التحكم في التردد ، والمعروف أيضًا باسم تعديل التردد ، هو طريقة تحكم تلقائية تحافظ على علاقة معينة بين تردد إشارة الخرج وتردد معين. التحكم في التردد هو المقياس الرئيسي للحفاظ على توازن إمدادات الطاقة والطلب في نظام الطاقة ، والغرض الأساسي هو ضمان استقرار تواتر نظام الطاقة. الأساليب الرئيسية لتعديل التردد في نظام الطاقة هي ضبط الطاقة التي تم إنشاؤها وإدارة الحمل. وفقًا لنطاقات وقدرات التعديل المختلفة ، يمكن تقسيم تعديل التردد إلى تعديل التردد الأولي ، وتعديل التردد الثانوي ، وتعديل التردد العالي. يعد تعديل تردد نظام الطاقة مكونًا مهمًا في سوق الكهرباء.
إن تنظيم تردد نظام الطاقة الكهربائية هو تعديل تم إجراؤه على الناتج النشط لمولد للمولد للحفاظ على تباين التردد لنظام الطاقة ضمن نطاق الانحراف المسموح به (انظر كفاءة نظام الطاقة).يعد تعديل التردد مقياسًا مهمًا لضمان جودة إمداد الطاقة (انظر التشغيل غير الطبيعي لكفاءة نظام الطاقة) ، والذي يتضمن تعديل الانحراف الفوري وتعديل الانحراف المتكامل. أثناء التشغيل العادي ، يجب على وكالة إرسال شبكة الطاقة ترتيب سعة النسخ الاحتياطي المناسبة وتنظيم تخصيص سعة النسخ الاحتياطي. تشمل طرق التحكم في تواتر شبكة الطاقة تنظيم التردد الأساسي ، وتنظيم التردد الثانوي ، والتبديل عالي التردد ، وتسلق الحمل التلقائي منخفض التردد ، والبدء الذاتي للوحدة منخفضة التردد ، والتحكم في الحمل ، وتعديل DC. يجب أن يكون لشبكة الطاقة سعة القطع عالية التردد المناسبة ، وسعة وحدة البدء ذاتية التردد المنخفض ، وقدرة سفك الحمل التلقائي منخفض التردد ، ويتم إدارتها بواسطة وكالة إرسال شبكة الطاقة.
يعد التحكم التلقائي في التوليد (AGC) نظام تحكم تلقائي للتردد والطاقة النشطة في أنظمة الطاقة. بموجب فرضية إنتاج الكهرباء عالية الجودة ، تلبي AGC توازن توازن الطاقة والطلب في الوقت الفعلي ، ويستجيب لتغييرات التحميل في غضون دقائق إلى عشرات الدقائق ، والتي تنتمي إلى تنظيم التردد الثانوي. تتضمن مهمتها الأساسية الحفاظ على تواتر شبكة الطاقة ضمن نطاق الأخطاء المسموح به ، أي تعديل التردد دون انحراف ؛ تحكم في صافي الطاقة لشبكة الطاقة المترابطة للعمل وفقًا للقيمة المخطط لها ؛ تحكم في تبادل الطاقة الكهربائية في شبكة الطاقة المترابطة ضمن الحدود المخطط لها.
تعد تنظيم التردد الأولي وتنظيم التردد الثانوي وسيلة مهمة تستخدم في أنظمة الطاقة للحفاظ على استقرار تردد الشبكة ، وهناك اختلافات كبيرة بين الاثنين في سرعة الاستجابة ، ودقة التنظيم ، وطرق التنفيذ. لا يمكن أن تعوض محطات تخزين الطاقة الكهروكيميائية المشاركة في تنظيم الترددات فقط أوجه القصور في طرق تنظيم التردد التقليدية ، ولكنها تُظهر أيضًا مزايا فريدة بسبب خصائصها الخاصة.
