Кои се начините за регулирање на фреквенцијата на електричната енергија?

Регулацијата на фреквенцијата (Frequency Regulation) е суштинска задача во електроприводните системи, со цел да се одржува стабилноста на мрежната фреквенција. Фреквенцијата на електроприводниот систем обично треба да се поддржува внатре определен опсег, како на пример 50 Hz или 60 Hz, за да се осигура правилната работа на сите електрични апарати. Еве неколку често користени методи за регулација на фреквенцијата:

1. Првична регулација на фреквенцијата

Принцип: Првичната регулација на фреквенцијата се постигува автоматско приспособување на излезната моќ на генераторските единици преку нивните регулатори за да се одговори на краткосрочни девијации на фреквенцијата.

Апликација: Подходна за брз одговор на краткосрочни промени на заработка.

Функционирање: Регулаторите автоматски приспособуваат протокот на пара или вода до турбините според девијациите на фреквенцијата, со што се менува излезната моќ на генераторот.

2. Секундарна регулација на фреквенцијата

Принцип: Секундарната регулација на фреквенцијата дополнително приспособува излезната моќ на генераторските единици, заснована на првичната регулација на фреквенцијата, користејќи Автоматски систем за контрола на генерацијата (AGC) за да се врати фреквенцијата до нејзината поставена точка.

Апликација: Подходна за средносрочна контрола на фреквенцијата.

Функционирање: AGC системите автоматски приспособуваат излезната моќ на генераторските единици според девијациите на фреквенцијата и Грешката во контрола на областа (ACE).

3. Терцијарна регулација на фреквенцијата

Принцип: Терцијарната регулација на фреквенцијата оптимизира излезната моќ на генераторските единици за економска диспечерирање, заснована на секундарната регулација на фреквенцијата, за да се минимизираат трговите на генерацијата.

Апликација: Подходна за долгосрочна контрола на фреквенцијата и економско диспечерирање.

Функционирање: Оптимизациски алгоритми одредуваат оптималната излезната моќ за секоја генераторска единица за да се постигне стабилност на фреквенцијата и минимизација на трговите.

4. Регулација на фреквенцијата користејќи системи за складирање на енергија (ESS)

Принцип: Системите за складирање на енергија можат брзо да се напажуваат или да се разбараат за да овозможат или да попијат моќ, помагајќи при одржувањето на стабилноста на фреквенцијата.

Апликација: Подходна за брз одговор и краткосрочна регулација на фреквенцијата.

Функционирање: Системите за складирање на енергија користат конвертери на енергија (како инвертори) за да брзо одговорат на промени на фреквенцијата и да дадат потребната поддршка со моќ.

5. Управување со страничната страна (DSM)

Принцип: DSM вклучува стимулирање на корисниците да приспособат својата потрошувачка на електричество за да помогнат при одржувањето на стабилноста на мрежната фреквенција.

Апликација: Подходна за средносрочна контрола на фреквенцијата.

Функционирање: Цена сигнали, механизми за стимулирање, или технологии на умна мрежа ги водат корисниците да намалат потрошувачката на електричество во пикови часови и да ја зголемат во часови со пониска активност.

6. Регулација на фреквенцијата користејќи возобновливи извори на енергија (RES)

Принцип: Исползување на брзите капацитети за одговор на возобновливите извори на енергија (како ветар и сонце) за да се достават услуги за регулација на фреквенцијата преку конвертери на енергија (како инвертори).

Апликација: Подходна за брз одговор и краткосрочна регулација на фреквенцијата.

Функционирање: Инверторите брзо приспособуваат излезната моќ на возобновливите извори на енергија за да одговорат на промени на фреквенцијата.

7. Виртуелен синхронен генератор (VSG)

Принцип: Симулирање на динамичките карактеристики на синхроните генератори за да се овозможи на распределените извори на моќ (како инвертори) да достават капацитети за регулација на фреквенцијата.

Апликација: Подходна за регулација на фреквенцијата во распределените извори на моќ и микромрежи.

Функционирање: Контролни алгоритми прават инверторите да имитираат поведбата на синхроните генератори, давајќи инерција и поддршка за регулација на фреквенцијата.

8. Црна стартирање

Принцип: Вратете функционирањето на мрежата после целосен блекаут користејќи предизбраните генераторски единици за да се осигура стабилноста на фреквенцијата.

Апликација: Подходна за востанак на мрежата и во емергентни ситуации.

Функционирање: Предизберете определени генераторски единици како извори за црна стартирање, кои почнуваат прво во време на востанок на мрежата, постепено враќајќи другите генераторски единици и заработоци.

Заклучок

Регулацијата на фреквенцијата е критичен начин за осигурување стабилноста на мрежната фреквенција и може да се постигне преку различни методи. Првичната и секундарната регулација на фреквенцијата се основни методи пододлни за различни временски скали на контрола на фреквенцијата. Системите за складирање на енергија, управување со страничната страна, и регулација на фреквенцијата со возобновливи извори на енергија овозможуваат флексибилни начини за брз одговор и краткосрочна регулација на фреквенцијата. Виртуелните синхронни генератори и црното стартирање играат важна улога во специфични сценарија.