Frekvenčné riadenie, tiež známe ako frekvenčné úpravy, je metóda automatickej kontroly, ktorá udržuje určitý vzťah medzi frekvenciou výstupného signálu a danou frekvenciou. Frekvenčná kontrola je hlavným opatrením na udržanie rovnováhy dodávky a dopytu energie v energetickom systéme a jeho základným účelom je zabezpečiť frekvenčnú stabilitu energetického systému. Hlavnými metódami úpravy frekvencie v napájacom systéme sú upravenie generovaného výkonu a riadenia správy zaťaženia. Podľa rôznych rozsahov a schopností úprav sa môže frekvenčná úprava rozdeliť na primárnu frekvenčnú moduláciu, sekundárnu frekvenčnú moduláciu a terciárnu frekvenčnú moduláciu. Frekvenčné nastavenie energetického systému je dôležitou súčasťou trhu s elektrinou.
Frekvenčná regulácia elektrického výkonového systému je nastavená na aktívny výstup generátora nastaveného tak, aby udržala frekvenčnú variáciu napájacieho systému v rámci povoleného rozsahu odchýlky (pozri účinnosť napájacieho systému).Frekvenčné úpravy je dôležitým opatrením na zabezpečenie kvality napájania napájania (pozri neobvyklú prevádzku účinnosti energetického systému), ktorá zahŕňa okamžitú úpravu odchýlky a úpravu integrálnej odchýlky. Počas normálnej prevádzky by mala agentúra pre dispečer siete zariadiť primeranú záložnú kapacitu a zorganizovať pridelenie záložnej kapacity. Metódy na reguláciu frekvencie výkonovej mriežky zahŕňajú reguláciu primárnej frekvencie, reguláciu sekundárnej frekvencie, vysokofrekvenčné prepínanie, automatické odlupovanie nízkofrekvenčných záťaží, jednotková nízkofrekvenčná samostatnosť, riadenie zaťaženia a jednosmerná modulácia. Power Grid musí mať primeranú vysokofrekvenčnú reznú kapacitu, nízkofrekvenčnú kapacitu samostatnej jednotky a automatickú kapacitu nízkofrekvenčnej zaťaženia a bude riadená agentúrou pre dispečing energetických sietí.
Automatické riadenie generácie (AGC) je automatický riadiaci systém pre frekvenciu a aktívny výkon v energetických systémoch. Podľa predpokladu výroby vysokokvalitnej elektriny, AGC spĺňa rovnováhu dodávky a dopytu energie v reálnom čase a reaguje na zmeny zaťaženia v priebehu niekoľkých minút na desiatky minút, čo patrí do sekundárnej frekvenčnej regulácie. Jeho základná úloha zahŕňa udržiavanie frekvencie napájacej mriežky v prípustnom rozsahu chýb, to znamená úpravy frekvencie bez odchýlky; Ovládajte čistý výkon vzájomne prepojenej výkonovej mriežky, aby fungoval podľa plánovanej hodnoty; Ovládajte výmenu elektrickej energie v prepojenej výkonovej mriežke v rámci plánovaných limitov.
Primárna frekvenčná regulácia a regulácia sekundárnej frekvencie sú dôležité prostriedky používané v energetických systémoch na udržanie frekvenčnej stability mriežky a medzi nimi existujú významné rozdiely v rýchlosti odozvy, presnosť regulácie a metód implementácie. Elektrochemické elektrárne na ukladanie energie, ktoré sa zúčastňujú na frekvenčnej regulácii, môžu nielen nahradiť nedostatky tradičných metód frekvenčnej regulácie, ale tiež preukazujú jedinečné výhody z dôvodu ich vlastných charakteristík.
