그리드 형성 인버터는 대형 그리드에서 자신의 위치를 ​​찾습니다. 말한 대로 수행할 수 있습니까?

최근까지 그리드 형성(GFM) 인버터의 실제 적용은 마이크로 및 격리 그리드와 수십 메가와트 정도의 소규모 그리드 적용으로 제한되었습니다.

지난 12개월 동안 벌크 전력 시스템 응용 분야를 위해 전 세계적으로 수백 메가와트 규모의 10개 이상의 프로젝트가 개발되면서 환경이 빠르게 변했습니다.

하지만 이 기술은 대규모로 적용하면 잘 이해되지 않습니다. 이는 시스템 안정성 지원의 주력 장치로서 수십 년 동안 수행해 온 동기식 발전기의 역할을 대신할 가능성이 있을 때 앞으로 더욱 중요해집니다.

이 블로그 게시물은 그리드 상호 연결 연구와 전력 시스템 계획 및 운영에 초점을 맞춰 전력 시스템 모델링 및 기술 성능 관점에서 GFM의 알려진 기능, 제한 사항 및 고려 사항에 대한 요약을 제공하는 것을 목표로 합니다.

기존 PDT(페이저 영역 과도) 모델링 외에도 EMT(전자기 과도) 모델링은 IBR(인버터 기반 리소스)의 비중이 높은 시나리오에서 전력 시스템 동적 해석에 점점 더 중요해지고 있습니다.

EMT 및 PDT 모델은 모두 프로젝트별 모델(인버터의 현장별 제어 시스템 매개변수 포함) 또는 일반 모델의 형태일 수 있습니다. 각 EMT 및 PDT 모델, 그리고 프로젝트별 모델과 일반 모델에는 전력 시스템 계획 및 운영과 그리드 상호 연결 연구에서 상호 보완적인 사용을 정당화하는 특정 응용 프로그램과 제한 사항이 있습니다.

이는 그리드 추종 인버터(GFL)와 GFM 인버터 모두에 적용됩니다. 이는 두 인버터 유형의 제어 구조가 서로 다른 제어 목표와 매우 유사하기 때문입니다.

GFM 모델링과 관련된 일반적인 오해는 다음과 같습니다.

– 이 기술은 주로 온라인 동기 발전기가 거의 없거나 전혀 없는 높은 IBR 시나리오를 대상으로 하기 때문에 PDT 모델링은 GFM에 대한 적용이 제한적이거나 전혀 없다는 관점으로 인해 EMT 모델링이 확실하게 선택됩니다.

– 스펙트럼의 반대편에서는 GFM IBR이 일반적으로 동기식 기계의 여러 특성을 에뮬레이트하므로 항상 동기식 기계에 그랬던 것처럼 PDT 모델링으로 충분할 것이라는 인식이 있습니다.

현재까지의 경험에 따르면 그리드 연결 연구를 위해 OEM(Original Equipment Manufacturer)이 제공하는 EMT 모델은 종종 강력하고 정확하며 일반적으로 실제 인버터 제어 코드를 정확하게 표현합니다.

PDT GFM 모델에서는 다양한 수준의 견고성과 정확성이 관찰되었습니다. 이는 PDT 모델 개발에는 모델을 개발, 조정, 검증 및 성숙시키는 데 더 오랜 시간이 걸리는 단순화된 가정과 수동 개발의 적용이 필요하기 때문입니다.

즉, 일부 OEM의 GFM PDT 모델은 최고의 프로젝트별 GFL 모델과 비교할 수 있는 견고성과 정확성을 제공합니다. EMT 및 PDT 모델의 벤치마킹은 PDT 모델의 잠재적인 치아 문제를 이해하고 해결할 수 있는 기회를 제공합니다.

그러나 PDT 도구는 낮은 시스템 강도 조건과 같은 가능한 모든 작동 조건에서 본질적으로 EMT 모델과 동일한 동적 성능을 나타내지 못할 수 있으므로 주의가 필요합니다.

그리드 상호 연결 연구를 위한 공급업체별, 프로젝트별 GFM 모델의 필요성은 분명합니다. 이를 통해 인근 GFL IBR의 안정적인 작동을 위한 충분한 시스템 강도 제공을 포함하여 더 넓은 전력 시스템에 대한 이 기술의 긍정적인 기여에 대한 정확한 평가가 가능합니다.

또한 프로젝트별 모델을 사용하면 네트워크의 다른 GFM 및 GFL IBR과의 잠재적인 불리한 제어 시스템 상호 작용을 평가하고 해결할 수 있습니다. GFM 인버터는 유사한 제어 대역폭을 가진 다른 인버터와 계속 상호 작용할 수 있습니다.

마지막으로, 다양한 OEM은 다양한 GFM 제어 철학을 구현했습니다. 현재 가상 동기 발전기/기계, 드루프, 동기 전력 제어를 기반으로 한 상용 제품을 찾아볼 수 있습니다. 이러한 각 범주에는 여러 조합과 순열이 존재합니다. 따라서 그리드 상호 연결 연구에 일반 모델을 사용하는 것은 현명하지 않습니다.