Институто ИМДЕА Енергíа, Спаин

Др Милан Продановић

Дизајн регулатора за пригушивање осцилација снаге за електране обновљивих извора енергије

Кратак садржај

Претварачи снаге (Цонвертер–Интерфацед–ГенератионЦИГ) се користе за пренос енергије сунца и ветра у електричне мреже. До сада су електране засноване на ЦИГ-у коришћене искључиво за конверзију електричне енергије из примарног извора када год је енергија доступна. Са повећањем удела ЦИГ-а у мрежама, њихов утицај на рад система електричне енергије, поготово на аспекте као што су стабилност и управљање системом у реалном времену ће постати значајнији. Већина карактеристика ЦИГ-а, оперативни детаљи, инерција и струја кратког споја, значајно се разликују од традиционалних синхроних генератора. Оператери система су увидели потребу да реагују на промене установљавањем додатних захтева за коришћење ЦИГ-а и мењањем правила о раду преносних мрежа за ЦИГ. Између осталог, очекује се да ће се у будућности електране са ЦИГукључити у сузбијање нискофреквентних електромеханичких осцилација у преносним мрежама.

Да би испунили ова очекивања, алгоритми контроле ЦИГ-а морају имати регулатор за пригушење осцилација снаге (ПоwерОсциллатионДампингПОД). Овај регулатор се типично дизајнира тако да прилагоди активну и/или реактивну снагу на излазу ЦИГ-а како би пригушио конкретну осцилацију фреквенције мреже. Врло је вероватно да ће се у будућности ЦИГповезати на мрежу која има не само једну, већ неколико слабо пригушених фреквенција, што потенцијално може довести до више истовремених нискофреквентних осцилација. Осим тога, конфигурација мреже и радна тачка преносног система се константно мењају током рада, што отежава подешавање ПОДрегулатора и сви ови фактори представљају главне изазове за њихов дизајн. Штавише, алгоритми за ПОДморају бити имплементирани на претварачима који раде у моду успостављања мреже (Грид–Форминг), што је значајно различито од постојећих ЦИГ-ова који једноставно следе мрежу (Грид–Фоллоwинг).

Електране за обновљиве изворе имају обично више локалних јединица ЦИГ-а и централизовани регулатор. До сада је већ је пријављено више инцидената мрежних осцилација који су повезани са интерним кашњењима унутар електране, најчешће између централизованог регулатора који координише мрежу и локалних јединица ЦИГ-а.

У овом излагању биће разматрани различити аспекти пригушења осцилација снаге коришћењем ЦИГ-ова и предложено неколико метода за дизајн ПОДрегулатора. Посебно ће се анализирати утицај промена топологије мреже и присуство стохастичких комуникационих кашњења на ПОДи биће представљена решења за одговарајуће типове регулатора. Поред тога, предложена решења су базирана само на локалним мерењима фреквенције и погодна су за случајеве када детаљан модел електричног система није доступан. Анализираће се обе топологије контроле претварача оне које следе мрежу и оне које формирају мрежу за примену услуге ПОД.

Кључне речи:Пригушивање осцилација снаге, Претварачи снаге, Електране обновљивих извора енергије.

БИОГРАФИЈА ПРЕДАВАЧА

Др Милан Продановић(старији члан, ИЕЕЕ) је дипломирао електротехнику на Универзитету у Београду, 1996. године, и докторирао електротехнику и електронику на Империјал Колеџу у Лондону, 2004. Од 1997. до 1999. године је радио ГВС инжењерингу у Београду на развоју система за беспрекидно напајање. Од 1999. до 2010. је био научни сарадник за електротехнику и електронику на Империјал Колеџу. Тренутно је Виши Истраживач и Шеф Јединице за Електричне Системе на Институту ИМДЕА Енергија у Мадриду, Шпанија. Миланове области истраживања су управљање и дизајн енергетских претварача, интеграција обновљивих извора и складишта енергије, управљање енергетским мрежама у реалном времену, управљање и анализа стабилности микромрежа и енергетских система и енергетска ефикасност у индустријским апликацијама. Аутор је низа високо цитираних радова (>6.200 цитата) и носилац је 3 међународне патентне пријаве. Милан је био главни истраживач у многобројним регионалним, националним и међународним пројектима у Шпанији, Великој Британији, Француској, Данској, Италији, Белгији, Швајцарској, Литванији, Кенији и Јапану и сарађивао са најважнијим компанијама у енергетском сектору у Великој Британији, Француској, Данској и Шпанији (ЕДФ, ЕОН, Ибердрола, Унион Феноса, СЕАС, Супергрид Институт итд.). Добио је стипендију за истраживање Рамон и Кахал 2011. и стипендију „Марија Кири” 2010. Милан је акредитовани рецензент за АНЕП (Национална агенција за евалуацију и проспективу, Шпанија) и члан је радних група за енергетску електронику и складиштење енергије националне платформе за електричне мреже ФУТУРЕД (Шпанија).