Este artigo apresentou uma visão geral das características dos inversores GFM em comparação com os inversores tradicionais de acompanhamento de rede, destacando as recentes inovações nas tecnologias de inversores GFM, resumindo os benefícios e oportunidades dos inversores GFM para operações interativas com a rede em diferentes cenários.
1. As funções dos inversores GFM.
Os inversores GFM são geralmente projetados como fontes de tensão que regulam suas tensões e frequências em sinergia com as redes elétricas através de várias funções GFM. Outras funções GFM também foram desenvolvidas para inversores GFM, como a função de auto-sincronização, função de controle coordenado, função de transição suave de modo e funções de partida a quente. A função de auto-sincronização foi proposta especialmente para inversores baseados em DER de duas etapas, integrando o controle de tensão do link DC com funções de controle por deriva. A função de controle coordenado foi desenvolvida para apoiar a operação de inversores sob condições de rede desequilibrada. A função de transição suave de modo permite a operação flexível de uma micro-rede entre operações conectadas à rede e isoladas. As funções de partida a quente fornecem a restauração da rede elétrica a partir de eventos de blackout, considerando aspectos práticos. Com a implementação dessas funções, os inversores GFM são capazes de realizar a regulação da rede, melhorando assim a estabilidade e confiabilidade da rede sob várias condições de operação.
2. As diferenças entre os inversores GFM e os inversores GFL tradicionais.
Os inversores GFL são projetados principalmente para realizar a conversão de energia, alimentando energia de alta qualidade à rede com capacidades de suporte à rede dentro dos limites normais da rede, além dos quais os inversores GFL devem ser desconectados. Por outro lado, os inversores GFM não apenas são capazes de fornecer energia à rede elétrica, mas também possuem mais funções de suporte, como fornecer suporte direto de tensão, frequência e inércia à rede elétrica, suporte a operações isoladas com transições suaves de modo, tanto para operações conectadas à rede quanto isoladas.
3. Analisado com as recentes inovações nas tecnologias GFM .
A configuração coletiva de partida a quente melhorou a redundância dos inversores com baixo custo do sistema, empilhando múltiplos inversores GFM menores, em comparação com a configuração totalmente funcional com um único inversor. No entanto, a compartilhamento de carga e a sincronização entre esses inversores GFM paralelos, habilitados através do controle por deriva, VSG, etc., tornaram-se os principais focos para a realização prática. Após a construção da tensão inicial fornecida por esses inversores GFM baseados em DER ou BESS, outras cargas, inversores baseados em DER e geradores podem ser reconectados à micro-rede seguindo certas estratégias de restauração, retomando a operação normal da micro-rede a partir de um evento de blackout.
4. Conclusões e recomendações para potenciais avanços na tecnologia GFM.
São necessários esforços significativos de pesquisa e desenvolvimento para construir e expandir as aplicações de inversores GFM no apoio à operação da rede de sistemas de energia modernos dominados por DERs com interface de inversor. Tecnologias mais promissoras são necessárias para que os inversores GFM contribuam materialmente para grandes sistemas interconectados (por exemplo, sistemas de energia em escala continental). Ao incorporar uma variedade de inversores GFM em grandes redes elétricas, a dinâmica geral do sistema, a estabilidade e os modos de falha do sistema podem ser afetados; portanto, é necessário mais pesquisa sobre funções GFM avançadas com técnicas de interconexão (por exemplo, função de controle coordenado e função de partida a quente) para esses inversores GFM. Além disso, são necessários mais projetos piloto de aplicações de inversores GFM para validar as capacidades dos inversores GFM, levando em conta a contingência da rede e o desempenho do sistema de ponta a ponta.
Fonte: IEEE Xplore
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