В этом примере показана система «транспортное средство-сетка», используемая для регулирования частоты на микрогридах, когда события происходят в течение полного дня. Фазорный режим специализированных энергосистем позволяет быстро моделировать 24-часовой сценарий.
Микрогрид разделён на четыре важных части: Дизель-генератор, выполняющий функции базового электрогенератора; PV-ферма в сочетании с ветровой электростанцией для производства возобновляемой энергии; система V2G, установленная рядом с последней частью системы, которая является нагрузкой сетки. Размер микрогрида представляет приблизительно сообщество из тысячи домохозяйств во время низкого дня потребления весной или осенью. В базовой модели 100 электромобилей, что означает соотношение 1:10 между автомобилями и домохозяйствами. Это возможный сценарий в обозримом будущем.
Дизель-генератор уравновешивает потребляемую и производимую мощность. Мы можем определить отклонение частоты сетки, глядя на частоту вращения ротора синхронной машины.
В этой микрогриде есть два источника возобновляемой энергии. Во-первых, PV-ферма производит энергию, пропорциональную трем факторам: размеру площади, покрываемой PV-фермой, эффективности солнечных батарей и данным по излучению. Во-вторых, упрощенная модель ветровой электростанции производит электроэнергию, следуя линейной зависимости с ветром. Когда ветер достигает номинального значения, ветряная электростанция производит номинальную мощность. Ветряная электростанция выходит из сети, когда скорость ветра превышает максимальное значение ветра, пока ветер не вернется к своему номинальному значению.
У V2G есть две функции: управляет зарядом подключенных к нему аккумуляторов и использует имеющуюся мощность для регулирования сети при наступлении события в течение дня. Блок реализует пять различных профилей пользователя автомобиля:
Профиль № 1: Люди, отправляющиеся на работу, имеют возможность заряжать свой автомобиль на работе
Профиль № 2: Люди собираются работать с возможностью заряжать свой автомобиль на работе, но с более длительной ездой
Профиль № 3: Люди, отправляющиеся на работу, не имеют возможности заряжать свой автомобиль на работе
Профиль № 4: Люди, остающиеся дома
Профиль № 5: Люди, работающие в ночную смену
Нагрузка состоит из жилой нагрузки и асинхронной машины, которая используется для представления воздействия промышленной индуктивной нагрузки (наподобие системы вентиляции) на микрогрид. Бытовая нагрузка соответствует профилю потребления с заданным коэффициентом мощности. Асинхронная машина управляется квадратным соотношением между частотой вращения ротора и механическим крутящим моментом.
Моделирование длится 24 часов. Солнечная интенсивность следует нормальному распределению, где наибольшая интенсивность достигается в полдень. Ветер сильно меняется днем и имеет множественные пики и минимумы. Нагрузка на жилые помещения соответствует типичной модели, аналогичной нормальному потреблению в домашних хозяйствах. Потребление низко днём и увеличивается до пика вечером, а ночью медленно уменьшается. На частоту сети в течение дня повлияют три события:
Запуск асинхронной машины в начале третьего часа
Частичное затенение в полдень, влияющее на производство солнечной энергии
Поездка ветряной электростанции в 22 часа, когда ветер превышает максимальную разрешенную мощность ветра
Запустите пример модели и наблюдайте за профилем мощности (генерацией и потреблением) в течение всего дня. Вы можете увидеть вклад каждой системы генерации и влияние системы «Транспортное средство-сетка» на пиковое регулирование.