Электр энергияси частотасини бозгулиш усуллари нималар?

Частота регулирования (Frequency Regulation) - это важная задача в энергетических системах, направленная на поддержание стабильности частоты сети. Частота энергетической системы обычно должна поддерживаться в определенном диапазоне, например 50 Гц или 60 Гц, чтобы обеспечить правильную работу всех электрических устройств. Вот несколько распространенных методов регулирования частоты:

1. Первичное регулирование частоты

Принцип: Первичное регулирование частоты осуществляется путем автоматического изменения выходной мощности генерирующих установок через их регуляторы для реагирования на кратковременные отклонения частоты.

Применение: Подходит для быстрого реагирования на кратковременные изменения нагрузки.

Функционирование: Регуляторы автоматически изменяют поток пара или воды к турбинам на основе отклонений частоты, тем самым изменяя выходную мощность генератора.

2. Вторичное регулирование частоты

Принцип: Вторичное регулирование частоты дополнительно изменяет выходную мощность генерирующих установок, основываясь на первичном регулировании, используя системы автоматического управления генерацией (AGC), чтобы восстановить частоту до заданного значения.

Применение: Подходит для среднесрочного регулирования частоты.

Функционирование: Системы AGC автоматически изменяют выходную мощность генерирующих установок на основе отклонений частоты и ошибки управления зоной (ACE).

3. Третичное регулирование частоты

Принцип: Третичное регулирование частоты оптимизирует выходную мощность генерирующих установок для экономической диспетчеризации, основываясь на вторичном регулировании, чтобы минимизировать затраты на генерацию.

Применение: Подходит для долгосрочного регулирования частоты и экономической диспетчеризации.

Функционирование: Оптимизационные алгоритмы определяют оптимальную выходную мощность для каждой генерирующей установки, чтобы достичь стабильности частоты и минимизации затрат.

4. Регулирование частоты с использованием систем хранения энергии (ESS)

Принцип: Системы хранения энергии могут быстро заряжаться или разряжаться, предоставляя или поглощая энергию, что помогает поддерживать стабильность частоты.

Применение: Подходит для быстрого реагирования и краткосрочного регулирования частоты.

Функционирование: Системы хранения энергии используют преобразователи силовой электроники (например, инверторы) для быстрого реагирования на изменения частоты и предоставления необходимой энергетической поддержки.

5. Управление спросом (DSM)

Принцип: DSM включает стимулирование пользователей для корректировки их потребления электроэнергии, чтобы помочь поддерживать стабильность частоты сети.

Применение: Подходит для среднесрочного регулирования частоты.

Функционирование: Ценовые сигналы, механизмы стимулирования или технологии умных сетей направляют пользователей на снижение потребления во время пиковых часов и увеличение потребления в непиковое время.

6. Регулирование частоты с использованием возобновляемых источников энергии (RES)

Принцип: Использование быстрого реагирования возобновляемых источников энергии (таких как ветер и солнце) для предоставления услуг регулирования частоты через преобразователи силовой электроники (такие как инверторы).

Применение: Подходит для быстрого реагирования и краткосрочного регулирования частоты.

Функционирование: Инверторы быстро изменяют выходную мощность возобновляемых источников энергии для реагирования на изменения частоты.

7. Виртуальный синхронный генератор (VSG)

Принцип: Симулирование динамических характеристик синхронных генераторов, чтобы распределенные источники энергии (такие как инверторы) могли предоставлять возможности регулирования частоты.

Применение: Подходит для регулирования частоты в распределенных источниках энергии и микросетях.

Функционирование: Алгоритмы управления заставляют инверторы имитировать поведение синхронных генераторов, предоставляя инерцию и поддержку регулирования частоты.

8. Черный старт

Принцип: Восстановление работы сети после полного отключения с использованием предварительно назначенных генерирующих установок для обеспечения стабильности частоты.

Применение: Подходит для восстановления сети и чрезвычайных ситуаций.

Функционирование: Предварительно назначаются определенные генерирующие установки в качестве источников черного старта, которые запускаются первыми при восстановлении сети, постепенно восстанавливая другие генерирующие установки и нагрузки.

Заключение

Регулирование частоты - это ключевой способ обеспечения стабильности частоты сети, который может быть достигнут различными методами. Первичное и вторичное регулирование частоты являются основными методами, подходящими для различных временных масштабов регулирования. Системы хранения энергии, управление спросом и регулирование частоты с использованием возобновляемых источников энергии предоставляют гибкие средства для быстрого реагирования и краткосрочного регулирования. Виртуальные синхронные генераторы и черный старт играют важную роль в специфических сценариях.