Naidheachdan - Mion-sgrùdadh air duilgheadas a’ cheangail eadar seataichean gineadair dìosail agus stòradh lùtha

Seo mìneachadh mionaideach sa Bheurla air na ceithir prìomh chùisean a thaobh ceangal seataichean gineadairean dìosail agus siostaman stòraidh lùtha. Tha an siostam lùtha tar-chinealach seo (ris an canar gu tric microgriod tar-chinealach “Dìosail + Stòradh”) na fhuasgladh adhartach airson èifeachdas a leasachadh, caitheamh connaidh a lughdachadh, agus solar cumhachd seasmhach a dhèanamh cinnteach, ach tha a smachd gu math iom-fhillte.

Sealladh farsaing air prìomh chùisean

Duilgheadas Cumhachd Cùil 100ms: Mar a chuireas tu casg air stòradh lùtha bho bhith a’ toirt cumhachd air ais don ghineadair dìosail, agus mar sin ga dhìon.
Toradh Cumhachd Seasmhach: Mar a chumas tu an einnsean dìosail ag obair gu cunbhalach anns an raon àrd-èifeachdais aige.
Dì-cheangal Obann Stòraidh Lùtha: Mar a làimhsicheas tu a’ bhuaidh nuair a thuiteas an siostam stòraidh lùtha far an lìonra gu h-obann.
Duilgheadas Cumhachd Ath-ghnìomhach: Mar a cho-òrdanasaicheas tu roinneadh cumhachd ath-ghnìomhach eadar an dà thùs gus dèanamh cinnteach à seasmhachd bholtaids.

1. An Duilgheadas Cumhachd Cùil 100ms

Tuairisgeul air an duilgheadas:
Bidh cumhachd cùil a’ tachairt nuair a bhios lùth dealain a’ sruthadh bhon t-siostam stòraidh lùtha (no an luchd) air ais a dh’ionnsaigh an t-seata gineadair dìosail. Airson an einnsean dìosail, bidh seo ag obair mar “motair,” a’ draibheadh an einnsein. Tha seo air leth cunnartach agus faodaidh e leantainn gu:

Milleadh Meacanaigeach: Faodaidh dràibheadh neo-àbhaisteach an einnsein milleadh a dhèanamh air pàirtean mar an crankshaft agus na slataichean ceangail.
Neo-sheasmhachd an t-siostaim: Ag adhbhrachadh atharrachaidhean ann an astar (tricead) agus bholtaids an einnsean dìosail, a dh’ fhaodadh leantainn gu dùnadh sìos.

Tha an riatanas ann a bhith ga fhuasgladh taobh a-staigh 100ms leis gu bheil inertia meacanaigeach mòr aig gineadairean dìosail agus gu bheil na siostaman riaghlaidh astair aca a’ freagairt gu slaodach (mar as trice timcheall air diogan). Chan urrainn dhaibh a bhith an urra riutha fhèin gus an t-sruthadh dealain seo a chumail fodha gu sgiobalta. Feumaidh an Siostam Tionndaidh Cumhachd (PCS) den t-siostam stòraidh lùtha a tha a’ freagairt gu math luath an obair seo a làimhseachadh.

Fuasgladh:

