Kiel reguliĝas la frekvenco de la elektra energio?

Frekvenco regado (Frequency Regulation) estas esenca tasko en elektraj sistemoj, celanta daŭrigi la stabilecon de reto frekvenco. La frekvenco de elektra sistemo kutime devas esti tenata en specifa amplekso, kiel 50 Hz aŭ 60 Hz, por certigi la ĝustan funkcion de ĉiuj elektraj aparatoj. Jen kelkaj komunaj metodoj de frekvenco regado:

1. Unua Frekvenco Kontrolo

Principo: Unua frekvenco kontrolado realiĝas per aŭtomate reganta la eldonpotencon de generadaj unuoj tra iliaj regiloj respondante al mallongtempaj frekvencdevioj.

Apliko: Taŭgas por rapida respondo al mallongtempaj ŝarĝokvantoŝanĝoj.

Funkciado: Regiloj aŭtomate adaptas la vaporaŭ akvan fluon al turbinetoj bazitaj sur frekvencdevioj, do ŝanĝante la generatoran eldonpotencon.

2. Duona Frekvenco Kontrolo

Principo: Duona frekvenco kontrolado plu adaptas la eldonpotencon de generadaj unuoj, baze de unua frekvenco kontrolado, uzante Aŭtomatan Generadkontrolsistemon (AGC) por restabili la frekvenco al sia metpunkto.

Apliko: Taŭgas por meztempa frekvenco kontrolado.

Funkciado: AGC-sistemoj aŭtomate adaptas la eldonpotencon de generadaj unuoj bazitaj sur frekvencdevioj kaj Areo Kontrola Eraro (ACE).

3. Tria Frekvenco Kontrolo

Principo: Tria frekvenco kontrolado optimizas la eldonpotencon de generadaj unuoj por ekonomia dispaŝigo, baze de duona frekvenco kontrolado, por minimumigi produktokostojn.

Apliko: Taŭgas por longtempa frekvenco kontrolado kaj ekonomia dispaŝigo.

Funkciado: Optimumigalgoritmoj determinas la optimuman eldonpotencon por ĉiu generada unuo por atingi frekvenco stabilecon kaj kostominimigon.

4. Frekvenco Regado Uzante Energikonservilajn Sistemojn (ESS)

Principo: Energikonservilaj sistemoj povas rapide ŝargi aŭ malŝargi por provizi aŭ absorbi potencon, helpante daŭrigi frekvenco stabilecon.

Apliko: Taŭgas por rapida respondo kaj mallongtempa frekvenco regado.

Funkciado: Energikonservilaj sistemoj uzas potenckonvertilojn (kiel inversigiloj) por rapide respondi al frekvencŝanĝoj kaj provizi la necesan potencan subtenon.

5. Postulflanka Gestionado (DSM)

Principo: DSM inkluzivas incentivigon de uzantoj por adapta ilia elektrokonsumo por helpi daŭrigi reto frekvenco stabilecon.

Apliko: Taŭgas por meztempa frekvenco kontrolado.

Funkciado: Prezosignaloj, incentivmeĥanismoj, aŭ smartgrid teknologioj gvidas uzantojn redukti konsumon dum piktaj horoj kaj pligrandigi konsumon dum malpiktaj horoj.

6. Frekvenco Regado Uzante Renovigeblajn Energiobrutojn (RES)

Principo: Utiligu la rapidan respondkapablon de renovigeblaj energiobrutoj (kiel vento kaj suno) por provizi frekvenco reguladoservojn tra potenckonvertiloj (kiel inversigiloj).

Apliko: Taŭgas por rapida respondo kaj mallongtempa frekvenco regado.

Funkciado: Inversigiloj rapide adaptas la eldonpotencon de renovigeblaj energiobrutoj respondante al frekvencŝanĝoj.

7. Virtuala Sinchrona Generatoro (VSG)

Principo: Simulas la dinamikajn karakterojn de sinchronaj generatoroj por ebligi distribuitajn potencfontojn (kiel inversigiloj) provizi frekvenco reguladkapablojn.

Apliko: Taŭgas por frekvenco regado en distribuitaj potencfontoj kaj mikroretoj.

Funkciado: Kontrolalgoritmoj igas inversigilojn mimiki la konduton de sinchronaj generatoroj, provizante inercion kaj frekvenco reguladan subtenon.

8. Nigra Starto

Principo: Restaŭras reto operacion post kompleta nigraĵo uzante predefinitajn generadajn unuojn por certigi frekvenco stabilecon.

Apliko: Taŭgas por reto restaŭro kaj krizaj situacioj.

Funkciado: Predifinas certajn generadajn unuojn kiel nigraj startfontoj, kiuj komencas unue dum reto restaŭro, graduale restaŭrantaj aliajn generadajn unuojn kaj ŝarĝojn.

Resumo

Frekvenco regado estas kritika maniero por certigi la stabilecon de reto frekvenco kaj povas esti atingita per diversaj metodoj. Unua kaj dua frekvenco kontrolado estas bazaj metodoj taŭgaj por malsamaj tempŝkaloj de frekvenco kontrolado. Energikonservilaj sistemoj, postulflanka gestionado, kaj renovigebla energia frekvenco regado provizas fleksiblajn manierojn por rapida respondo kaj mallongtempa frekvenco regado. Virtualaj sinchronaj generatoroj kaj nigra starto ludas gravajn rolojn en specifaj scenaroj.