Rozdiel medzi primárnou frekvenčnou moduláciou a moduláciou sekundárnej frekvencie
Primárna frekvenčná regulácia sa vzťahuje na automatickú odozvu generátora nastaveného prostredníctvom systému riadenia rýchlosti na úpravu aktívneho výstupu a udržiavanie frekvenčnej stability napájacieho systému, keď sa frekvencia napájacieho systému odchyľuje od cieľovej frekvencie. Charakteristikou frekvenčnej modulácie je rýchla rýchlosť odozvy, ale môže dosiahnuť iba diferenciálnu kontrolu. Primárnym účelom regulácie frekvencie je zvládnuť krátkodobé rýchle kolísanie zaťaženia a autonómne poskytnúť aktívnu podporu výkonu (alebo absorpciu aktívnej energie) do výkonovej mriežky, keď frekvencia mriežky prekročí limit. Výkonová mriežka má rôzne požiadavky na výkonnosť primárneho frekvenčného regulácie rôznych typov sady generátorov, ako je mŕtva zóna (5 0 ± 0. Hydroelektrická jednotka pracuje na (5 0 ± 0,05) Hz; Fotovoltaická elektráreň pracuje na (50 ± 0,06) Hz; Veterná elektráreň pracuje pri (50 ± 0,10) Hz.
Regulácia primárnej frekvencie je mechanizmus rýchlej odozvy automaticky vykonávaný pomocou generátorových sád. Keď sa frekvencia mriežky odchýli od nastavenej hodnoty, každý nastavený generátor prevádzky rýchlo upraví výstupný výkon prostredníctvom svojho vlastného ovládača rýchlosti, aby sa znížila amplitúda frekvenčných zmien. Tento typ regulácie je diferenciálna regulácia, čo znamená, že nemôže úplne eliminovať odchýlku frekvencie, ale môže zmierniť iba jej stupeň zmeny. Charakteristikou frekvenčnej modulácie je jej vysoký stupeň bezprostrednosti a automatizácie, zvyčajne dokončená v priebehu niekoľkých sekúnd, vhodná na riešenie krátkych cyklov (zvyčajne do 10 sekúnd) a frekvencie malých amplitúdových frekvencií.
Regulácia sekundárnej frekvencie, známa tiež ako Automatic Generation Control (AGC), sa týka poskytovania dostatočnej nastaviteľnej kapacity a určitej rýchlosti úpravy generátorom nastavenou na sledovanie frekvencie v reálnom čase v rámci povolenej odchýlky úpravy, aby sa splnili požiadavky stability frekvencie systému. Modulácia sekundárnej frekvencie môže dosiahnuť plynulé nastavenie frekvencie a monitorovať a upraviť výkon spojovacej čiary.
Regulácia sekundárnej frekvencie je ďalšie manuálne alebo automatizované opatrenie založené na regulácii primárnej frekvencie zamerané na obnovenie frekvencie mriežky podľa jej menovitého hodnoty. Zvyčajne sa to dosahuje pokynmi na vydávanie energetických dispečerov pre konkrétne elektrárne na zvýšenie alebo zníženie zaťaženia na základe monitorovania frekvenčných zmien v reálnom čase alebo prostredníctvom systémov automatickej regulácie generovania (AGC). V porovnaní s primárnou frekvenčnou moduláciou má modulácia sekundárnej frekvencie vyššiu presnosť úpravy, ale čas odozvy je relatívne pomalý, pretože zahŕňa procesy komunikácie, rozhodovania a vykonávania. Modulácia sekundárnej frekvencie sa používa hlavne na manipuláciu s frekvenčnými odchýlkami s veľkými kolísaniami (0. 5%~ 1,5%) a dlhé obdobia kolísania (10 sekúnd až 30 minút).
Výhody elektrochemických elektrární na skladovanie energie, ktoré sa zúčastňujú na frekvenčnej regulácii
Regulácia frekvencie energetiky sa týka využívania rýchlej a presnej schopnosti technológie ukladania energie batérie na účasť na regulácii frekvencie AGC pomocných služieb energetickej mriežky, čím sa zlepšuje ukazovatele účasti tepelných energetických jednotiek v regulácii frekvencie AGC, čo eliminuje hodnotenie regulácie frekvencie AGC, a zvyšuje rewards pre mriežky Auxiliárne služby.
