Control of Grid Connected PV Systems with Grid Support Functions
Author
Muresan, Vlad Alexandru
Term
4. term
Education
Publication year
2012
Submitted on
2012-08-29
Pages
151
Abstract
Når flere solcelleanlæg (PV) leverer aktiv effekt til lokale lavspændingsnet, kan spændingen stige over de grænser, som netreglerne kræver. Det kan begrænse PV-kapaciteten og føre til behov for netudbygning. Dette projekt analyserer og forbedrer de spændingsreguleringsmetoder for nettilsluttede PV-vekselrettere, som den nye tyske netkode foreslår. Vi modellerede og simulerede støttestrategier baseret på reaktiv effekt – dvs. effekt, der ikke udfører nyttigt arbejde, men stabiliserer spændingen – nemlig cosφ(P) (effektfaktor som funktion af aktiv effekt) og Q(U) (reaktiv effekt som funktion af spænding) ved hjælp af lastflydsanalyse på et typisk lavspændingsdistributionsnet. På den baggrund udviklede vi en koordineret styring, der er designet til at holde spændingen inden for grænserne og samtidig minimere forbruget af reaktiv effekt. Til koordineringen anvendte vi Ethernet-kommunikation i henhold til IEC 61850 (en kommunikationsstandard for elsystemer) i en server/klient-arkitektur til informationsudveksling mellem PV-anlæg og en overordnet controller. Derudover opbyggede vi et laboratorie-setup til eksperimentel validering af IEC 61850-kommunikationen.
As more photovoltaic (PV) systems feed active power into local low-voltage grids, voltages can rise above limits set by grid codes. This can cap PV capacity and require network upgrades. This project analyzes and improves the voltage control methods for grid-connected PV inverters proposed in the new German grid code. We modeled and simulated support strategies based on reactive power—power that does not do useful work but helps stabilize voltage—specifically cosφ(P) (power factor as a function of active power) and Q(U) (reactive power as a function of voltage), using load-flow analysis on a typical low-voltage distribution network. Based on this, we developed a coordinated control designed to keep voltages within limits while minimizing the use of reactive power. For coordination, we used IEC 61850 Ethernet communication (a communication standard for power systems) in a server/client architecture to exchange information between PV units and a master controller. A laboratory setup was built to experimentally validate the IEC 61850 communication.
[This abstract was generated with the help of AI]
Keywords
Documents