Watter metodes word gebruik vir die regulering van elektrisiteitsfrekwensie?

Frequentieregulering (Frequency Regulation) is 'n essensiële taak in kragstelsels, met die doel om die stabiliteit van die roosterfrequentie te handhaaf. Die frequentie van 'n kragstelsel moet tipies binne 'n spesifieke reeks gehou word, soos 50 Hz of 60 Hz, om die regte funksionering van alle elektriese toerusting te verseker. Hier is verskeie algemene metodes van frequentieregulering:

1. Primêre Frequentiebeheer

Prinsipe: Primêre frequentiebeheer word bereik deur outomaties die uitsetkrag van opwekkingseenhede deur hul regeerders aan te pas om op korttermyn frekwensie-afwykings te reageer.

Toepassing: Geskik vir vinnige reaksie op korttermyn belastingveranderinge.

Operasie: Regeerders pas outomaties die stoom- of waterstroom na turbines aan gebaseer op frekwensie-afwykings, en verander daardeur die uitsetkrag van die opwekker.

2. Sekondêre Frequentiebeheer

Prinsipe: Sekondêre frequentiebeheer pas die uitsetkrag van opwekkingseenhede verder aan, gebou op primêre frequentiebeheer, deur gebruik te maak van Outomatiese Kragopwekking Beheersisteme (AGC) om die frekwensie terug te stel tot sy ingestelde punt.

Toepassing: Geskik vir mediumtermyn frekwensiebeheer.

Operasie: AGC-stelsels pas outomaties die uitsetkrag van opwekkingseenhede aan gebaseer op frekwensie-afwykings en Area Kontrole Fout (ACE).

3. Tersiere Frequentiebeheer

Prinsipe: Tersiere frequentiebeheer optimaliseer die uitsetkrag van opwekkingseenhede vir ekonomiese skedulering, gebou op sekondêre frequentiebeheer, om generasiekoste te minimeer.

Toepassing: Geskik vir langtermyn frekwensiebeheer en ekonomiese skedulering.

Operasie: Optimaliseralgoritmes bepaal die optimale uitsetkrag vir elke opwekkingseenheid om frekwensiestabiliteit en kosteminimisering te bereik.

4. Frequentieregulering Deur Energie Berging Stelsels (ESS)

Prinsipe: Energie berging stelsels kan vinnig laai of ontlad om krag te voorsien of te absorbeer, wat bydra tot die handhaving van frekwensiestabiliteit.

Toepassing: Geskik vir vinnige reaksie en korttermyn frekwensieregulering.

Operasie: Energie berging stelsels gebruik krag-elektronika omskakelaars (soos inverters) om vinnig op frekwensieveranderinge te reageer en die nodige kragondersteuning te gee.

5. Vraag Kant Beheer (DSM)

Prinsipe: DSM behels die aanmoediging van gebruikers om hul elektrisiteitsverbruik aan te pas om te help om die roosterfrekwensiestabiliteit te handhaaf.

Toepassing: Geskik vir mediumtermyn frekwensiebeheer.

Operasie: Prysseine, insentiefmekanisme, of slimroostertegnologieë leid gebruikers om hul verbruik tydens piekure te verminder en tydens non-piekure te verhoog.

6. Frequentieregulering Deur Hernubare Energiebronne (RES)

Prinsipe: Gebruik die vinnige reaksievermoë van hernubare energiebronne (soos wind en son) om frekwensiereguleringdiens te verskaf deur middel van krag-elektronika omskakelaars (soos inverters).

Toepassing: Geskik vir vinnige reaksie en korttermyn frekwensieregulering.

Operasie: Inverters pas vinnig die uitsetkrag van hernubare energiebronne aan om op frekwensieveranderinge te reageer.

7. Virtuele Sinkroniese Opwekker (VSG)

Prinsipe: Simuleer die dinamiese eienskappe van sinkroniese opwekkers om verspreide kragbronne (soos inverters) die vermoë te gee om frekwensieregulering te verskaf.

Toepassing: Geskik vir frekwensieregulering in verspreide kragbronne en mikroroosters.

Operasie: Beheeralgoritmes laat inverters die gedrag van sinkroniese opwekkers naboots, waardeur inertie en frekwensieregulering ondersteuning gegee word.

8. Swart Start

Prinsipe: Herstel roosteroperasie na 'n volledige swartuitval deur gebruik te maak van vooraf aangewese opwekkingseenhede om frekwensiestabiliteit te verseker.

Toepassing: Geskik vir roosterherstel en noodsituasies.

Operasie: Vooraf aangewese opwekkingseenhede as swart start bronne, wat eers begin tydens roosterherstel, en geleidelik ander opwekkingseenhede en belastings herstel.

Opsomming

Frequentieregulering is 'n kritiese middel om die stabiliteit van die roosterfrekwensie te verseker en kan deur verskeie metodes bereik word. Primêre en sekondêre frequentiebeheer is basismetodes wat geskik is vir verskillende tydskale van frekwensiebeheer. Energie berging stelsels, vraag-kant beheer, en hernubare energie frekwensieregulering bied buigsame metodes vir vinnige reaksie en korttermyn frekwensieregulering. Virtuele sinkroniese opwekkers en swart start speel belangrike rolle in spesifieke scenario's.