قدم هذا المقال نظرة عامة على خصائص مقلوبات GFM من خلال مقارنتها بمقلوبات الشبكة التقليدية، وتم التأكيد على الابتكارات الحديثة في تكنولوجيا مقلوبات GFM، ملخصًا الفوائد والفرص التي توفرها مقلوبات GFM للعمليات التفاعلية مع الشبكة في سيناريوهات مختلفة.
1. وظائف مقلوبات GFM.
مصممة مقلوبات GFM عمومًا كمصادر للجهد تنظم جهودها وتواترها بالتعاون مع شبكات الكهرباء من خلال وظائف GFM المختلفة. تم تطوير وظائف GFM أخرى لمقلوبات GFM، مثل وظيفة التزامن الذاتي، ووظيفة التحكم التنسيقي، ووظيفة الانتقال السلس بين الأوضاع، ووظائف بدء التشغيل من الحالة السوداء. تم اقتراح وظيفة التزامن الذاتي بشكل خاص لمقلوبات القائم على DER ذات مرحلتين، حيث يتم دمج تحكم الجهد DC مع وظائف التحكم بالانحدار. تم تطوير وظيفة التحكم التنسيقي لدعم تشغيل المقلوبات تحت ظروف الشبكة غير المتوازنة. تتيح وظيفة الانتقال السلس بين الأوضاع تشغيل شبكة صغيرة بشكل مرن بين العمليات المرتبطة بالشبكة والعمليات المنعزلة. توفر وظائف بدء التشغيل من الحالة السوداء استعادة الشبكة الكهربائية بعد حالات انقطاع الكهرباء مع اعتبارات عملية. بتنفيذ هذه الوظائف، يمكن لمقلوبات GFM تنظيم الشبكة وبالتالي تعزيز استقرار الشبكة ومعالجة مشكلات الثبات تحت ظروف التشغيل المختلفة.
2. الاختلافات بين مقلوبات GFM ومقلوبات GFL التقليدية.
مصممة مقلوبات GFL بشكل أساسي لأداء تحويل الطاقة، وتقديم طاقة عالية الجودة إلى الشبكة مع قدرات الدعم للشبكة ضمن حدود الشبكة الطبيعية، وبعيداً عن هذه الحدود يجب فصل مقلوبات GFL. على العكس من ذلك، ليست فقط مقلوبات GFM قادرة على تزويد الشبكة العامة بالطاقة ولكنها تمتلك أيضًا وظائف دعم أكثر، مثل تقديم الدعم المباشر للجهد والتواتر والحث للشبكة العامة، ودعم التشغيل المنعزل مع الانتقال السلس بين الأوضاع، سواء كانت مرتبطة بالشبكة أو منعزلة.
3. تحليل الابتكارات الحديثة في تكنولوجيا GFM.
أدى التكوين الجماعي لبدء التشغيل من الحالة السوداء إلى تحسين احتياطية المقلوبات بتكلفة نظام منخفضة من خلال تراص مقلوبات GFM أصغر مقارنة بالتكوين الكامل الوظائف مع مقلوب واحد. ومع ذلك، أصبح تقاسم الحمل والتزامن بين هذه المقلوبات المتوازية، والتي يتم تمكينها من خلال التحكم بالانحدار، VSG، وما إلى ذلك، هو التركيز الرئيسي لتحقيق التطبيق العملي. بعد بناء الجهد الأولي المقدم بواسطة مقلوبات GFM القائمة على DER أو BESS، يمكن إعادة توصيل الأحمال الأخرى والمقلوبات القائمة على DER والمولدات بالشبكة الصغيرة وفقًا لاستراتيجيات الاستعادة معينة، مما يؤدي إلى استئناف التشغيل الطبيعي للشبكة الصغيرة من حالة انقطاع الكهرباء.
4. الاستنتاجات والتوصيات لتحسينات محتملة في تكنولوجيا GFM.
لا يزال يحتاج الكثير من الجهود البحثية والتطويرية لبناء وتوسيع تطبيقات مقلوبات GFM لدعم تشغيل الشبكة لنظم الطاقة الحديثة المهيمن عليها بالمقلوبات القائمة على DER. تحتاج مقلوبات GFM إلى تقنيات أكثر واعدة لتكون قادرة على المساهمة بشكل كبير في الأنظمة الكهربائية الضخمة (أي أنظمة الطاقة القارية). من خلال دمج مجموعة متنوعة من مقلوبات GFM في الشبكات الكهربائية الكبيرة، قد تتأثر الديناميكيات الكلية والاستقرار وأوضاع الفشل للنظام؛ لذا، يتطلب الأمر المزيد من الأبحاث حول الوظائف المتقدمة لـ GFM مع تقنيات الاتصال (مثل وظيفة التحكم التنسيقي، ووظيفة بدء التشغيل من الحالة السوداء) لهذه المقلوبات. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب المزيد من المشاريع التجريبية لتطبيقات مقلوبات GFM لتأكيد قدرات مقلوبات GFM، مع الأخذ في الاعتبار الحالات الطارئة للشبكة والأداء العام للنظام من النهاية إلى النهاية.
المصدر: IEEE Xplore
بيان: احترام الأصل، المقالات الجيدة مستحقة للتبادل، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى التواصل للحذف.