जब फोटोवोल्टिक पावर प्लांट्स में इनवर्टर की संख्या दसियों से सैकड़ों तक बढ़ जाती है, तो पारंपरिक "सिंगल मशीन इंडिपेंडेंट कंट्रोल" मोड अब नई ऊर्जा के लिए पावर ग्रिड की परिष्कृत विनियमन आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम नहीं है। "इंटेलिजेंट क्लस्टर" तकनीक इंटरनेट ऑफ थिंग्स के माध्यम से एक कार्बनिक पूरे कार्बनिक में फैलाने वाले इनवर्टर को जोड़ती है, बिजली वितरण, गलती निदान, और ग्रिड प्रतिक्रिया के वैश्विक अनुकूलन को प्राप्त करती है, "पैसिव पावर जनरेशन" से फोटोवोल्टिक पावर प्लांट्स को अपग्रेड करती है जो लचीले और समायोज्य संसाधनों के लिए होती है जो सक्रिय रूप से ग्रिड हस्तक्षेप में भाग लेते हैं। यह परिवर्तन नए ऊर्जा बिजली संयंत्रों के परिचालन तर्क को फिर से आकार दे रहा है।
1 क्लस्टर नियंत्रण की मुख्य वास्तुकला: डेटा इंटरकनेक्शन और निर्णय सहयोग
वितरित संचार नेटवर्क के लिए एक "तंत्रिका केंद्र" का निर्माण। औद्योगिक ईथरनेट (PROFINET) या वायरलेस मेष नेटवर्क का उपयोग करते हुए, एकल इन्वर्टर (वोल्टेज, वर्तमान, शक्ति, और अन्य30+ मापदंडों) का परिचालन डेटा वास्तविक समय में क्लस्टर नियंत्रक पर अपलोड किया जाता है, जिसमें 100Mbps की संचरण दर और 50ms के भीतर नियंत्रित देरी होती है। चीन में 1GW फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन के क्लस्टर सिस्टम ने 5G स्लाइसिंग तकनीक के माध्यम से 2000 इनवर्टर के मिलीसेकंड स्तर के डेटा सिंक्रनाइज़ेशन को प्राप्त किया है, जो वैश्विक निर्णय लेने के लिए वास्तविक समय के आधार प्रदान करता है।
पदानुक्रमित निर्णय लेने वाला तंत्र दक्षता और विश्वसनीयता को संतुलित करता है। निचला स्तर का इन्वर्टर स्थानीय फास्ट प्रतिक्रिया (जैसे वोल्टेज में उतार -चढ़ाव दमन) के लिए जिम्मेदार है, मध्य स्तर का क्षेत्रीय नियंत्रक 100 इकाइयों के स्तर पर पावर आवंटन को संभालता है, और ग्रिड डिस्पैच निर्देशों के साथ शीर्ष स्तर के केंद्रीय नियंत्रक इंटरफेस। यह "पिरामिड" आर्किटेक्चर नियंत्रण निर्देशों की निष्पादन दक्षता में 40%में सुधार करता है। जब एक निश्चित पावर स्टेशन ग्रिड पीक शेविंग में भाग लेता है, तो क्लस्टर प्रतिक्रिया की गति को एकल मशीन नियंत्रण के लिए 2 सेकंड से 0.8 सेकंड तक छोटा कर दिया जाता है, "लोड के बाद के स्रोत" के लिए ग्रिड की आवश्यकताओं को पूरा करता है।
2 फ़ंक्शन अपग्रेड: "फाइटिंग इंडिपेंडेंटली" से "कलेक्टिव इंटेलिजेंस" तक
डायनेमिक पावर एलोकेशन 'बैरल इफेक्ट' को समाप्त करता है। क्लस्टर नियंत्रक एल्गोरिदम के माध्यम से प्रत्येक इन्वर्टर की स्वास्थ्य स्थिति और बिजली उत्पादन क्षमता का मूल्यांकन करता है, और बिजली प्रतिबंधों के दौरान अक्षम इनवर्टर (जैसे छायांकित घटकों) के उत्पादन को कम करने को प्राथमिकता देता है, जिससे पावर स्टेशन की समग्र बिजली उत्पादन दक्षता में 5%तक सुधार होता है। जर्मनी में एक छत के फोटोवोल्टिक क्लस्टर के मामले से पता चलता है कि यह "विभेदित शक्ति राशनिंग" रणनीति 200000 kWh तक सिस्टम की वार्षिक बिजली उत्पादन को बढ़ाती है, जो 300 टन कार्बन उत्सर्जन को कम करने के बराबर है।
