주파수 조정이라고도하는 주파수 제어는 출력 신호 주파수와 주어진 주파수 사이의 특정 관계를 유지하는 자동 제어 방법입니다. 주파수 제어는 전원 시스템의 전원 공급 및 수요의 균형을 유지하는 주 측정치이며, 기본적인 목적은 전원 시스템의 주파수 안정성을 보장하는 것입니다. 전력 시스템에서 주파수 조정의 주요 방법은 생성 된 전력을 조정하고 부하 관리를 수행하는 것입니다. 다른 조정 범위 및 기능에 따라 주파수 조정은 1 차 주파수 변조, 2 차 주파수 변조 및 3 차 주파수 변조로 나눌 수 있습니다. 전력 시스템의 주파수 조정은 전기 시장의 중요한 구성 요소입니다.
전력 시스템의 주파수 조절은 허용 가능한 편차 범위 내에서 전력 시스템의 주파수 변화를 유지하기 위해 발전기 세트의 활성 출력을 조정합니다 (전력 시스템 효율 참조).주파수 조정은 순간 편차 조정 및 적분 편차 조정을 포함하여 전원 공급 장치 품질 (전력 시스템 효율의 비정상 작동 참조)을 보장하는 데 중요한 측정입니다. 정상 작동 중에 Power Grid Dispatch Agency는 적절한 백업 용량을 준비하고 백업 용량의 할당을 구성해야합니다. 전력망의 주파수를 제어하는 방법에는 1 차 주파수 조절, 2 차 주파수 조절, 고주파수 스위칭, 자동 저주파 부하 셰딩, 장치 저주파 자체 시작,로드 제어 및 DC 변조가 포함됩니다. 전력망은 적절한 고주파 절단 용량, 저주파 자체 시작 단위 용량 및 자동 저주파 부하 셰딩 용량을 가져야하며 Power Grid Dispatching Agency에서 관리해야합니다.
자동 생성 제어 (AGC)는 전력 시스템의 주파수 및 유효 전력을위한 자동 제어 시스템입니다. 고품질 전기 생산의 전제에 따라 AGC는 전원 공급 및 수요의 실시간 잔액을 충족하며 2 차 주파수 규정에 속하는 수십 분 내내 부하 변화에 응답합니다. 기본 작업에는 허용 오차 범위, 즉 편차가없는 주파수 조정 내에서 전원 그리드의 주파수를 유지하는 것이 포함됩니다. 상호 연결된 전력망의 순 전력을 제어하여 계획된 값에 따라 작동합니다. 계획된 한계 내에서 상호 연결된 전력망에서 전기 에너지 교환을 제어하십시오.
1 차 주파수 조절 및 2 차 주파수 조절은 그리드 주파수 안정성을 유지하기 위해 전력 시스템에서 사용되는 중요한 수단이며, 응답 속도, 조절 정확도 및 구현 방법에서 두 가지 사이에는 상당한 차이가 있습니다. 주파수 조절에 참여하는 전기 화학 에너지 저장 발전소는 전통적인 주파수 조절 방법의 단점을 보충 할 수있을뿐만 아니라 자체 특성으로 인해 고유 한 장점을 보여줍니다.
1 차 주파수 변조와 2 차 주파수 변조의 차이
1 차 주파수 조절은 전력 시스템의 주파수가 대상 주파수에서 벗어날 때 활성 출력을 조정하고 전력 시스템의 주파수 안정성을 유지하기 위해 속도 제어 시스템을 통해 설정된 발전기의 자동 응답을 나타냅니다. 주파수 변조의 특성은 빠른 응답 속도이지만 차동 제어 만 달성 할 수 있습니다. 주파수 조절의 주요 목적은 단기 급속한 하중 변동에 대처하고 그리드 주파수가 한계를 초과 할 때 전력망에 활성 전력 지지대 (또는 유효 전력 흡수)를 자율적으로 제공하는 것입니다. 전력망은 열 전력 장치의 1 차 주파수 조절 제어에 대한 (5 0 0 {0 33) Hz와 같은 다른 유형의 발전기 세트의 1 차 주파수 조절 성능에 대한 요구 사항이 다릅니다. 수력 발전 장치는 (5 0 ± 0.05) Hz에서 작동합니다. 태양 광 발전소는 (50 ± 0.06) Hz에서 작동하고; 풍력 발전소는 (50 ± 0.10) Hz에서 작동합니다.
1 차 주파수 조절은 발전기 세트에 의해 자동으로 수행되는 빠른 응답 메커니즘입니다. 그리드 주파수가 설정 값에서 벗어나면 각 작동 생성기 세트는 자체 속도 컨트롤러를 통해 출력 전력을 빠르게 조정하여 주파수 변경의 진폭을 줄입니다. 이러한 유형의 규제는 차등 조절이므로 주파수 편차를 완전히 제거 할 수는 없지만 변화 정도 만 완화 할 수 있습니다. 주파수 변조의 특성은 높은 수준의 즉시 성 및 자동화이며, 일반적으로 몇 초 안에 완료되며 짧은 사이클 (일반적으로 10 초 이내) 및 작은 진폭 주파수 변동에 적합합니다.
