O CEA esixe que os proxectos teñan capacidade reactiva igual ao 33% da capacidade xeradora instalada.
A busca da seguridade enerxética e da enerxía limpa provocou un crecemento significativo da capacidade de enerxía renovable na India. Entre as fontes de enerxía renovables, a enerxía solar e eólica hai tanto fontes de enerxía intermitente que aumentaron significativamente e deben proporcionar unha compensación de enerxía reactiva (inercia da rede) e a estabilidade de tensión para garantir a seguridade da rede.
A proporción de enerxía solar e eólica en capacidade instalada total aumentou ata o 25,5% en decembro de 2022 de menos do 10% a finais de 2013, segundo Mercom India Research.
Cando as enerxías renovables teñen unha penetración de rede moi inferior, pódese conectar ou saír sen afectar significativamente a estabilidade da rede. Non obstante, a medida que aumenta a integración de fontes de enerxía renovables no poder, calquera desviación afectará seriamente a estabilidade e fiabilidade do sistema de enerxía.
Os servizos de enerxía reactivos úsanse para garantir que os niveis de tensión permanezan dentro dos límites especificados. A tensión mantén a transferencia física de enerxía do xerador á carga. A potencia reactiva afectará á tensión do sistema, afectando así significativamente a seguridade da rede.
O goberno deu os pasos este ano despois de que varios incidentes de perda de enerxía ameazaron a rede nacional.
A Autoridade Central de Electricidade (CEA) informou recentemente de 28 incidentes de desviación de frecuencia de rede desde os límites establecidos desde xaneiro de 2022, obtendo a perda de máis de 1.000 MW de enerxías renovables. Isto aumenta a preocupación por interrupcións eléctricas máis frecuentes.
A maioría dos acontecementos reportados refírense a sobretensión durante as operacións de conmutación, flutuacións de baixa frecuencia de fontes de enerxía renovables e fallos preto dos complexos de enerxía renovable.
A análise destes eventos demostra que o soporte de enerxía reactiva insuficiente de fontes de enerxía renovable variable é un dos factores que contribúen tanto en condicións estáticas como dinámicas.
Os proxectos de enerxía solar e eólica representan case o 63% da capacidade de enerxía renovable instalada do país, pero violan o requisito da CEA de que o poder reactivo supoña o 33% da capacidade xeradora dun proxecto, especialmente na rexión norte. No segundo trimestre de 2023 só, a India produciu 30 millóns de unidades de enerxía solar.
A CEA dirixiu desde entón a todos os desenvolvedores de enerxía renovable que solicitaron conexión o 30 de abril de 2023, para cumprir as regras de conexión da CEA ata o 30 de setembro ou o apagado de cara.
Segundo a normativa, é necesario soporte para a potencia reactiva variada dinámicamente durante a transmisión de baixa tensión (LVRT) e de alta tensión (HVRT).
Isto débese a que os bancos de condensadores de alimentación fixos só poden proporcionar soporte de enerxía reactiva en condicións de estado estacionario e proporcionar gradualmente soporte despois dun período de atraso. Polo tanto, proporcionar un cambio de soporte de enerxía reactiva dinámicamente é fundamental para garantir a estabilidade e a seguridade da rede.
O soporte dinámico permite subministrar ou extraer enerxía reactiva dentro de milisegundos para evitar fallos durante as sobrecargas de corrente/tensión.
Mercom, o operador do sistema de controlador de rede na India, dixo a Merccom: "Unha das razóns de baixa tensión, incluso un 85% ou menos do valor nominal, é a incapacidade dos xeradores solares ou eólicos para proporcionar soporte de enerxía reactiva dinámica. Estación de agregación. Para os proxectos solares, a medida que aumenta a entrada de radiación solar na rede, a carga nas liñas principais de transmisión de saída aumenta, o que á súa vez provoca a tensión na subestación de agregación/punto de conexión do xerador renovable, incluso por debaixo da tensión estándar do 85%. "
“Os proxectos solares e eólicos que non cumpren os estándares CEA poden funcionar mal, dando lugar a perdas de xeración graves. Do mesmo xeito, o derrame de carga de fíos de utilidade pode causar condicións de alta tensión. Neste caso, os xeradores de vento e solar non poderán proporcionar un poder adecuado. " O soporte de enerxía reactiva dinámica é responsable da caída de tensión. "
Un desenvolvedor de proxectos de enerxía renovable entrevistado por Mercom dixo que as flutuacións e problemas de interrupción se producen en ausencia de inercia de rede ou poder reactivo, que na maioría das rexións se proporciona pola capacidade de proporcionar poder reactivo. Son compatibles os proxectos térmicos ou hidroeléctricos. E tamén sacándoa da rede segundo sexa necesario.
"O problema xorde especialmente en rexións como Rajasthan, onde a capacidade de enerxía renovable instalada é de 66 GW, e Gujarat, onde está prevista 25-30 GW só na rexión de Kafda", dixo. Non hai moitas centrais térmicas nin centrais eléctricas hidroeléctricas. Plantas que poden manter o poder reactivo para evitar fallos da rede. A maioría dos proxectos de enerxía renovable construídos no pasado nunca tiveron en conta isto, polo que a rede de Rajasthan descomponse de cando en vez, especialmente no sector das enerxías renovables ".