सहयोगात्मक दोष निदान संचालन और रखरखाव लागत को कम करता है। जब एक एकल इन्वर्टर एक असामान्यता का अनुभव करता है (जैसे कि IGBT तापमान बहुत अधिक हो रहा है), क्लस्टर सिस्टम 92%की सटीकता दर के साथ आसन्न उपकरणों के ऑपरेटिंग डेटा की तुलना करके गलती के कारण (चाहे वह एक घटक समस्या हो या इन्वर्टर की गलती हो) का पता लगाता है। एक निश्चित ऑपरेशन और रखरखाव टीम ने इस तकनीक को अपनाने के बाद, समस्या निवारण समय को औसतन 4 घंटे से 1 घंटे तक छोटा कर दिया गया था, और एकल पावर स्टेशन के वार्षिक संचालन और रखरखाव लागत को 300000 युआन द्वारा कम कर दिया गया था।
पावर ग्रिड की मित्रता नई ऊर्जा की स्वीकृति क्षमता को बढ़ाती है। क्लस्टर सिस्टम समान रूप से इन्वर्टर के प्रतिक्रियाशील बिजली उत्पादन को विनियमित कर सकता है, 0.95 से ऊपर पावर स्टेशन के समग्र बिजली कारक को स्थिर कर सकता है और एकल मशीन नियंत्रण के दौरान प्रतिक्रियाशील बिजली के उतार -चढ़ाव से बच सकता है। लगातार वोल्टेज में उतार-चढ़ाव के साथ ग्रामीण पावर ग्रिड में, एक निश्चित फोटोवोल्टिक क्लस्टर, "2%के भीतर ग्रिड कनेक्शन बिंदु पर वोल्टेज विचलन को नियंत्रित करने के लिए" रिएक्टिव पावर वोल्टेज "बंद-लूप नियंत्रण का उपयोग करता है, जो कि 60%विकेंद्रीकृत नियंत्रण से बेहतर है और स्थानीय पावर ग्रिड की फोटोवोल्टिक क्षमता को 20%तक बढ़ाता है।
3 परिदृश्य कार्यान्वयन: बड़े बिजली संयंत्रों और वितरित समूहों के बीच द्विदिश सफलता
ग्राउंड पावर स्टेशनों के बड़े पैमाने पर समूहों का अनुप्रयोग। किंगहाई प्रांत में एक 2GW फोटोवोल्टिक बेस सक्रिय/प्रतिक्रियाशील शक्ति के सटीक समायोजन को प्राप्त करने के लिए "1 केंद्रीय नियंत्रक +20 क्षेत्रीय नियंत्रकों +2000 इनवर्टर" के क्लस्टर आर्किटेक्चर को अपनाता है। जब पावर ग्रिड को आउटपुट में 20% की कमी की आवश्यकता होती है, तो सिस्टम केवल एक मिनट में सभी इनवर्टर के पावर आवंटन को पूरा करता है, 3% से कम की विचलन दर के साथ, "औसत दर्जे का, नियंत्रणीय और समायोज्य" नई ऊर्जा के लिए नॉर्थवेस्ट पावर ग्रिड की आवश्यकताओं को पूरा करता है।
वितरित फोटोवोल्टिक का "वर्चुअल पावर प्लांट" मॉडल। यूरोप में "रूफटॉप फोटोवोल्टिक क्लस्टर" बिजली बाजार के लेन -देन में भाग लेता है, जो हजारों घरों से ग्रिड से जुड़े इनवर्टर को एकत्रित करता है . 500 नीदरलैंड में एक समुदाय में फोटोवोल्टिक घरों को वितरित करता है, एक क्लस्टर सिस्टम के शेड्यूलिंग के तहत, सामूहिक रूप से 1 मेगावाट के दौरान। प्राप्त सहायक सेवा राजस्व उपयोगकर्ताओं द्वारा उत्पन्न बिजली की मात्रा के अनुसार साझा किया जाता है, जिसमें प्रति घर 150 यूरो की औसत वार्षिक वृद्धि होती है। यह मॉडल पावर ग्रिड के लिए छोटे फोटोवोल्टिक को एक विश्वसनीय "वर्चुअल पावर स्रोत" बनाता है।
ग्रिड कनेक्टेड इनवर्टर का क्लस्टरिंग अनिवार्य रूप से "उपकरण एकत्रीकरण" से "इंटेलिजेंट सिस्टम" तक नए ऊर्जा पावर स्टेशनों का विकास है। डिजिटल जुड़वाँ, एज कंप्यूटिंग और अन्य प्रौद्योगिकियों के एकीकरण के साथ, भविष्य के क्लस्टर प्रणाली 24 घंटे के भीतर पीढ़ी के उतार -चढ़ाव की भविष्यवाणी करने में सक्षम होगी, अग्रिम में बिजली योजनाओं को तैयार करेगी, और पवन ऊर्जा और ऊर्जा भंडारण के साथ समन्वय में ग्रिड की मांग का जवाब दे सकती हैं। इस 'सामूहिक खुफिया' का उद्भव उच्च अनुपात अक्षय ऊर्जा ग्रिड के लिए अधिक विश्वसनीय और किफायती स्थिर समर्थन प्रदान करेगा।