AGC (Automatic Generation Control)라고도하는 2 차 주파수 조절은 시스템 주파수 안정성의 요구 사항을 충족시키기 위해 허용 조정 편차 내에서 실시간으로 주파수를 추적하기 위해 충분한 조정 용량 및 특정 조정 속도를 제공합니다. 2 차 주파수 변조는 원활한 주파수 조정을 달성하고 연결 라인의 전력을 모니터링하고 조정할 수 있습니다.
2 차 주파수 조절은 그리드 주파수를 정격 값으로 복원하기위한 1 차 주파수 조절을 기반으로 한 추가 수동 또는 자동화 된 측정입니다. 이는 일반적으로 전력 파견 센터가 특정 발전소에 대한 지침을 발행하여 주파수 변경의 실시간 모니터링 또는 자동 생성 제어 (AGC) 시스템을 통해 부하를 증가 또는 감소시키기 위해 지침을 발행합니다. 1 차 주파수 변조와 비교하여 2 차 주파수 변조는 조정 정확도가 높지만 통신, 의사 결정 및 실행 프로세스가 포함되어 응답 시간이 비교적 느립니다. 2 차 주파수 변조는 주로 변동이 큰 주파수 편차를 처리하는 데 주로 사용됩니다 (0. 5%~ 1.5%) 및 긴 변동 기간 (10 초 ~ 30 분).
주파수 조절에 참여하는 전기 화학 에너지 저장 발전소의 장점
에너지 저장 주파수 조절은 배터리 에너지 저장 기술의 빠르고 정확한 응답 기능을 사용하여 전력망의 AGC 주파수 조절 보조 서비스에 참여하여 AGC 주파수 조절에서 열 전력 장치의 참여 지표를 개선하여 AGC 주파수 조절 평가를 제거하고 GRID 보조 서비스에 대한 보상을 얻는 것을 말합니다.
포괄적 인 주파수 조절 인덱스 k =0. 25 × (2k 1+ k 2+ k3), 여기서 k 1=이 장치의 측정 된 속도/제어 영역에서 모든 AGC 유닛의 평균 조정 속도, k 2=1- 2=1- 2=1- 2=1- 2=1-. 발전 장치의 조정 오류/발전 장치의 허용 조정 오류. Southern Power Grid의 규칙에 따르면 K1은 최대 값이 5이고 K2와 K3의 최대 값은 1입니다. 따라서 최대 포괄적 인 지표 k 값은 3입니다.
전기 화학 에너지 저장 발전소는 새로운 유형의 유연한 자원으로서 주로 주파수 조절에 참여하는 데있어 우수한 성능을 보여 주었다.
빠른 응답 :전기 화학 에너지 저장 시스템은 전통적인 열 전력 장치의 속도를 훨씬 초과하는 밀리 초로 충전 및 방전 전환을 완료 할 수 있습니다. 이는 그리드 주파수의 변화에 더 빠르게 반응하여보다시기 적절한 지원을 제공 할 수 있음을 의미합니다.
정확한 제어 :에너지 저장 시스템은 출력 전력의 정확한 제어를 달성하여 전체 전력 시스템의 주파수 안정성을 향상시킬 수 있습니다. 이것은 새로운 에너지 접근의 무작위성과 간헐적에 직면 할 때 특히 중요합니다.
환경 보호 :전통적인 화석 연료 발전과 비교할 때 전기 화학 에너지 저장은 온실 가스 배출 또는 기타 오염 물질을 생산하지 않으므로 현재 청정 에너지 개발에 대한 세계적인 요구 사항을 충족합니다. 한편, 에너지 전환 효율의 효율성으로 인해 에너지 저장 시스템은 또한 운영 비용을 어느 정도 줄일 수 있습니다. 요약하면, 1 차 주파수 조절 및 2 차 주파수 조절은 각각 다른 역할을 수행하여 전력망 주파수의 안전하고 안정적인 작동을 공동으로 보장합니다. 빠른 응답 기능, 정확한 제어 수준 및 유연성의 장점으로 전기 화학 에너지 저장 발전소는 현대 전력 시스템의 필수 부분이되고 있으며, 특히 재생 가능한 에너지 소비를 촉진하고 스마트 그리드 건설을 지원하는 데 점점 더 중요한 역할을합니다.
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 2는 충전 효율 계수이고 η 2입니다.<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.
요약하면, 1 차 주파수 조절 및 2 차 주파수 조절은 각각 다른 역할을 수행하여 전력망 주파수의 안전하고 안정적인 작동을 공동으로 보장합니다. 빠른 응답 기능, 정확한 제어 수준 및 유연성의 장점으로 전기 화학 에너지 저장 발전소는 현대 전력 시스템의 필수 부분이되고 있으며, 특히 재생 가능한 에너지 소비를 촉진하고 스마트 그리드 건설을 지원하는 데 점점 더 중요한 역할을합니다.