Prionnsabal Bunasach: “Bidh dìosail a’ stiùireadh, bidh stòradh a’ leantainn.” Anns an t-siostam gu lèir, bidh an seata gineadair dìosail ag obair mar an stòr fiosrachaidh bholtaids is tricead (ie, modh smachd V/F), coltach ris a’ “ghriod.” Bidh an siostam stòraidh lùtha ag obair ann am Modh Smachd Cumhachd Seasmhach (PQ), far a bheil a chumhachd toraidh air a dhearbhadh a-mhàin le òrdughan bho phrìomh rianadair.
Lòdaig Smachd:
1. Sgrùdadh Fìor-ùine: Bidh prìomh rianadair an t-siostaim (no am PCS stòraidh fhèin) a’ cumail sùil air cumhachd an toraidh (P_dìosail) agus stiùireadh a’ ghineadair dìosail ann an àm fìor aig astar glè àrd (me, mìltean de thursan gach diog).
2. Puing Suidheachaidh Cumhachd: Am puing suidhichte cumhachd airson an t-siostam stòraidh lùtha (P_set) feumaidh e coinneachadh ri:Luchdaich_P(cumhachd luchd iomlan) =P_dìosail+P_set.
3. Atharrachadh Luath: Nuair a lùghdaicheas an luchd gu h-obann, ag adhbhrachadhP_dìosailgus gluasad àicheil a dhèanamh, feumaidh an rianadair taobh a-staigh beagan mhìleatan àithne a chuir chun PCS stòraidh gus a chumhachd sgaoilidh a lughdachadh sa bhad no gluasad gu cumhachd a ghabhail a-steach (cosgais). Bidh seo a’ gabhail a-steach an lùth a bharrachd a-steach do na bataraidhean, a’ dèanamh cinnteachP_dìosailfhathast deimhinneach.
Dìonan Teicnigeach:
- Conaltradh Àrd-astar: Tha feum air protocolaidhean conaltraidh àrd-astar (me, bus CAN, Ethernet luath) eadar an rianadair dìosail, PCS stòraidh, agus prìomh rianadair an t-siostaim gus dèanamh cinnteach à dàil àithne as lugha.
- Freagairt Luath PCS: Tha amannan freagairt cumhachd aig aonadan stòraidh PCS an latha an-diugh a tha fada nas luaithe na 100ms, gu tric taobh a-staigh 10ms, agus mar sin tha iad làn chomasach air coinneachadh ris an riatanas seo.
- Dìon Iomarcach: Seachad air a’ cheangal smachd, mar as trice bidh ath-chraoladh dìon cumhachd cùil air a chuir a-steach aig toradh an gineadair dìosail mar bhacadh bathar-cruaidh mu dheireadh. Ach, is dòcha gum bi an ùine obrachaidh aige beagan cheudan mìle-diogan, agus mar sin bidh e sa mhòr-chuid ag obair mar dhìon cùl-taic; tha an dìon luath bunaiteach an urra ris an t-siostam smachd.

2. Toradh Cumhachd Seasmhach

Tuairisgeul air an duilgheadas:
Bidh einnseanan dìosail ag obair aig an èifeachdas connaidh as àirde agus na sgaoilidhean as ìsle taobh a-staigh raon luchdan de mu 60%-80% den chumhachd ainmichte aca. Bidh luchdan ìosal ag adhbhrachadh “cruachadh fliuch” agus cruinneachadh gualain, agus bidh luchdan àrda ag àrdachadh caitheamh connaidh gu mòr agus a’ lughdachadh fad-beatha. Is e an t-amas an dìosail a sgaradh bho atharrachaidhean luchdan, ga chumail seasmhach aig puing suidhichte èifeachdach.

Fuasgladh:

Ro-innleachd Smachd “Bearradh nam Beann agus Lìonadh nan Gleann”:
1. Suidhich Bun-phuing: Tha an seata gineadair dìosail air obrachadh aig toradh cumhachd seasmhach a tha air a shuidheachadh aig a’ phuing èifeachdais as fheàrr aige (me, 70% den chumhachd ainmichte).
2. Riaghladh Stòraidh:
  - Nuair a bhios iarrtas luchdan > puing suidheachaidh dìosail: An cumhachd easbhaidheach (Luchd_P - Seata_dìosail_P) air a neartachadh le bhith a’ leigeil ma sgaoil an siostam stòraidh lùtha.
  - Nuair a bhios an t-iarrtas luchdan < puing suidheachaidh dìosail: An cumhachd a bharrachd (Seata_dìosail_P - Luchdaich_P) air a ghabhail a-steach leis an t-siostam stòraidh lùtha a tha a’ cur cosgais air.
Buannachdan an t-siostaim:
- Bidh an t-inneal dìosail ag obair gu cunbhalach aig èifeachdas àrd, gu rèidh, a’ leudachadh a bheatha agus a’ lughdachadh chosgaisean cumail suas.
- Bidh an siostam stòraidh lùtha a’ rèiteachadh atharrachaidhean mòra ann an luchdan, a’ cur casg air neo-èifeachdas agus caitheamh air adhbhrachadh le atharrachaidhean tric ann an luchdan dìosail.
- Tha caitheamh connaidh iomlan air a lùghdachadh gu mòr.