A falta de inercia da rede, os proxectos de enerxía térmica ou hidroeléctrica deben instalar un compensador variable que poida subministrar enerxía reactiva á rede e extraer enerxía reactiva cando sexa necesario.
O operador do sistema explicou: "Para os proxectos de enerxía renovable, un factor de capacidade de 0,95 é bastante razoable; Os xeradores situados afastados do centro de carga deberían poder operar desde un factor de potencia de 0,90 atrasado ata un factor de potencia de 0,95 líderes, mentres que os xeradores situados preto do centro de carga deberían poder operar de 0,90 s de retraso de potencia ata 0,95 con factor de potencia líder de +0,85 a -0,95 con liderado. Para un xerador de enerxía renovable, un factor de potencia de 0,95 equivale ao 33% da potencia activa, que é a potencia reactiva. Capacidades que se deben proporcionar dentro do rango de potencia activa nominal. "
Para resolver este problema de prensado, aconséllase aos deseñadores que instalen dispositivos de datos (sistema de transmisión de CA flexibles) como compensadores estáticos VAR ou compensadores síncronos estáticos (STATCOM). Estes dispositivos poden cambiar a súa potencia reactiva máis rapidamente segundo o funcionamento do controlador. Usan transistores bipolares de porta illados (IGBTs) e outros controis de tiristor para proporcionar unha conmutación máis rápida.
Debido a que as regras de cableado CEA non proporcionan unha orientación clara sobre a instalación destes dispositivos, moitos desenvolvedores de proxectos non tiveron en conta a obriga de proporcionar soporte de enerxía reactiva e, polo tanto, contabilizaron o seu custo no proceso de licitación durante moitos anos.
Os proxectos de enerxía renovable existentes sen tales equipos requiren enerxía de copia de seguridade dos inversores instalados no sistema. Isto garante que, aínda que están xerando enerxía a plena carga, aínda teñen a cabeceira para proporcionar algún soporte de potencia reactiva de retraso ou chumbo para evitar que o punto de tensión de interconexión supere os límites aceptables. O único outro xeito é realizar unha compensación externa nos terminais de fábrica, que é un dispositivo de compensación dinámica.
Non obstante, incluso con só enerxía dispoñible, o inversor entra no modo de sono cando a rede se apaga, polo que é necesario un compensador de factores de potencia dinámica estática ou variable.
Outro desenvolvedor de proxectos de enerxía renovable dixo: "Antes, os desenvolvedores nunca tiveron que preocuparse por estes factores, xa que se decidiron maioritariamente a nivel de subestación ou na rede eléctrica india. Co aumento das enerxías renovables que entran na rede, os desenvolvedores teñen que establecer tales factores. " Para un proxecto medio de 100 MW, necesitamos instalar 10 MVAR STATCOM, que pode custar facilmente entre 3 e 400 cros (aproximadamente 36,15 a 48,2 millóns de dólares) e considerando o custo do proxecto, este é un prezo difícil de pagar. "
Engadiu: "Espérase que estes requisitos adicionais sobre os proxectos existentes teñan en conta os cambios nos termos legais dos acordos de compra de enerxía. Cando se lanzou o código de rede en 2017, considerouse se debe instalar os bancos de condensadores estáticos ou os bancos de condensadores dinámicos. reactores e logo statcom. Todos estes dispositivos son capaces de compensar a necesidade de poder reactivo da rede. Os desenvolvedores non son reacios a instalar tales dispositivos, pero o custo é un problema. Este custo non se tivo en conta anteriormente nas propostas tarifas, polo que debe incluírse no marco dos cambios lexislativos, se non, o proxecto será inviable. "
Un executivo superior do goberno acordou que a instalación de equipos de soporte de enerxía reactiva dinámica afectaría definitivamente o custo do proxecto e, finalmente, afectaría aos prezos futuros da electricidade.
Dixo que "os equipos STATCOM adoitaban ser instalados dentro da CTU. Non obstante, recentemente a CEA introduciu as súas regras de interconexión que esixían aos desenvolvedores de proxectos instalar este equipo en centrais eléctricas. Para os proxectos onde se finalizaron as tarifas de electricidade, os desenvolvedores poden achegarse á Comisión Reguladora de Potencia Central envía unha solicitude para revisar os termos do "cambio de dereito" por tales casos e compensación da demanda. En última instancia, CERC decidirá se o proporcionará. En canto ao executivo do goberno, vemos a seguridade da rede como unha prioridade máxima e aseguraremos que este equipo estea dispoñible para evitar interrupcións nas redes. "
Dado que a seguridade da rede é un factor importante para xestionar a capacidade de enerxía renovable crecente, non parece haber outra opción que instalar os equipos STATCOM necesarios para proxectos operativos, o que finalmente leva a un aumento dos custos do proxecto, que pode depender ou non de cambios nas condicións legais. .
No futuro, os desenvolvedores de proxectos terán que ter en conta estes custos á hora de licitar. A enerxía limpa inevitablemente farase máis cara, pero o forro de prata é que a India pode esperar a unha xestión de sistemas de enerxía máis forte e estable, permitindo unha integración eficiente das enerxías renovables no sistema.
Tempo de publicación: novembro-23-2023