko vodijo do upada zmogljivosti sistema ali poškodbe opreme.

• Harmonična onesnaženost: Nelinearni obtežbi v AC mikrosetih lahko ustvarijo harmonike, ki lahko preko inverterjev pridejo v sistem DC, kar vpliva na kakovost energije v sistemu DC.

2. Vprašanja nadzora in zaščite

• Složenost nadzora: Strategije nadzora za AC mikroseti in sisteme DC porazdelitve se razlikujejo, pri čemer sistemi AC zahtevajo upoštevanje frekvence in faznega nadzora, medtem ko sistemi DC predvsem obravnavajo nadzor napetosti. Povezava obeh bo povečala složenost sistema nadzora, kar zahteva oblikovanje bolj zapletenih algoritmov nadzora.

• Mehanizmi zaščite: Mehanizmi zaščite za sisteme AC in DC se razlikujejo, pri čemer sistemi AC uporabljajo preklopne ventile in releje, medtem ko sistemi DC zahtevajo posebno opremo za zaščito DC. Mehanizmi zaščite, ki povezujejo obe, morajo biti preoblikovani, da zagotovijo hitro odzivnost in izolacijo območij z okvaro ob nastanku nezadostnosti.

3. Vprašanja združljivosti opreme

• Inverterji in rektifikatorji: Pretvorba med AC mikrosetmi in sistemi DC porazdelitve je potrebna preko inverterjev in rektifikatorjev. Zmogljivost in učinkovitost teh naprav neposredno vplivata na skupno zmogljivost sistema. Oblikovanje inverterjev in rektifikatorjev mora upoštevati zahteve za dvosmeren pretok energije in visoko učinkovitost.

• Sistem shranjevanja energije: AC mikroseti tipično vključujejo sisteme shranjevanja energije, ki za povezavo s sistemi DC porazdelitve zahtevajo primerne pretvorbe in upravljanje, da zagotovijo učinkovito uporabo energije in stabilnost sistema.

4. Gospodarska in stroškovna vprašanja

• Stroški opreme: Povečanje števila inverterjev in rektifikatorjev bo povečalo začetne investicijske stroške sistema. Poleg tega bodo tudi zapleteni sistemi nadzora in zaščitna oprema povečali stroške operativnosti in vzdrževanja.

• Operativni stroški: Dvosmeren pretok energije in pogosta pretvorbe lahko povzročijo izgubo energije, kar poveča operativne stroške sistema.

5. Vprašanja zanesljivosti

• Zanesljivost sistema: Zanesljivost AC mikroseti in sistemov DC porazdelitve se razlikuje, in sistem, ki povezuje oboje, mora upoštevati celotno zanesljivost. Nezadostnost na kateri koli strani lahko vpliva na normalno delovanje celotnega sistema.

• Širjenje okvar: Okvare v sistemih AC lahko preko inverterjev in rektifikatorjev širijo v sistem DC, in obratno. To zahteva oblikovanje učinkovitih mehanizmov za izolacijo in obnovljanje okvar.

6. Vprašanja standardov in specifikacij

Manjka enoten standard: Trenutno so standardi in predpisi za AC mikrosete in sisteme DC porazdelitve še vedno dovolj raznoliki. Sistemi, ki povezujejo oboje, morajo slediti različnim standardom, kar lahko vodi do združljivostnih in interoperabilnostnih težav.

Zaključno, pri povezovanju AC mikroseti s sistemom DC porazdelitve je potrebno upoštevati različne vidike, kot so kakovost energije, nadzor in zaščita, združljivost opreme, gospodarstvo, zanesljivost in standardi ter specifikacije. Reševanje teh vprašanj zahteva interdisciplinarno sodelovanje in tehnološko inovativnost.