Il controllo della frequenza, noto anche come regolazione della frequenza, è un metodo di controllo automatico che mantiene una determinata relazione tra la frequenza del segnale di uscita e una determinata frequenza. Il controllo della frequenza è la misura principale per mantenere l'equilibrio dell'alimentazione e della domanda nel sistema di alimentazione e il suo scopo fondamentale è garantire la stabilità di frequenza del sistema di alimentazione. I principali metodi di regolazione della frequenza nel sistema di alimentazione stanno regolando la potenza generata e la gestione del carico. Secondo i diversi intervalli di regolazione e capacità, la regolazione della frequenza può essere divisa in modulazione di frequenza primaria, modulazione di frequenza secondaria e modulazione della frequenza terziaria. La regolazione della frequenza del sistema di alimentazione è un componente importante del mercato dell'elettricità.
La regolazione della frequenza del sistema di alimentazione elettrica è una regolazione effettuata all'uscita attiva di un set di generatori per mantenere la variazione di frequenza del sistema di alimentazione all'interno dell'intervallo di deviazione consentito (vedere l'efficienza del sistema di alimentazione).La regolazione della frequenza è una misura importante per garantire la qualità dell'alimentazione (vedere il funzionamento anormale dell'efficienza del sistema di alimentazione), che include la regolazione della deviazione istantanea e la regolazione della deviazione integrale. Durante il normale funzionamento, l'agenzia di spedizione della rete elettrica dovrebbe organizzare un'adeguata capacità di backup e organizzare l'assegnazione della capacità di backup. I metodi per il controllo della frequenza della griglia di potenza includono la regolazione della frequenza primaria, la regolazione della frequenza secondaria, la commutazione ad alta frequenza, lo spargimento di carico automatico a bassa frequenza, l'avvio di sé a bassa frequenza, il controllo del carico e la modulazione DC. La rete elettrica deve avere un'adeguata capacità di taglio ad alta frequenza, capacità dell'unità di avvio a bassa frequenza e capacità di spargimento del carico automatico a bassa frequenza ed essere gestita dall'agenzia di spedizione della rete elettrica.
Il controllo automatico della generazione (AGC) è un sistema di controllo automatico per la frequenza e la potenza attiva nei sistemi di alimentazione. Sotto la premessa della produzione di elettricità di alta qualità, AGC soddisfa l'equilibrio in tempo reale dell'alimentazione e della domanda e risponde ai cambiamenti di carico in pochi minuti a decine di minuti, che appartiene alla regolamentazione della frequenza secondaria. Il suo compito fondamentale include il mantenimento della frequenza della griglia di potenza all'interno dell'intervallo di errore consentito, ovvero regolazione della frequenza senza deviazione; Controllare la potenza netta della griglia di alimentazione interconnessa per operare in base al valore previsto; Controllare lo scambio di energia elettrica nella rete elettrica interconnessa entro i limiti pianificati.
La regolazione della frequenza primaria e la regolazione della frequenza secondaria sono mezzi importanti utilizzati nei sistemi di alimentazione per mantenere la stabilità della frequenza della rete e vi sono differenze significative tra i due nella velocità di risposta, l'accuratezza della regolazione e i metodi di implementazione. Le centrali elettrochimiche di accumulo di energia che partecipano alla regolazione della frequenza non possono solo compensare le carenze dei metodi di regolazione della frequenza tradizionali, ma anche dimostrare vantaggi unici a causa delle proprie caratteristiche.
La differenza tra modulazione di frequenza primaria e modulazione di frequenza secondaria
La regolazione della frequenza primaria si riferisce alla risposta automatica del generatore impostato attraverso il sistema di controllo della velocità per regolare l'uscita attiva e mantenere la stabilità della frequenza del sistema di alimentazione quando la frequenza del sistema di alimentazione si discosta dalla frequenza target. La caratteristica della modulazione di frequenza è una velocità di risposta rapida, ma può solo ottenere il controllo differenziale. Lo scopo principale della regolazione della frequenza è quello di far fronte a fluttuazioni di carico rapide a breve termine e fornire autonomamente il supporto di potenza attivo (o assorbimento di potenza attivo) alla griglia di potenza quando la frequenza della griglia supera il limite. La griglia di potenza ha requisiti diversi per le prestazioni della regolazione della frequenza primaria di diversi tipi di set di generatori, come una zona morta di (5 0 ± 0. 0 33) Hz per il controllo della regolazione della frequenza primaria delle unità di potenza termica; L'unità idroelettrica opera a (5 0 ± 0,05) Hz; La centrale elettrica fotovoltaica funziona a (50 ± 0,06) Hz; La centrale a vento opera a (50 ± 0,10) Hz.
La regolazione della frequenza primaria è un meccanismo di risposta rapido eseguito automaticamente dai set di generatori. Quando la frequenza della griglia si discosta dal valore impostato, ogni generatore operativo imposta regola rapidamente la potenza di uscita attraverso il proprio controller di velocità per ridurre l'ampiezza delle variazioni di frequenza. Questo tipo di regolamentazione è una regolazione differenziale, il che significa che non può eliminare completamente la deviazione di frequenza, ma può solo alleviare il suo grado di cambiamento. La caratteristica della modulazione di frequenza è il suo alto grado di immediatezza e automazione, di solito completato in pochi secondi, adatto per la gestione di cicli brevi (di solito entro 10 secondi) e fluttuazioni di frequenza di ampiezza di piccole dimensioni.
