Szintetikus inercia vizsgálata

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Vokony István
Villamos Energetika Tanszék

A megújuló energiaforrások térnyerése alapjaiban véve változtatja meg a villamosenergia-rendszerről kialakított képünket. Az elosztott struktúra megjelenésével a szabályozás kérdésében is számos új műszaki kihívással találkoznak a rendszer üzemeltetői. Az egyik leginkább égető kérdés az inercia csökkenésének problematikája. A termelésben megjelenő új technológiák komoly hányada teljesítményelektronikai átalakítókon keresztül csatlakozik a hálózatra, a közvetlen összeköttetés hiánya pedig a konvencionális rendszereknél automatikusan aktiválódó, stabilitást megőrző hatás csökkenését eredményezi. A mögöttes forgótömeg – mint egy kinetikus energiatartalék a stabilitás megőrzésére - frekvenciaváltozásokkal szemben ellenálló képességgel rendelkezik a hatásos teljesítmények egyensúlyának felbomlásánál.

A szintetikus inercia fogalma lényegében azt takarja, hogy a teljesítményelektronikai berendezéseken keresztül a hálózatra csatlakozó termelők kimeneti teljesítményét úgy szabályozzuk, mintha azok is rendelkeznének forgó tömeggel. Ez gyakorlatilag emulálja a szinkrongenerátorok közvetlen fizikai hatását.

Dolgozatomban részletes irodalomkutatás alapján bemutatom az inercia csökkenésének problémáját. Összegzem a szintetikus inercia képzés technológiai hátterét, az aktuális tudományos kutatási eredményeket. A függelékben összegzem a villamos energetika témához közvetlenül kapcsolódó területeit, mellyel a kutatás során felhasznált fogalmak egységes rendszerben elérhetők. Ezután szabályozó modelleket tervezek a szintetikus inercia képzés megvalósítására a DigSilent Power Factory 15.1. program segítségével. Széles skálán mozgó paraméterváltoztatással és szelektivitással, szélerőművekre és energiatárolókra egyaránt alkalmazható megoldással biztosítom a sokszínűséget. Felépítek egy kiértékelő módszertant, majd két különböző modellen számos variációban tesztelem a szabályozó modelleket. Azonosítom a rendszerszabályozásba illesztés lehetőségeit, kiemelem a továbbfejlesztési lehetőségeket a kutatásban. Bemutatok egy laboratóriumi mérést, melyben az alkalmazott paraméterválasztási elveket validálom. A mérés során a szintetikus inercia szabályozók viselkedéséhez felhasznált szakirodalmi ajánlások megerősítést nyernek.

A dolgozat eredményeképp a frekvenciastabilitás értelmezhetővé és számszerűsíthetővé válik a növekvő forgó tömeg nélküli termelői penetráció fényében. A kidolgozott eljárások, modellek alapján a szintetikus inercia fogalma és hatása megérthető, az elért eredmények kiváló alapot nyújtanak az összetett módszertanok kialakítására és rendszerirányítói gyakorlatba ültetésére.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.