Kiểm soát tần số, còn được gọi là điều chỉnh tần số, là một phương pháp điều khiển tự động duy trì mối quan hệ nhất định giữa tần số tín hiệu đầu ra và tần số nhất định. Kiểm soát tần số là biện pháp chính để duy trì sự cân bằng của cung cấp năng lượng trong hệ thống điện và mục đích cơ bản của nó là đảm bảo tính ổn định tần số của hệ thống điện. Các phương pháp điều chỉnh tần số chính trong hệ thống điện là điều chỉnh công suất được tạo và dẫn quản lý tải. Theo các phạm vi và khả năng điều chỉnh khác nhau, điều chỉnh tần số có thể được chia thành điều chế tần số chính, điều chế tần số thứ cấp và điều chế tần số cấp ba. Điều chỉnh tần số của hệ thống điện là một thành phần quan trọng của thị trường điện.
Quy định tần số của hệ thống điện là một điều chỉnh được thực hiện đối với đầu ra hoạt động của bộ tạo bộ để giữ sự thay đổi tần số của hệ thống điện trong phạm vi độ lệch cho phép (xem hiệu quả hệ thống điện).Điều chỉnh tần số là một biện pháp quan trọng để đảm bảo chất lượng cung cấp năng lượng (xem hoạt động bất thường về hiệu quả hệ thống điện), bao gồm điều chỉnh độ lệch tức thời và điều chỉnh độ lệch tích phân. Trong hoạt động bình thường, cơ quan điều phối lưới điện nên sắp xếp công suất sao lưu thích hợp và tổ chức phân bổ năng lực sao lưu. Các phương pháp kiểm soát tần số của lưới điện bao gồm điều chỉnh tần số chính, điều chỉnh tần số thứ cấp, chuyển đổi tần số cao, rụng tải tần số thấp tự động, tự khởi động tần số thấp, điều khiển tải và điều chế DC. Lưới điện phải có công suất cắt tần số cao phù hợp, công suất đơn vị tự khởi động tần số thấp và công suất rụng tải tải tần số thấp tự động và được quản lý bởi cơ quan điều phối lưới điện.
Kiểm soát thế hệ tự động (AGC) là một hệ thống điều khiển tự động cho tần số và công suất hoạt động trong các hệ thống điện. Theo tiền đề của việc sản xuất điện chất lượng cao, AGC đáp ứng sự cân bằng thời gian thực của cung và cầu và đáp ứng các thay đổi tải trong vòng vài phút đến hàng chục phút, thuộc quy định tần số thứ cấp. Nhiệm vụ cơ bản của nó bao gồm duy trì tần số của lưới điện trong phạm vi lỗi cho phép, nghĩa là điều chỉnh tần số mà không sai lệch; Kiểm soát công suất ròng của lưới điện được kết nối với nhau để hoạt động theo giá trị theo kế hoạch; Kiểm soát sự trao đổi năng lượng điện trong lưới điện liên kết trong các giới hạn theo kế hoạch.
Quy định tần số chính và quy định tần số thứ cấp là phương tiện quan trọng được sử dụng trong các hệ thống điện để duy trì độ ổn định tần số lưới và có sự khác biệt đáng kể giữa hai phương pháp đáp ứng, độ chính xác quy định và phương pháp thực hiện. Các trạm nguồn lưu trữ năng lượng điện hóa tham gia vào quy định tần số không chỉ có thể bù đắp cho những thiếu sót của các phương pháp điều chỉnh tần số truyền thống, mà còn chứng minh những lợi thế độc đáo do đặc điểm riêng của chúng.
Sự khác biệt giữa điều chế tần số chính và điều chế tần số thứ cấp
Quy định tần số chính đề cập đến phản ứng tự động của bộ tạo được đặt thông qua hệ thống điều khiển tốc độ để điều chỉnh đầu ra hoạt động và duy trì độ ổn định tần số của hệ thống điện khi tần số của hệ thống điện lệch khỏi tần số đích. Đặc tính của điều chế tần số là tốc độ phản hồi nhanh, nhưng nó chỉ có thể đạt được điều khiển vi sai. Mục đích chính của quy định tần số là đối phó với các dao động tải nhanh ngắn hạn và để tự chủ cung cấp hỗ trợ năng lượng hoạt động (hoặc hấp thụ năng lượng hoạt động) vào lưới điện khi tần số lưới vượt quá giới hạn. Lưới điện có các yêu cầu khác nhau đối với hiệu suất điều chỉnh tần số chính của các loại bộ tạo khác nhau, chẳng hạn như vùng chết của (5 0 ± 0. Đơn vị thủy điện hoạt động tại (5 0 ± 0,05) Hz; Nhà máy điện quang điện hoạt động ở (50 ± 0,06) Hz; Nhà máy điện gió hoạt động ở (50 ± 0,10) Hz.
Quy định tần số chính là một cơ chế phản hồi nhanh được thực hiện tự động bởi các bộ máy phát. Khi tần số lưới lệch khỏi giá trị đã đặt, mỗi máy phát hoạt động đã nhanh chóng điều chỉnh công suất đầu ra thông qua bộ điều khiển tốc độ của chính nó để giảm biên độ của các thay đổi tần số. Loại quy định này là quy định khác biệt, có nghĩa là nó không thể loại bỏ hoàn toàn độ lệch tần số, nhưng chỉ có thể làm giảm mức độ thay đổi của nó. Đặc điểm của điều chế tần số là mức độ trực tiếp và tự động hóa cao, thường được hoàn thành trong vòng vài giây, phù hợp để xử lý các chu kỳ ngắn (thường trong vòng 10 giây) và biến động tần số biên độ nhỏ.
