Hvad er måder at regulere elfrequens på?

Frekvensregulering (Frequency Regulation) er en vigtig opgave i strømsystemer, der har til formål at opretholde stabilheden af netværksfrekvensen. Frekvensen i et strømsystem skal typisk holdes inden for en bestemt grænse, såsom 50 Hz eller 60 Hz, for at sikre korrekt funktion af alle elektriske anordninger. Her er flere almindelige metoder til frekvensregulering:

1. Primær frekvenskontrol

Princip: Primær frekvenskontrol opnås ved automatisk justering af produktionsleistung fra generatorer gennem deres reguleringsmekanismer for at reagere på kortvarige frekvensafvigelser.

Anvendelse: Egnet til hurtig reaktion på kortvarige lastændringer.

Funktion: Reguleringsmekanismer justerer automatisk damp- eller vandstrømmen til turbiner baseret på frekvensafvigelser, hvilket ændrer generatorernes produktionsleistung.

2. Sekundær frekvenskontrol

Princip: Sekundær frekvenskontrol justerer yderligere produktionsleistung fra generatorer, bygger videre på primær frekvenskontrol, og bruger Automatic Generation Control (AGC)-systemer for at genoprette frekvensen til dens sætning.

Anvendelse: Egnet til mellemlangtids frekvenskontrol.

Funktion: AGC-systemer justerer automatisk produktionsleistung fra generatorer baseret på frekvensafvigelser og Area Control Error (ACE).

3. Tertiær frekvenskontrol

Princip: Tertiær frekvenskontrol optimiserer produktionsleistung fra generatorer for økonomisk dispatch, bygger videre på sekundær frekvenskontrol, for at minimere produktionsomkostninger.

Anvendelse: Egnet til langtids frekvenskontrol og økonomisk dispatch.

Funktion: Optimeringsalgoritmer fastlægger den optimale produktionsleistung for hver generator for at opnå frekvensstabilitet og kostnadsminimering.

4. Frekvensregulering ved hjælp af energilagringsanlæg (ESS)

Princip: Energilagringsanlæg kan hurtigt oplades eller aflades for at levere eller absorbere effekt, hvilket hjælper med at opretholde frekvensstabilitet.

Anvendelse: Egnet til hurtig reaktion og kortvarig frekvensregulering.

Funktion: Energilagringsanlæg bruger effektelektronikkonvertere (som invertere) til hurtigt at reagere på frekvensændringer og levere den nødvendige effektstøtte.

5. Efterfragesideadministration (DSM)

Princip: DSM involverer incitamenter til brugere for at justere deres elforbrug for at hjælpe med at opretholde frekvensstabilitet i nettet.

Anvendelse: Egnet til mellemlangtids frekvenskontrol.

Funktion: Prissignaler, incitamenter eller smart grid-teknologier vejleder brugere til at reducere forbrug under topure og øge forbrug under lavbelasted tider.

6. Frekvensregulering ved hjælp af fornyelige energikilder (RES)

Princip: Udnyt de hurtige svarfunktioner af fornyelige energikilder (som vind og sol) til at levere frekvensreguleringstjenester gennem effektelektronikkonvertere (som invertere).

Anvendelse: Egnet til hurtig reaktion og kortvarig frekvensregulering.

Funktion: Invertere justerer hurtigt produktionsleistung fra fornyelige energikilder for at reagere på frekvensændringer.

7. Virtuel synkron generator (VSG)

Princip: Simuler de dynamiske egenskaber af synkron generatorer for at muliggøre, at decentraliserede kraftkilder (som invertere) kan levere frekvensreguleringsevner.

Anvendelse: Egnet til frekvensregulering i decentraliserede kraftkilder og mikrogrids.

Funktion: Kontrollalgoritmer lader invertere imitere adfærd af synkron generatorer, hvilket giver inertie og frekvensreguleringssupport.

8. Sort start

Princip: Genopret netværksdrift efter en fuld strømafbrydelse ved hjælp af forudbestemte generatorer for at sikre frekvensstabilitet.

Anvendelse: Egnet til netværksgendring og nødsituationer.

Funktion: Forudbestem visse generatorer som sort start-kilder, som starter først under netværksgendring, og gradvis genopretter andre generatorer og laster.

Oversigt

Frekvensregulering er en vigtig metode til at sikre stabilheden af netværksfrekvensen og kan opnås gennem forskellige metoder. Primær og sekundær frekvenskontrol er grundlæggende metoder, der er egnet til forskellige tidshorisonter for frekvenskontrol. Energilagringsanlæg, efterspørgselssideadministration og frekvensregulering ved hjælp af fornyelige energikilder giver fleksible midler til hurtig reaktion og kortvarig frekvensregulering. Virtuelle synkron generatorer og sort start spiller vigtige roller i specifikke scenarier.