När en -oljedriven generator på Kauaʻi Island slog ut offline före gryningen en morgon i slutet av 2021, sjönk nätfrekvensen, men batterierna vid fyralagring av solbatterieranläggningar fungerade oftast bra, enligt en öppen-åtkomstanalys.
Delagring av solbatteriergav ett snabbt frekvenssvar inom 50 millisekunder, innehöll frekvensnedgången inom 1,5 sekunder och förde tillbaka frekvensen till 60 Hz inom en minut.
Ändå fanns det ett problem, eftersom det var frekvenssvängningar under den första minuten, det händer mycket isolel mininät fall.
Problemet uppstod från den begränsade funktionaliteten hos växelriktarna som används pålagring av solbatterieranläggningar, där tre av anläggningarna använder växelriktare med rutnät-efter kontroller.
"Även om denna störning inte var katastrofal, var det en varning", sa National Laboratory of the Rockies (NLR) i ett nyligen inlägg.
För att förhindra att problemet återkommer arbetade Kauai Island Utility Cooperative med National Renewable Energy Laboratory (nu NLR) och andra partners för att stödja en uttömmande analys- och testprocess, som beskrivs i NLR-inlägget.
Resultatet blev att elkooperativet bytte till nät-bildande kontroller vid sina solenergi-plus-anläggningar för att tillhandahålla syntetisk tröghet för att ersätta den mekaniska eller roterande trögheten hos en fossil-eldad generator.
En nätbildande-växelriktare fungerar genom att hålla "sin egen frekvens och spänning konstant", säger Andy Hoke, chefsingenjör på NLR. Han hjälpte Kauaʻi-verktyget att identifiera de nät-bildande växelriktarinställningarna de behövde "för att återställa nätstyrkan", står det i inlägget.
Faktum är att när samma oljedrivna-generator som hade utlösts offline innan utlöstes igen 2023, inträffade ingen svängning.
NLR-teamet testade sedan ytterligare de nya kapabla växelriktarna, och skickade, med verktygets medgivande, "små pulser" genom Kauaʻis rutnät och mätte pulsen med anpassade sensorer.
Som ett resultat av testet, "fann vi att nät-formande inverter-baserade resurser avsevärt förbättrar nätstabiliteten", säger Jin Tan, projektledare på NLR.
Den omfattande testprocessen involverade en datormodell av Kauaʻis rutnät, en fysisk återskapande- av rutnätet på NLR:s campus och anpassade sensorer på Kauaʻis faktiska rutnät.
Det arbetet hjälpte till att informera UNIFI-konsortiets arbete, som koordinerar industrins framsteg när det gäller nätformningsprogramvara för växelriktare, eftersom chefen för NLR Power Systems Engineering Center, Benjamin Kroposki, var involverad i Kauaʻi-projektet och leder UNIFI-konsortiet.
UNIFI-konsortiet avslutar nu "sitt sista år", säger NLR-inlägget, och planerar att leverera "ett stort bibliotek av väl-testade modeller, standarder och kontroller" för växelriktare som bildar nät-.
Med sitt uttalande om att nätbildande resurser förbättrar nätstabilitet, går NLR med i Energy Systems Integration Group för att stödja nätbildande växelriktare.
