Sistem za shranjevanje energije-Rešitve za povezovanje v omrežje s pomočjo obnovljivih virov energije so v glavnem razdeljene na dve vrsti: vzporedna povezava na izmenični tok in sklopka na enosmerni tok.
Rešitev vzporedne povezave izmeničnega toka, kot je prikazano na sliki, se nanaša na opremo, povezano z elektronskim omrežjem-za obnovljivo energijo, kot so fotonapetostni pretvorniki ali pretvorniki vetrnih turbin, ki so povezani s pretvornikom za shranjevanje energije (PCS) prek napajalnega omrežja izmeničnega toka. Pod enotno koordinacijo in nadzorom EMS izvaja funkcije, kot so britje vrhov in polnjenje doline, izboljšanje natančnosti napovedi in glajenje.
Glavne prednosti shem vzporedne povezave AC vključujejo preproste in jasne električne povezave med napravami, funkcionalno ločitev in enostavno standardizacijo razvoja opreme in proizvodnih procesov; glavne pomanjkljivosti so višji stroški za linije in povezano opremo, hitrejša odzivna hitrost nadzora, ki je potrebna za PCS, in nižja učinkovitost za večkratne pretvorbe energije.
Shema sklopitve lahko učinkovito izkoristi povezavo enosmernega toka, ki je del večine sistemov za proizvodnjo električne energije-povezanih z omrežjem obnovljivih virov energije, z neposrednim dodajanjem baterijskih naprav za shranjevanje energije za zmanjšanje večkratnih pretvorb energije energije iz obnovljivih virov. To izboljša povezavo sistema z omrežjem in učinkovitost shranjevanja energije; prav tako neposredno uporablja obstoječo opremo-povezano z omrežjem obnovljivih virov energije in kanale za povezavo z omrežjem, s čimer odpravlja potrebo po razširitvi opreme za izmenični tok in zmanjšuje stroške naložb v strojno opremo. Vendar pa obstaja povezava med nadzornim sistemom in obstoječo opremo-povezano z omrežjem obnovljive energije, katere tesnost je odvisna od metode nadzora povezave z omrežjem prvotnega sistema obnovljive energije.
Če za primer vzamemo pretvornik-omrežja vetrne turbine s polno močjo-, kot je prikazano na sliki, gre na splošno za strukturo AC-DC-AC "back-to-back". Pretvornik-na strani omrežja deluje v načinu regulacije napetosti-na strani DC, medtem ko pretvornik-na strani turbine deluje v načinu krmiljenja moči vetrne turbine ali načinu krmiljenja navora. Oba sta ločena z enosmerno stranjo in sta neodvisno krmiljena, pri čemer velika kondenzatorska banka na enosmerni strani deluje kot medpomnilnik in mehanizem za ločevanje. Zato je mogoče s povezovanjem določene zmogljivosti BESS na stran enosmernega toka, da se oblikuje integrirani sistem vetra in shranjevanja energije,-omrežno priključeno moč vetrne turbine dobro nadzorovati, energijo pa je mogoče prenašati skozi čas, ne da bi to pomembno vplivalo na sistem vetrne turbine, zlasti na nadzor pretvornika vetrne turbine.
Njegovo osnovno krmilno načelo je naslednje: lokalni krmilnik nastavi delovni način, kot je britje vrhov in polnjenje dolin, izboljšanje natančnosti napovedi ali glajenje, in integrira informacije o odpremi omrežja za generiranje celotnega omrežnega-povezanega ciljnega ukaza moči ∑P* za vetrni-sistem shranjevanja v določenem trenutku; spremlja proizvodnjo električne energije vetrnih turbin PSVin stanje sistema za shranjevanje energije v realnem času ter celovito izračuna in generira krmilni ukaz P* za polnjenje in praznjenje sistema za shranjevanje energijeBESS:
BESS krmili vetrno turbino prek pretvornika DC/DC, ki sledi P*BESSukaze za doseganje shranjevanja in sproščanja energije med enosmerno stranjo pretvornika vetrne turbine in baterijo; pretvornik-na omrežni strani deluje v usmerniškem načinu in stabilizira enosmerno stransko napetost Vde, da se doseže skupna omrežna{1}}izhodna moč ∑P vetrne turbine:
Ko je SOC sistema za shranjevanje energije v kritičnem stanju prenapolnjenosti, mora lokalni krmilnik tudi omejiti izhodni ukaz P*SVvetrne turbine z razporejanjem glavnega krmilnika vetrne turbine, da se doseže-delovanje vetrne turbine z omejeno močjo.
