Цеплавыя энергаблокі, як асноўны рэсурс рэгулявання частоты, які забяспечвае дапаможныя паслугі AGC (аўтаматычнага кіраванага транспартнага сродку), маюць некалькі недахопаў: вялікі час водгуку (звычайна ў дыяпазоне дзесяткаў секунд); павольная хуткасць рэгулявання (стандартная хуткасць рэгулявання (МВтmin) для цеплаблокаў не перавышае 3% ад намінальнай магутнасці); і нізкая дакладнасць рэгулявання (дапушчальнае адхіленне для цеплавых энергаблокаў - 1% ад намінальнай магутнасці).
Аднак працаўладкоўваючыакумулятарныя сістэмы захоўвання энергііу спалучэнні з цеплавымі энергаблокамі для рэагавання на каманды АРУ можа цалкам выкарыстоўваць перавагі сістэм захоўвання энергіі: кароткі час водгуку (<100ms), fast regulation rate (regulation time from no-load to full-load less than 20ms), and high regulation accuracy. This improves the overall regulation performance index K of the unit while avoiding the need for large-capacity energy storage systems, enabling the project to achieve better economic benefits.
Асноўныя прынцыпы і працэс камбінаванага рэгулявання частоты акумулявання цяпла і энергіі:
1) У электрычным плане назапашвальнікі энергіі і цеплавыя энергаблокі могуць працаваць паралельна на канцы падлучэння да сеткі, працуючы разам для адсочвання дыспетчарскіх каманд АРУ, што значна паляпшае агульную прадукцыйнасць рэгулявання;
2) Не змяняючы першапачатковае кіраванне AGC цеплавога энергетычнага блока, стварыце каманду вываду сістэмы назапашвання энергіі на аснове розніцы паміж камандай AGC і выхадам у рэальным -часе цеплавога энергетычнага блока і кампенсуйце разрыў у патрабаванні магутнасці, выкліканы розніцай, выкарыстоўваючы характарыстыкі хуткага і дакладнага кіравання магутнасцю сістэмы назапашвання энергіі.
3) Калі выхад цеплавога энергаблока рэагуе на каманду AGC і набліжаецца да яго, выхад сістэмы назапашвання энергіі адмяняецца адпаведным чынам, пакуль цеплавы энергаблок канчаткова не возьме на сябе выхад каманды AGC. Можна заўважыць, што высокі-час працы сістэмы назапашвання энергіі падчас адной рэгулявання АРУ складае парадку 1-2 хвілін.
Як відаць з прыведзенага вышэй працэсу, максімальная выхадная магутнасць BESS - гэта розніца паміж камандай AGC і магутнасцю току цеплавога энергаблока. Патрабаванні да прадукцыйнасці падкрэсліваюць высокую-магутнасць, хуткае і дакладнае рэгуляванне, у той час як патрабаванні да магутнасці абмежаваныя, што робіць яго тыповым дадаткам-тыпу магутнасці BESS. Нягледзячы на тое, што ёмістасць і магутнасць BESS тэарэтычна могуць быць аптымальна сканфігураваны на аснове частаты сеткі і характарыстык ваганняў сігналу памылкі кіравання ў рэгіёне, усебакова ўлічваючы ўплыў ваганняў нагрузкі, прынцыпы дыспетчарызацыі сеткі AGC і аптымізуючы эканамічныя выгады, большасць сучасных працэсаў праектавання заснаваныя на аналізе і статыстычных дадзеных мінулых каманд AGC прылады, імкнучыся цалкам адсочваць больш за 90% ад Дыспетчарскія каманды AGC і падчас працы падтрымліваюць SOC батарэі каля 50%.
Акрамя таго, зыходзячы з тэхнічнага патрабавання, згодна з якім максімальная хуткасць змены магутнасці цеплавога энергаблока складае 3%P у хвіліну, і паколькі змены каманд AGC адбываюцца ў асноўным з хвілінным-за-хвілінным цыклам, канфігурацыя сістэмы захоўвання энергіі 2C на 3% ад намінальнай магутнасці цеплавога энергаблока P з'яўляецца больш разумнай.
Асноўны прынцып паказаны на малюнку.
У камбінаваных сістэмах цеплавой энергіі і назапашвання энергіі спосабы падключэння да сеткі BESS (сістэма акумулявання энергіі катла) звычайна дзеляцца на дзве катэгорыі: адна выкарыстоўвае залішнюю магутнасць існуючага дапаможнага трансфарматара завода і падключае яго да выхаду генератара праз узмацняльнік другаснага напружання;
другі канфігуруе незалежны павышаючы-трансфарматар для непасрэднага падлучэння сістэмы захоўвання энергіі да выхаду генератара. Абодва спосабы падключэння патрабуюць увагі да магутнасці кароткага ланцуга-лініі і гарманічных варыяцый для забеспячэння бяспечнай працы існуючых цеплавых энергаблокаў, галоўных трансфарматараў, выканаўчых механізмаў катлоў і дапаможных сістэм. У цяперашні час больш распаўсюджана схема падлучэння трансфарматара ўласных патрэб.
