Ano ang mga paraan ng regulasyon ng frequency ng kuryente?

Ang pag-aayos ng pagsasahimpapawid (Frequency Regulation) ay isang mahalagang tungkulin sa mga sistema ng kuryente, na may layuning panatilihin ang estabilidad ng pagsasahimpapawid ng grid. Ang pagsasahimpapawid ng isang sistema ng kuryente kadalasang kailangang ipanatili sa isang partikular na saklaw, tulad ng 50 Hz o 60 Hz, upang matiyak ang tamang pagpapatakbo ng lahat ng mga kagamitan sa kuryente. Narito ang ilang karaniwang paraan ng pag-aayos ng pagsasahimpapawid:

1. Unang Pag-aayos ng Pagsasahimpapawid

Prinsipyo: Ang unang pag-aayos ng pagsasahimpapawid ay natutugunan sa pamamagitan ng awtomatikong pag-aayos ng output power ng mga generating units sa pamamagitan ng kanilang mga governor upang tugon sa maikling termino ng pagbabago ng pagsasahimpapawid.

Pangangailangan: Angkop para sa mabilis na tugon sa maikling termino ng pagbabago ng load.

Pagpapatakbo: Ang mga governor ay awtomatikong nagsasama ng flow ng steam o tubig sa turbines batay sa pagbabago ng pagsasahimpapawid, na nagreresulta sa pagbabago ng output power ng generator.

2. Ikalawang Pag-aayos ng Pagsasahimpapawid

Prinsipyo: Ang ikalawang pag-aayos ng pagsasahimpapawid ay lalo pang nagsasama ng output power ng mga generating units, kasama ang unang pag-aayos ng pagsasahimpapawid, gamit ang Automatic Generation Control (AGC) systems upang ibalik ang pagsasahimpapawid sa set point nito.

Pangangailangan: Angkop para sa medium-term frequency control.

Pagpapatakbo: Ang mga AGC systems ay awtomatikong nagsasama ng output power ng mga generating units batay sa pagbabago ng pagsasahimpapawid at Area Control Error (ACE).

3. Ikatlong Pag-aayos ng Pagsasahimpapawid

Prinsipyo: Ang ikatlong pag-aayos ng pagsasahimpapawid ay optimizes ang output power ng mga generating units para sa economic dispatch, kasama ang ikalawang pag-aayos ng pagsasahimpapawid, upang minimisihin ang generation costs.

Pangangailangan: Angkop para sa long-term frequency control at economic dispatch.

Pagpapatakbo: Ang mga optimization algorithms ay nagdedetermine ng optimal output power para sa bawat generating unit upang makamit ang frequency stability at cost minimization.

4. Pag-aayos ng Pagsasahimpapawid Gamit ang Energy Storage Systems (ESS)

Prinsipyo: Ang energy storage systems ay maaaring mabilis na mag-charge o mag-discharge upang ibigay o i-absorb ang power, na tumutulong sa pagpanatili ng frequency stability.

Pangangailangan: Angkop para sa mabilis na tugon at short-term frequency regulation.

Pagpapatakbo: Ang energy storage systems ay gumagamit ng power electronics converters (tulad ng inverters) upang mabilis na sumagot sa pagbabago ng pagsasahimpapawid at ibigay ang kinakailangang power support.

5. Demand Side Management (DSM)

Prinsipyo: Ang DSM ay kinasasangkutan ng pagbibigay ng insentibos sa mga user upang ayusin ang kanilang konsumo ng kuryente upang matulungan ang frequency stability ng grid.

Pangangailangan: Angkop para sa medium-term frequency control.

Pagpapatakbo: Ang mga price signals, incentive mechanisms, o smart grid technologies ay nagpapayo sa mga user na bawasan ang konsumo sa peak hours at palakihin ang konsumo sa off-peak hours.

6. Pag-aayos ng Pagsasahimpapawid Gamit ang Renewable Energy Sources (RES)

Prinsipyo: Gumamit ng mabilis na tugon ng renewable energy sources (tulad ng hangin at solar) upang ibigay ang frequency regulation services sa pamamagitan ng power electronics converters (tulad ng inverters).

Pangangailangan: Angkop para sa mabilis na tugon at short-term frequency regulation.

Pagpapatakbo: Ang mga inverter ay mabilis na nagsasama ng output power ng renewable energy sources upang sumagot sa pagbabago ng pagsasahimpapawid.

7. Virtual Synchronous Generator (VSG)

Prinsipyo: Simula ang dynamic characteristics ng synchronous generators upang payagan ang distributed power sources (tulad ng inverters) na ibigay ang frequency regulation capabilities.

Pangangailangan: Angkop para sa frequency regulation sa distributed power sources at microgrids.

Pagpapatakbo: Ang mga control algorithms ay ginagawa ang mga inverter na magsunod sa behavior ng synchronous generators, na nagbibigay ng inertia at frequency regulation support.

8. Black Start

Prinsipyo: Ibalik ang operasyon ng grid pagkatapos ng kompletong blackout gamit ang pre-designated generating units upang matiyak ang frequency stability.

Pangangailangan: Angkop para sa grid recovery at emergency situations.

Pagpapatakbo: Pre-designate ang ilang generating units bilang black start sources, na siyang unang magsisimula sa panahon ng grid recovery, na unti-unting ibabalik ang iba pang generating units at loads.

Buod

Ang pag-aayos ng pagsasahimpapawid ay isang kritikal na paraan upang matiyak ang estabilidad ng pagsasahimpapawid ng grid at maaaring matamo sa pamamagitan ng iba't ibang paraan. Ang unang at ikalawang pag-aayos ng pagsasahimpapawid ay basic methods na angkop para sa iba't ibang timescales ng frequency control. Ang energy storage systems, demand side management, at renewable energy frequency regulation ay nagbibigay ng flexible means para sa mabilis na tugon at short-term frequency regulation. Ang virtual synchronous generators at black start ay naglalaro ng mahalagang papel sa tiyak na mga scenario.