Komplexný index regulácie frekvencie k =0. 25 × (2K 1+ k 2+ k3), kde k {{}} nameraná rýchlosť tejto jednotky/priemerná rýchlosť úpravy všetkých jednotiek AGC {7}}}}}}}} {7}}}} {7}}}} času oneskorenia reakcie/5 min {{}} {}} {7}}} Chyba nastavenia jednotky na generovanie energie/prípustná chyba nastavenia jednotky na výrobu energie. Podľa pravidiel Southern Power Grid má K1 maximálnu hodnotu 5, zatiaľ čo K2 a K3 majú maximálnu hodnotu 1. Preto je maximálna komplexná hodnota ukazovateľa K 3.
Elektronické elektrárne na skladovanie energie ako nový typ flexibilného zdroja preukázali vynikajúci výkon pri účasti na regulácii frekvencie, najmä v týchto aspektoch:
Rýchla odpoveď:Elektrochemické systémy na uchovávanie energie môžu dokončiť prepínanie náboja a vypúšťania v milisekundách, čo ďaleko presahuje rýchlosť tradičných jednotiek tepelných energie. To znamená, že môže reagovať rýchlejšie na zmeny vo frekvencii siete, čo poskytuje včasnejšiu podporu.
Presné ovládanie:Systémy na uchovávanie energie môžu dosiahnuť vysoko presnú kontrolu výstupného výkonu, čo pomáha zlepšovať stabilitu frekvencie celého energetického systému. Toto je obzvlášť dôležité, keď čelíte náhodnosti a prerušovaniu nového prístupu k energii.
Ochrana životného prostredia:V porovnaní s tradičnou výrobou energie fosílnych palív, elektrochemické skladovanie energie nevyrába emisie skleníkových plynov ani iné znečisťujúce látky, ktoré spĺňajú súčasné globálne požiadavky na rozvoj čistej energie. Medzitým môžu systémy na uchovávanie energie z dôvodu efektívnej účinnosti energie do určitej miery znížiť prevádzkové náklady. Stručne povedané, regulácia primárnej frekvencie a regulácia sekundárnej frekvencie každá zohráva rôzne úlohy, ktoré spoločne zabezpečujú bezpečnú a stabilnú prevádzku frekvencie výkonovej mriežky; Elektrochemické elektrárne na ukladanie energie s výhodami rýchlej schopnosti odozvy, presnej úrovne riadenia a flexibility sa stávajú nevyhnutnou súčasťou moderných energetických systémov, najmä zohrávajú čoraz dôležitejšiu úlohu pri podpore spotreby obnoviteľnej energie a podpore výstavby inteligentných sietí.
The energy power characteristic refers to the external charging and discharging and energy changes of energy storage batteries viewed from the grid side, and its dynamic model is shown in the following figure. Among them, PESS is the active power, Psset is the initial set power of energy storage, EESS is the rated capacity, η 1 is the discharge efficiency coefficient and η 1>1, η 2 je koeficient účinnosti nabíjania a η 2<1, SOC0 is the initial state of charge of energy storage, SOC is the current state of charge of energy storage, that is, the ratio of current energy to total energy.
Stručne povedané, regulácia primárnej frekvencie a regulácia sekundárnej frekvencie každá zohráva rôzne úlohy, ktoré spoločne zabezpečujú bezpečnú a stabilnú prevádzku frekvencie výkonovej mriežky; Elektrochemické elektrárne na ukladanie energie s výhodami rýchlej schopnosti odozvy, presnej úrovne riadenia a flexibility sa stávajú nevyhnutnou súčasťou moderných energetických systémov, najmä zohrávajú čoraz dôležitejšiu úlohu pri podpore spotreby obnoviteľnej energie a podpore výstavby inteligentných sietí.