3. Dì-cheangal obann de stòradh lùtha

Tuairisgeul air an duilgheadas:
Dh’fhaodadh an siostam stòraidh lùtha tuiteam far-loidhne gu h-obann air sgàth fàilligeadh bataraidh, mearachd PCS, no tursan dìon. Thèid an cumhachd a bha an stòradh a’ làimhseachadh roimhe (ge bith an robh e a’ gineadh no ag ithe) a ghluasad sa bhad gu tur chun an t-seata gineadair dìosail, a’ cruthachadh clisgeadh cumhachd mòr.

Cunnartan:

Nam biodh an stòras a’ dì-luchdachadh (a’ toirt taic don luchd), bidh a dhì-cheangal a’ gluasad an luchd gu lèir chun an dìosail, agus dh’ fhaodadh sin cus cuideim, tuiteam tricead (astar), agus dùnadh sìos dìon adhbhrachadh.
Nam biodh an stòradh a’ cur cosgais (a’ gabhail a-steach cus cumhachd), fàgaidh a dhì-cheangal cus cumhachd an dìosail gun àite sam bith airson a dhol, agus dh’ fhaodadh sin cumhachd air ais agus cus bholtaids adhbhrachadh, agus dùnadh sìos a bhrosnachadh cuideachd.

Fuasgladh:

Tèarmann Snìomh Taobh Dìosail: Chan fhaodar meud an t-seata gineadair dìosail a shuidheachadh a-mhàin airson a phuing èifeachdais as fheàrr. Feumaidh comas a bharrachd fiùghantach a bhith aige. Mar eisimpleir, ma tha an luchd as àirde den t-siostam 1000kW agus ma ruitheas an dìosail aig 700kW, feumaidh comas ainmichte an dìosail a bhith nas motha na 700kW + an luchd ceum as motha a dh’ fhaodadh a bhith ann (no cumhachd as àirde an stòraidh), me, aonad 1000kW air a thaghadh, a’ toirt seachad bufair 300kW airson fàilligeadh stòraidh.
Smachd Luath Luchdaidh:
1. Sgrùdadh Fìor-ùine an t-Siostaim: A’ cumail sùil leantainneach air inbhe agus sruthadh cumhachd an t-siostaim stòraidh.
2. Lorgaireachd mhearachdan: Nuair a lorgar dì-cheangal stòraidh obann, cuiridh am prìomh rianadair comharra lughdachadh luchd luath sa bhad chun rianadair dìosail.
3. Freagairt Dìosail: Bidh an rianadair dìosail ag obair sa bhad (me, a’ lughdachadh stealladh connaidh gu luath) gus feuchainn ri cumhachd a lughdachadh gus a bhith co-ionnan ris an luchd ùr. Bidh comas glèidhte snìomhach a’ ceannach ùine airson an fhreagairt mheacanaigeach nas slaodaiche seo.
An Roghainn mu Dheireadh: Cur às do Luchdan: Ma tha an clisgeadh cumhachd ro mhòr airson an dìosail a làimhseachadh, ’s e an dìon as earbsaiche luchdan neo-chudromach a chur às, a’ toirt prìomhachas do shàbhailteachd luchdan cudromaich agus an gineadair fhèin. Tha sgeama cur às do luchdan na riatanas dìon riatanach ann an dealbhadh an t-siostaim.

4. Duilgheadas Cumhachd Ath-ghnìomhach

Tuairisgeul air an duilgheadas:
Cleachdar cumhachd ath-ghnìomhach gus raointean magnetach a stèidheachadh agus tha e deatamach airson seasmhachd bholtaids a chumail suas ann an siostaman AC. Feumaidh an gineadair dìosail agus am PCS stòraidh pàirt a ghabhail ann an riaghladh cumhachd ath-ghnìomhach.

Gineadair Dìosail: Bidh e a’ cumail smachd air toradh cumhachd ath-ghnìomhach agus bholtaids le bhith ag atharrachadh an t-sruth brosnachaidh aige. Tha a chomas cumhachd ath-ghnìomhach cuibhrichte, agus tha a fhreagairt slaodach.
PCS stòraidh: Tha a’ mhòr-chuid de na h-aonadan PCS ùr-nodha ceithir-cheàrnach, a’ ciallachadh gun urrainn dhaibh cumhachd ath-ghnìomhach a stealladh a-steach no a ghabhail a-steach gu neo-eisimeileach agus gu luath (fhad ‘s nach eil iad a’ dol thairis air an rangachadh cumhachd follaiseach kVA aca).