Што тычыцца сістэм сувязі і кіравання, як RTU (Блок дыстанцыйнага кіравання), так і DCS (Размеркаваная сістэма кіравання) павінны быць адпаведна зменены, як паказана на малюнку.
Тэхнічныя мадэрнізацыі і асноўныя функцыі абсталявання ўключаюць:
RTU (Рэгіянальнае падраздзяленне) дадасць пакет вымярэння магутнасці BESS (Сістэма збалансаванага захоўвання энергіі), які будзе аб'яднаны са значэннямі вымярэнняў выхаду генератара і перададзены ў дыспетчарскі цэнтр электрасеткі ў якасці асновы для ацэнкі AGC (Аўтаматычнае рэгуляванне ўзмацнення). Будзе створаны новы канал сувязі з BESS для размеркавання каманд AGC і, пры неабходнасці, перадачы выходных дадзеных і інфармацыі аб стане камбінаванай цеплавой энергіі і сістэмы назапашвання энергіі ў BESS для папярэдняй ацэнкі індэкса K эфектыўнасці рэгулявання AGC і аналізу пераваг на мясцовым узроўні.
DCS (Размеркаваная сістэма кіравання) усталюе новы канал сувязі з BESS для перадачы каманд AGC, зваротнай сувязі на выхадзе генератара, фактычных індыкатараў нагрузкі генератара, зваротнай сувязі аб актывацыі AGC генератара, флагаў дзеяння рэгулявання першаснай частаты генератара, абмежаванняў выхаду генератара і абмежаванняў хуткасці рэгулявання генератара.
BESS на аснове каманд AGC і выхаду генератара ў-рэальным часе ў спалучэнні з SOC батарэі сістэмы назапашвання энергіі стварае каманды харчавання для сістэмы назапашвання энергіі для дасягнення хуткага кантролю і рэгулявання магутнасці, як паказана на малюнку.
Выява: дапаможны кантролер AGC BESS
У камбінаванай сістэме рэгулявання частоты цеплавога і назапашвання энергіі сістэма назапашвання энергіі ў асноўным складаецца з кантэйнера PCS+павышаючага-трансфарматара, акумулятарнага кантэйнера, высокага{2}}кантэйнера доступу і лакальнага кантэйнера кантролю. Сярод іх кантэйнер для павышаючага-трансфарматара PCS+змяшчае кальцавой асноўны блок, павышаючы-трансфарматар і PCS. Ён падключаецца да батарэйнага кантэйнера з боку пастаяннага току, а з боку пераменнага току ён падключаецца паралельна з суседняй сістэмай захоўвання энергіі перад падключэннем да службовага трансфарматара завода праз цэнтральную размеркавальную шафу.
Пры канкрэтнай рэалізацыі праекта дэталі канструкцыі і мадыфікацыі могуць адрознівацца, але ўсе яны павінны адпавядаць прынцыпу мінімізацыі ўздзеяння на арыгінальныя цеплавыя энергаблокі і не ствараць небяспекі для нармальнай працы РСУ і блокаў.
У сувязі з усё больш жорсткімі патрабаваннямі да якасці электраэнергіі, асабліва хуткім павелічэннем магутнасці аднаўляльных крыніц энергіі, такіх як энергія ветру і сонца, у электрасеткі расце попыт на высака-якасныя рэсурсы рэгулявання частоты. Аднак частыя шырокамаштабныя-карэкціроўкі AGC (аўтаматычнае рэгуляванне ўзмацнення) цеплавымі энергаблокамі могуць негатыўна паўплываць на абсталяванне і перашкодзіць стабільнай працы. Акрамя таго, мадэрнізацыя са звыш-выкідамі дадаткова абмяжоўвае хуткасць рэгулявання цеплавых энергаблокаў, зніжаючы індэкс эфектыўнасці рэгулявання K. Такім чынам, інтэграваныя сістэмы рэгулявання частоты цеплавой энергіі і назапашвання энергіі прапануюць прамыя тэхнічныя перавагі і істотныя эканамічныя перавагі.
Прымаючы ў якасці прыкладу інтэграваны праект цеплавой энергіі і назапашвання энергіі ў паўночна-заходнім Кітаі, перад даданнем назапашвальніка энергіі індэкс эфектыўнасці рэгулявання AGC K незалежных цеплавых энергаблокаў вагаўся ад 1,97 да 2,62. Пасля дадання назапашвальніка энергіі інтэграваная сістэма цеплавой энергіі і назапашвання энергіі палепшыла гэта да 4,95 - 5,91; кошт кампенсацыі таксама павялічыўся з менш чым 10 000 юаняў у дзень да амаль 110 000 юаняў у дзень.
Аднак у перыяды адносна стабільнай нагрузкі попыт сеткі на рэсурсы рэгулявання частоты мае верхнюю мяжу, і рынкавая прастора для гэтага прыкладання будзе хутка сціскацца. З-за прыняцця правіла "нулявой-сумы" і ўплыву палітыкі і адпаведных механізмаў размеркавання працэнтаў, даходы праекта, асабліва ўладальнікаў сістэм захоўвання энергіі, падвяргаюцца пэўнай нявызначанасці.