Quy định tần số thứ cấp, còn được gọi là Điều khiển thế hệ tự động (AGC), đề cập đến việc cung cấp đủ công suất điều chỉnh và tốc độ điều chỉnh nhất định của trình tạo được đặt để theo dõi tần số theo thời gian thực trong độ lệch điều chỉnh được phép, để đáp ứng các yêu cầu về độ ổn định của tần số hệ thống. Điều chế tần số thứ cấp có thể đạt được điều chỉnh tần số liền mạch và giám sát và điều chỉnh công suất của dòng kết nối.
Quy định tần số thứ cấp là một biện pháp thủ công hoặc tự động hơn nữa dựa trên quy định tần số chính, nhằm mục đích khôi phục tần số lưới về giá trị định mức của nó. Điều này thường đạt được bởi Trung tâm Công văn phát hành hướng dẫn cho các nhà máy điện cụ thể để tăng hoặc giảm tải dựa trên việc giám sát thời gian thực các thay đổi tần số hoặc thông qua các hệ thống điều khiển thế hệ tự động (AGC). So với điều chế tần số chính, điều chế tần số thứ cấp có độ chính xác điều chỉnh cao hơn, nhưng thời gian phản hồi tương đối chậm vì nó liên quan đến giao tiếp, ra quyết định và các quá trình thực hiện. Điều chế tần số thứ cấp chủ yếu được sử dụng để xử lý độ lệch tần số với các dao động lớn (0. 5%~ 1,5%) và thời gian dao động dài (10 giây đến 30 phút).
Ưu điểm của các trạm năng lượng lưu trữ năng lượng điện hóa tham gia vào quy định tần số
Quy định tần số lưu trữ năng lượng đề cập đến việc sử dụng khả năng đáp ứng nhanh và chính xác của công nghệ lưu trữ năng lượng pin để tham gia vào các dịch vụ phụ trợ điều chỉnh tần số AGC của lưới điện, do đó cải thiện các chỉ số tham gia của các đơn vị năng lượng nhiệt trong điều chỉnh tần số AGC, loại bỏ đánh giá điều chỉnh tần số AGC.
Chỉ số quy định tần số toàn diện k =0. 25 × (2k 1+ k 2+ k3), trong đó k 1= Lỗi điều chỉnh của đơn vị phát điện/Lỗi điều chỉnh cho phép của đơn vị phát điện. Theo các quy tắc của lưới điện phía nam, K1 có giá trị tối đa là 5, trong khi K2 và K3 có giá trị tối đa là 1. Do đó, giá trị k chỉ báo toàn diện tối đa là 3.
Các nhà máy nguồn lưu trữ năng lượng điện hóa, như một loại tài nguyên linh hoạt mới, đã cho thấy hiệu suất tuyệt vời trong việc tham gia vào quy định tần số, chủ yếu được phản ánh trong các khía cạnh sau:
Phản hồi nhanh:Các hệ thống lưu trữ năng lượng điện hóa có thể hoàn thành việc sạc và chuyển mạch trong một phần nghìn giây, vượt xa tốc độ của các đơn vị năng lượng nhiệt truyền thống. Điều này có nghĩa là nó có thể đáp ứng nhanh hơn với các thay đổi về tần số lưới, cung cấp hỗ trợ kịp thời hơn.
Kiểm soát chính xác:Các hệ thống lưu trữ năng lượng có thể đạt được sự kiểm soát chính xác cao của công suất đầu ra, giúp cải thiện tính ổn định tần số của toàn bộ hệ thống điện. Điều này đặc biệt quan trọng khi phải đối mặt với sự ngẫu nhiên và sự gián đoạn của việc truy cập năng lượng mới.
Bảo vệ môi trường:So với phát điện nhiên liệu hóa thạch truyền thống, lưu trữ năng lượng điện hóa không tạo ra khí thải nhà kính hoặc các chất gây ô nhiễm khác, đáp ứng các yêu cầu toàn cầu hiện tại để phát triển năng lượng sạch. Trong khi đó, do hiệu quả chuyển đổi năng lượng hiệu quả của nó, các hệ thống lưu trữ năng lượng cũng có thể giảm chi phí vận hành ở một mức độ nhất định. Tóm lại, quy định tần số chính và quy định tần số thứ cấp mỗi vai trò khác nhau, cùng đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định của tần số lưới điện; Các trạm nguồn lưu trữ năng lượng điện hóa, với những lợi thế về khả năng phản ứng nhanh, mức độ kiểm soát chính xác và tính linh hoạt, đang trở thành một phần không thể thiếu của các hệ thống năng lượng hiện đại, đặc biệt đóng vai trò ngày càng quan trọng trong việc thúc đẩy tiêu thụ năng lượng tái tạo và hỗ trợ xây dựng lưới điện thông minh.
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 là hệ số hiệu suất sạc và 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.
Tóm lại, quy định tần số chính và quy định tần số thứ cấp mỗi vai trò khác nhau, cùng đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định của tần số lưới điện; Các trạm nguồn lưu trữ năng lượng điện hóa, với những lợi thế về khả năng phản ứng nhanh, mức độ kiểm soát chính xác và tính linh hoạt, đang trở thành một phần không thể thiếu của các hệ thống năng lượng hiện đại, đặc biệt đóng vai trò ngày càng quan trọng trong việc thúc đẩy tiêu thụ năng lượng tái tạo và hỗ trợ xây dựng lưới điện thông minh.