Poenostavljena shema krmilnega sistema je prikazana na sliki. Vdcin Umrežaustrezajo dejanskim vrednostim stranske napetosti DC-pretvornika vetrne turbine oziroma fazne napetosti omrežja; jazBEss, Idc, ISV, in jazmrežaustrezajo polnilnemu in praznilnemu toku sistema za shranjevanje energije, enosmernemu toku pretvornika-strani omrežja vetrne turbine (teče od tokovne-kondenzatorske banke stranskega vodila do omrežja-roki mostu IGBT stranskega pretvornika), enosmernemu toku pretvornika-strani stroja vetrne turbine (teče od kraka mostu IGBT stranskega pretvornika stroja-strani do DC-kondenzatorska baterija stranskega vodila) in omrežni-priključeni tok pretvornika-strani omrežja vetrne turbine (tj. skupni-povezani tok vetrnega{11}}sistema za shranjevanje).
Za vetrne turbine indukcijskega generatorja z dvojnim napajanjem (DFIG) je sistem za proizvodnjo električne energije (PSV) je sestavljena iz izhodne moči na strani-rotorja in statorja-, kar mora lokalni krmilnik celovito upoštevati pri izračunu ukaza moči za sistem za shranjevanje energije.
Vidimo lahko, da v-sistemu za shranjevanje vetra pretvornik-na strani omrežja in pretvornik-na strani turbine ohranjata prvotni način krmiljenja napetosti-na strani enosmernega toka in način krmiljenja moči-na strani turbine, ne da bi bilo treba spremeniti krmilni algoritem. Vendar pa je pravočasno in natančno pridobivanje informacij o stanju-sistema za shranjevanje energije na veter ključnega pomena za lokalni krmilnik, da doseže enoten nadzor sistema za shranjevanje energije in glavnega krmilnega sistema vetrne turbine.
Krmilna shema za vzporedni fotovoltaični-shranjevalni sistem DC je prikazana na sliki. Ta krmilna shema ne vpliva na delovanje fotovoltaičnega pretvornika, ki vedno deluje v načinu največje-obremenitve sistema za shranjevanje energije ali kratkoročnem-načinu-omejevanja moči. Sistem za shranjevanje energije v povezavi z lokalnim krmilnikom izvaja hitro regulacijo moči, da vzdržuje omrežno-priključeno moč fotovoltaičnega-sistema za shranjevanje znotraj dovoljene pasovne širine krmilne napake.
Pomoč pri priključitvi novih virov energije na omrežje je zelo pomembno področje uporabe BESS (Balanced Energy Storage System). Z vidika kontrolne časovne lestvice je to mogoče razdeliti na urno največjo-polnitev in minutno-izboljšanje natančnosti napovedi in glajenje nihanj. Prvo v celoti izkoristi zmogljivost obstoječega omrežja za sprejem novih virov energije in zmanjša...
Pomoč pri povezovanju z omrežjem obnovljivih virov energije je ključno področje uporabe osnovnega sistema varčevanja z energijo (BESS). Z vidika časovnega okvira je to mogoče razdeliti na urno zmanjšanje konic in polnjenje doline ter izboljšave na minutni-nivoj natančnosti napovedi in glajenje nihanj. Prvo je pomembno za popolno izrabo zmogljivosti obnovljive energije obstoječega omrežja, zmanjšanje rezerv konvencionalnih enot ali izogibanje dolgotrajnemu omejevanju obnovljive energije. Slednje v povezavi s tehnologijami za napovedovanje proizvodnje obnovljive energije izboljšuje načrtovanje in dispečljivost povezave z omrežjem obnovljivih virov energije, povečuje prijaznost do omrežja in zmanjšuje zasedenost virov hitre regulacije frekvence omrežja.
V praktičnih projektih aplikacije za britje konic in polnjenje dolin zahtevajo sisteme BESS, ki lahko shranijo ali sprostijo večurno količino električne energije, zaradi česar so potrebne baterije z veliko-zmogljivostjo. V sedanjih poslovnih modelih je preprosta uporaba te funkcije pogosto negospodarna ali pa nosi znatno tveganje sezonskega zmanjševanja gospodarskih koristi. Vendar pa je z nenehnim izboljševanjem natančnosti napovedi proizvodnje obnovljive energije in algoritmov za nadzor moči BESS popolnoma mogoče integrirati funkcije povezovanja omrežij z obnovljivo energijo na minutni ravni-BESS-v projekte britja konic in polnjenja doline. To omogoča projektu, da izvaja obsežne aplikacije pod enotnim upravljanjem EMS ali lokalnega krmilnika, bodisi s časovno-deljenjem ali hkrati, s čimer se izboljša splošna gospodarska učinkovitost projekta. Poleg tega, če upoštevamo zahteve glede konfiguracije moči in zmogljivosti za izboljšanje natančnosti napovedi in funkcij glajenja, večina teh aplikacij vključuje nizko-moč, visoko-frekvenčno-shranjevanje energije. Zato ima dodajanje teh funkcij razmeroma omejen vpliv na konfiguracijo obstoječih projektov za-britje in-polnjenje doline, zaradi česar je tehnično izvedljivo.