Dùbhlan: Mar a cho-òrdanaicheas tu an dà chuid gus dèanamh cinnteach à seasmhachd bholtaids an t-siostaim gun cus luchd a chur air ceachtar aonad.

Fuasgladh:

Ro-innleachdan Smachd:
1. Bidh Dìosail a’ Riaghladh Bholtaids: Tha an seata gineadair dìosail air a shuidheachadh gu modh V/F, a tha an urra ri bhith a’ stèidheachadh iomradh bholtaids is tricead an t-siostaim. Bidh e a’ toirt seachad “stòr bholtaids” seasmhach.
2. Bidh stòradh a’ gabhail pàirt ann an riaghladh ath-ghnìomhach (Roghainneil):
  - Modh PQ: Chan eil an stòradh a’ làimhseachadh ach cumhachd gnìomhach (P), le cumhachd ath-ghnìomhach (Q) air a shuidheachadh gu neoni. Tha an dìosail a’ toirt seachad a h-uile cumhachd ath-ghnìomhach. Is e seo an dòigh as sìmplidh ach tha e a’ cur cuideam air an dìosail.
  - Modh Sgaoilidh Cumhachd Ath-ghnìomhach: Bidh prìomh rianadair an t-siostaim a’ cur òrdughan cumhachd ath-ghnìomhach (Q_set) chun PCS stòraidh stèidhichte air suidheachaidhean bholtaids gnàthach. Ma tha bholtaids an t-siostaim ìosal, àithn don stòradh cumhachd ath-ghnìomhach a thoirt a-steach; ma tha e àrd, àithn dha cumhachd ath-ghnìomhach a ghabhail a-steach. Bidh seo a’ lughdachadh an eallaich air an dìosail, a’ leigeil leis fòcas a chuir air toradh cumhachd gnìomhach, agus aig an aon àm a’ toirt seachad seasmhachd bholtaids nas grinne agus nas luaithe.
  - Modh Smachd Factar Cumhachd (PF): Tha factar cumhachd targaid (me, 0.95) air a shuidheachadh, agus bidh an stòradh ag atharrachadh a thoradh ath-ghnìomhach gu fèin-ghluasadach gus factar cumhachd iomlan seasmhach a chumail aig cinn-uidhe a’ ghineadair dìosail.
Beachdachadh air Comas: Feumaidh am PCS stòraidh a bhith air a mheudachadh le comas cumhachd follaiseach gu leòr (kVA). Mar eisimpleir, faodaidh PCS 500kW a bheir a-mach 400kW de chumhachd gnìomhach suas ri…rt ceàrnagach (500² - 400²) = 300kVArde chumhachd ath-ghnìomhach. Ma tha iarrtas mòr air cumhachd ath-ghnìomhach, feumar PCS nas motha.

Geàrr-chunntas

Tha soirbheachadh ann a bhith a’ coileanadh ceangal seasmhach eadar seata gineadair dìosail agus stòradh lùtha an urra ri smachd ìreachail:

Sreath Bathar-cruaidh: Tagh PCS stòraidh a bhios a’ freagairt gu luath agus rianadair gineadair dìosail le eadar-aghaidhean conaltraidh aig astar luath.
Sreath Smachd: Cleachd ailtireachd bhunasach de “Bidh dìosail a’ suidheachadh V/F, bidh stòradh a’ dèanamh PQ.” Bidh rianadair siostam aig astar luath a’ coileanadh sgaoileadh cumhachd ann an àm fìor airson “bearradh mullaich/lìonadh gleann” cumhachd gnìomhach agus taic cumhachd ath-ghnìomhach.
Sreath Dìon: Feumaidh dealbhadh an t-siostaim planaichean dìon coileanta a thoirt a-steach: dìon cumhachd air ais, dìon cus luchd, agus ro-innleachdan smachd luchdan (eadhon rùsgadh luchdan) gus dèiligeadh ri dì-cheangal obann stòraidh.

Tro na fuasglaidhean a chaidh a mhìneachadh gu h-àrd, faodar dèiligeadh gu h-èifeachdach ris na ceithir prìomh chùisean a thog thu gus siostam cumhachd measgaichte stòraidh lùtha dìosail is hibrid èifeachdach, seasmhach agus earbsach a thogail.