الفرق بين تعديل التردد الأولي وتعديل التردد الثانوي
يشير تنظيم التردد الأساسي إلى الاستجابة التلقائية للمولد المحدد من خلال نظام التحكم في السرعة لضبط الإخراج النشط والحفاظ على استقرار تواتر نظام الطاقة عندما ينحرف تردد نظام الطاقة عن التردد المستهدف. خاصية تعديل التردد هي سرعة الاستجابة السريعة ، ولكن يمكن أن تحقق فقط التحكم التفاضلي. الغرض الأساسي من تنظيم التردد هو التعامل مع تقلبات الحمل السريع على المدى القصير ، وتوفير دعم الطاقة النشط (أو امتصاص الطاقة النشط) بشكل مستقل إلى شبكة الطاقة عندما يتجاوز تردد الشبكة الحد. تحتوي شبكة الطاقة على متطلبات مختلفة لأداء تنظيم التردد الأساسي لأنواع مختلفة من مجموعات المولدات ، مثل المنطقة الميتة (5 0 ± 0. تعمل وحدة الكهروضوئية على (5 0 ± 0.05) Hz ؛ تعمل محطة الطاقة الكهروضوئية على (50 ± 0.06) هرتز ؛ تعمل محطة طاقة الرياح عند (50 ± 0.10) هرتز.
تنظيم التردد الأساسي هو آلية استجابة سريعة يتم تنفيذها تلقائيًا بواسطة مجموعات المولدات. عندما ينحرف تردد الشبكة عن القيمة المحددة ، تقوم كل مجموعة مولد تشغيل بسرعة بضبط طاقة الإخراج من خلال وحدة تحكم السرعة الخاصة بها لتقليل سعة تغييرات التردد. هذا النوع من التنظيم هو التنظيم التفاضلي ، مما يعني أنه لا يمكنه القضاء على انحراف التردد تمامًا ، ولكن يمكن أن يخفف فقط من درجة التغيير. تتمثل سمة تعديل التردد في درجة عالية من الفوري والأتمتة ، والتي عادةً ما يتم الانتهاء منها في غضون بضع ثوانٍ ، وهي مناسبة للتعامل مع دورات قصيرة (عادةً في غضون 10 ثوان) وتقلبات تردد السعة الصغيرة.
يشير تنظيم التردد الثانوي ، والمعروف أيضًا باسم التحكم التلقائي (AGC) ، إلى توفير سعة قابلة للتعديل كافية ومعدل تعديل معين من قبل المولد لتتبع التردد في الوقت الفعلي ضمن انحراف التعديل المسموح به ، من أجل تلبية متطلبات استقرار تردد النظام. يمكن أن يحقق تعديل التردد الثانوي تعديل تردد سلس ومراقبة وضبط قوة خط التوصيل.
يعد تنظيم التردد الثانوي مقياسًا يدويًا أو آليًا استنادًا إلى تنظيم التردد الأساسي ، ويهدف إلى استعادة تردد الشبكة إلى قيمته المقدرة. عادة ما يتم تحقيق ذلك من قبل مركز إرسال الطاقة الذي يصدر تعليمات لمحطات توليد الطاقة المحددة لزيادة أو تقليل الأحمال بناءً على المراقبة في الوقت الفعلي لتغييرات التردد ، أو من خلال أنظمة التحكم التلقائي (AGC). بالمقارنة مع تعديل التردد الأساسي ، فإن تعديل التردد الثانوي له دقة تعديل أعلى ، لكن وقت الاستجابة بطيء نسبيًا لأنه ينطوي على عمليات الاتصال وصنع القرار وعمليات التنفيذ. يستخدم تعديل التردد الثانوي بشكل أساسي للتعامل مع انحرافات التردد مع تقلبات كبيرة (0. 5 ٪ ~ 1.5 ٪) وفترات التذبذب الطويلة (10 ثوان إلى 30 دقيقة).