La regolazione della frequenza secondaria, nota anche come controllo automatico di generazione (AGC), si riferisce alla fornitura di sufficiente capacità regolabile e un determinato tasso di regolazione da parte del generatore impostato per tenere traccia della frequenza in tempo reale all'interno della deviazione di regolazione consentita, al fine di soddisfare i requisiti di stabilità della frequenza del sistema. La modulazione di frequenza secondaria può ottenere una regolazione della frequenza senza soluzione di continuità e monitorare e regolare la potenza della linea di collegamento.
La regolazione della frequenza secondaria è un'ulteriore misura manuale o automatizzata in base alla regolazione della frequenza primaria, volta a ripristinare la frequenza della griglia al suo valore nominale. Questo di solito è ottenuto dal centro di spedizione di potenza che emette istruzioni a centrali elettriche specifiche per aumentare o ridurre i carichi in base al monitoraggio in tempo reale delle variazioni di frequenza o attraverso i sistemi di controllo automatico della generazione (AGC). Rispetto alla modulazione di frequenza primaria, la modulazione della frequenza secondaria ha una maggiore accuratezza di regolazione, ma il tempo di risposta è relativamente lento perché comporta processi di comunicazione, processo decisionale e di esecuzione. La modulazione di frequenza secondaria viene utilizzata principalmente per gestire le deviazioni di frequenza con grandi fluttuazioni (0. 5%~ 1,5%) e periodi di fluttuazione lunghi (da 10 secondi a 30 minuti).
I vantaggi delle centrali elettrochimiche di accumulo di energia che partecipano alla regolazione della frequenza
La regolamentazione della frequenza di accumulo di energia si riferisce all'utilizzo della capacità di risposta rapida e accurata della tecnologia di accumulo di energia della batteria per partecipare alla regolazione della frequenza AGC Servizi ausiliari della rete elettrica, migliorando così gli indicatori di partecipazione delle unità di potenza termica nella regolazione della frequenza AGC, eliminando la valutazione della regolazione della frequenza AGC e eliminando i servizi ausiliari.
L'indice di regolazione della frequenza completa k =0. 25 × (2k 1+ K 2+ K3), dove k 1= la velocità misurata di questa unità/K {K {9 Errore di regolazione dell'unità di generazione di alimentazione/Errore di regolazione ammissibile dell'unità di generazione di alimentazione. Secondo le regole della rete di energia meridionale, K1 ha un valore massimo di 5, mentre K2 e K3 hanno un valore massimo di 1. Pertanto, l'indicatore massimo completo K è 3.
Le centrali elettrochimiche sull'energia di energia, come nuovo tipo di risorsa flessibile, hanno mostrato eccellenti prestazioni nella partecipazione alla regolamentazione delle frequenze, riflesse principalmente nei seguenti aspetti:
Risposta rapida:I sistemi di accumulo di energia elettrochimica possono completare la commutazione di carica e scarica in millisecondi, superando di gran lunga la velocità delle tradizionali unità di potenza termica. Ciò significa che può rispondere più velocemente ai cambiamenti nella frequenza della griglia, fornendo un supporto più tempestivo.
Controllo accurato:I sistemi di accumulo di energia possono ottenere un controllo altamente preciso della potenza di uscita, che aiuta a migliorare la stabilità della frequenza dell'intero sistema di alimentazione. Ciò è particolarmente importante quando si affrontano la casualità e l'intermittenza del nuovo accesso all'energia.
Protezione ambientale:Rispetto alla generazione di energia del combustibile fossile tradizionale, lo stoccaggio di energia elettrochimica non produce emissioni di gas serra o altri inquinanti, il che soddisfa gli attuali requisiti globali per lo sviluppo dell'energia pulita. Nel frattempo, a causa della sua efficiente efficienza di conversione energetica, i sistemi di accumulo di energia possono anche ridurre i costi operativi in una certa misura. In sintesi, la regolazione della frequenza primaria e la regolazione della frequenza secondaria svolgono ciascuno ruoli diversi, garantendo congiuntamente il funzionamento sicuro e stabile della frequenza della rete elettrica; Le centrali elettrochimiche di stoccaggio dell'energia, con i loro vantaggi della capacità di risposta rapida, un livello di controllo preciso e della flessibilità, stanno diventando una parte indispensabile dei moderni sistemi di alimentazione, in particolare svolgendo un ruolo sempre più importante nel promuovere il consumo di energia rinnovabile e sostenere la costruzione di griglie intelligenti.
The energy power characteristic refers to the external charging and discharging and energy changes of energy storage batteries viewed from the grid side, and its dynamic model is shown in the following figure. Among them, PESS is the active power, Psset is the initial set power of energy storage, EESS is the rated capacity, η 1 is the discharge efficiency coefficient and η 1>1, η 2 è il coefficiente di efficienza di ricarica e η 2<1, SOC0 is the initial state of charge of energy storage, SOC is the current state of charge of energy storage, that is, the ratio of current energy to total energy.
In sintesi, la regolazione della frequenza primaria e la regolazione della frequenza secondaria svolgono ciascuno ruoli diversi, garantendo congiuntamente il funzionamento sicuro e stabile della frequenza della rete elettrica; Le centrali elettrochimiche di stoccaggio dell'energia, con i loro vantaggi della capacità di risposta rapida, un livello di controllo preciso e della flessibilità, stanno diventando una parte indispensabile dei moderni sistemi di alimentazione, in particolare svolgendo un ruolo sempre più importante nel promuovere il consumo di energia rinnovabile e sostenere la costruzione di griglie intelligenti.