Als eines Morgens Ende 2021 ein ölbefeuerter Generator auf der Insel Kauaʻi vor Tagesanbruch ausfiel, sank die Netzfrequenz, die Batterien jedoch auf vierSolarbatteriespeicherEiner Open-Access-Analyse zufolge schnitten die Anlagen überwiegend gut ab.
DerSolarbatteriespeichersorgte innerhalb von 50 Millisekunden für eine schnelle Frequenzreaktion, dämmte den Frequenzabfall innerhalb von 1,5 Sekunden ein und brachte die Frequenz innerhalb einer Minute wieder auf 60 Hz.
Dennoch gab es ein Problem, da es in der ersten Minute zu Frequenzschwankungen kam, was häufig vorkommtSolar-Mini-Gitter Fälle.
Das Problem entstand durch die eingeschränkte Funktionalität der dort eingesetzten WechselrichterSolarbatteriespeicherAnlagen, wobei drei der Anlagen Wechselrichter mit netz-folgenden Kontrollen verwenden.
„Obwohl diese Störung nicht katastrophal war, war sie eine Warnung“, sagte das National Laboratory of the Rockies (NLR) kürzlich in einem Beitrag.
Um zu verhindern, dass das Problem erneut auftritt, arbeitete die Kauaʻi Island Utility Cooperative mit dem National Renewable Energy Laboratory (jetzt NLR) und anderen Partnern zusammen, um einen umfassenden Analyse- und Testprozess zu unterstützen, wie im NLR-Beitrag beschrieben.
Das Ergebnis war, dass die Energieversorgergenossenschaft in ihren Solar--Plus--Speicheranlagen auf netzbildende Steuerungen umstieg, um synthetische Trägheit bereitzustellen, die die mechanische oder rotatorische Trägheit eines mit fossilen Brennstoffen-befeuerten Generators ersetzt.
Ein netzbildender Wechselrichter funktioniert, indem er „seine eigene Frequenz und Spannung konstant hält“, sagte Andy Hoke, Chefingenieur bei NLR. Er half dem Energieversorger Kauaʻi dabei, das Netz zu ermitteln-und die Wechselrichtereinstellungen festzulegen, die sie „zur Wiederherstellung der Netzstärke“ benötigten, heißt es in dem Beitrag.
Tatsächlich traten keine Schwingungen auf, als derselbe ölbetriebene Generator, der zuvor abgeschaltet hatte, im Jahr 2023 erneut auslöste.
Anschließend testete das NLR-Team die neu leistungsfähigen Wechselrichter weiter, indem es mit Zustimmung des Energieversorgers „kleine Impulse“ durch das Netz von Kauaʻi sendete und die Impulse mit maßgeschneiderten Sensoren maß.
Als Ergebnis dieser Tests „haben wir herausgefunden, dass netzbildende, auf Wechselrichtern- basierende Ressourcen die Netzstabilität erheblich verbessern“, sagte Jin Tan, Projektleiter am NLR.
Der umfassende Testprozess umfasste ein Computermodell des Gitters von Kauaʻi, eine physische Nachbildung des Gitters auf dem NLR-Campus und benutzerdefinierte Sensoren am tatsächlichen Gitter von Kauaʻi.
Diese Arbeit hat dazu beigetragen, die Arbeit des UNIFI-Konsortiums zu beeinflussen, das den Branchenfortschritt bei der Netzbildungssoftware für Wechselrichter koordiniert, da Benjamin Kroposki, Direktor des NLR Power Systems Engineering Center, am Kauaʻi-Projekt beteiligt war und das UNIFI-Konsortium leitet.
Das UNIFI-Konsortium beendet nun „sein letztes Jahr“, heißt es in dem NLR-Beitrag, und plant, „eine umfangreiche Bibliothek gut getesteter Modelle, Standards und Steuerungen“ für netzbildende Wechselrichter bereitzustellen.
Mit seiner Aussage, dass netzbildende Ressourcen die Netzstabilität verbessern, schließt sich NLR der Energy Systems Integration Group an und befürwortet netzbildende Wechselrichter.