مزايا محطات طاقة تخزين الطاقة الكهروكيميائية المشاركة في تنظيم الترددات
يشير تنظيم تردد تخزين الطاقة إلى استخدام إمكانية الاستجابة السريعة والدقيقة لتكنولوجيا تخزين طاقة البطارية للمشاركة في خدمات تنظيم تردد AGC لشبكة الطاقة ، وبالتالي تحسين مؤشرات مشاركة وحدات الطاقة الحرارية في تنظيم تردد AGC ، والقضاء على تقييم تنظيم تردد AGC ، والحصول على المكافآت لخدمات الشبكات.
فهرس تنظيم التردد الشامل k =0. 25 × (2K 1+ k 2+ k3) ، حيث k 1= المعدل المقاس في هذه الوحدة/متوسط معدل التعديل لجميع وحدات AGC في منطقة التحكم ، k {7}}} خطأ في ضبط وحدة توليد الطاقة/خطأ التعديل المسموح به لوحدة توليد الطاقة. وفقًا لقواعد شبكة الطاقة الجنوبية ، فإن K1 لها قيمة أقصى قدرها 5 ، في حين أن K2 و K3 لها قيمة أقصى قدرها 1. وبالتالي ، فإن القيمة الشاملة الشاملة K هي 3.
أظهرت محطات توليد الطاقة الكهروكيميائية لتخزين الطاقة ، كنوع جديد من الموارد المرنة ، أداءً ممتازًا في المشاركة في تنظيم التردد ، ينعكس بشكل أساسي في الجوانب التالية:
استجابة سريعة:يمكن أن أنظمة تخزين الطاقة الكهروكيميائية يمكن أن تكمل تبديل الشحن والتفريغ بالميلي ثانية ، مما يتجاوز بكثير سرعة وحدات الطاقة الحرارية التقليدية. هذا يعني أنه يمكن أن يستجيب بشكل أسرع للتغيرات في تردد الشبكة ، مما يوفر دعمًا أكبر في الوقت المناسب.
التحكم الدقيق:يمكن أن تحقق أنظمة تخزين الطاقة تحكمًا دقيقًا للغاية في طاقة الإخراج ، مما يساعد على تحسين استقرار تواتر نظام الطاقة بأكمله. هذا مهم بشكل خاص عند مواجهة العشوائية والتراجع للوصول الجديد إلى الطاقة.
حماية البيئة:مقارنةً بتوليد طاقة الوقود الأحفورية التقليدية ، لا ينتج تخزين الطاقة الكهروكيميائية انبعاثات غازات الدفيئة أو غيرها من الملوثات ، والتي تلبي المتطلبات العالمية الحالية لتطوير الطاقة النظيفة. وفي الوقت نفسه ، بسبب كفاءة تحويل الطاقة الفعالة ، يمكن أن تقلل أنظمة تخزين الطاقة من تكاليف التشغيل إلى حد ما. باختصار ، يلعب كل من تنظيم الترددات الأولية وتنظيم التردد الثانوي أدوارًا مختلفة ، مما يضمن بشكل مشترك التشغيل الآمن والمستقر لتردد شبكة الطاقة ؛ أصبحت محطات طاقة تخزين الطاقة الكهروكيميائية ، مع مزايا قدرتها على الاستجابة السريعة ، ومستوى التحكم الدقيق ، والمرونة ، جزءًا لا غنى عنه من أنظمة الطاقة الحديثة ، لا سيما لعب دور متزايد الأهمية في تعزيز استهلاك الطاقة المتجددة ودعم بناء الشبكات الذكية.
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 هو معامل كفاءة الشحن و 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.
باختصار ، يلعب كل من تنظيم الترددات الأولية وتنظيم التردد الثانوي أدوارًا مختلفة ، مما يضمن بشكل مشترك التشغيل الآمن والمستقر لتردد شبكة الطاقة ؛ أصبحت محطات طاقة تخزين الطاقة الكهروكيميائية ، مع مزايا قدرتها على الاستجابة السريعة ، ومستوى التحكم الدقيق ، والمرونة ، جزءًا لا غنى عنه من أنظمة الطاقة الحديثة ، لا سيما لعب دور متزايد الأهمية في تعزيز استهلاك الطاقة المتجددة ودعم بناء الشبكات الذكية.