თბოელექტროსადგურები, როგორც პირველადი სიხშირის რეგულირების რესურსი, რომელიც უზრუნველყოფს AGC (Automatic Guided Vehicle) დამხმარე მომსახურებას, აწუხებს რამდენიმე ნაკლი: ხანგრძლივი რეაგირების დრო (როგორც წესი, ათობით წამის დიაპაზონში); ნელი რეგულირების სიჩქარე (სტანდარტული რეგულირების სიჩქარე (MWmin) თბოელექტროსადგურებისთვის არ აღემატება ნომინალური სიმძლავრის 3%-ს); და ცუდი რეგულირების სიზუსტე (თბოელექტროსადგურების დასაშვები გადახრა არის ნომინალური სიმძლავრის 1%).
თუმცა დასაქმებაბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემებითბოელექტროსადგურებთან ერთად AGC ბრძანებებზე პასუხის გასაცემად შეუძლია სრულად გამოიყენოს ენერგიის შენახვის სისტემების უპირატესობები: მოკლე რეაგირების დრო (<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.
კომბინირებული თერმული და ენერგიის შენახვის სიხშირის რეგულირების ძირითადი პრინციპები და პროცესი:
1) ელექტროენერგიით, ენერგიის შესანახი და თბოელექტროსადგურები შეიძლება მუშაობდნენ პარალელურად ქსელის მიერთების ბოლოში, ერთად მუშაობდნენ AGC დისპეტჩერიზაციის ბრძანებების თვალყურის დევნებისთვის, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს საერთო რეგულირების მუშაობას;
2) თბოელექტროსადგურის თავდაპირველი AGC კონტროლის შეცვლის გარეშე, შექმენით ენერგიის შენახვის სისტემის გამომავალი ბრძანება AGC ბრძანებასა და თბოელექტროსადგურის რეალურ{1}დროში გამომავალ განსხვავებაზე დაყრდნობით და შეავსეთ ენერგიის მოთხოვნის უფსკრული, რომელიც გამოწვეულია სხვაობით ენერგიის შენახვის სისტემის სწრაფი და ზუსტი სიმძლავრის კონტროლის მახასიათებლების გამოყენებით.
3) როდესაც თბოელექტროსადგურის გამომავალი პასუხობს AGC ბრძანებას და უახლოვდება მას, ენერგიის შესანახი სისტემის გამომავალი შესაბამისად იხსნება მანამ, სანამ თბოელექტროსადგური საბოლოოდ არ მიიღებს AGC ბრძანების გამომუშავებას. ჩანს, რომ ენერგიის შენახვის სისტემის მაღალი სიმძლავრის მუშაობის დრო ერთი AGC-ის რეგულირების დროს არის 1-დან 2 წუთამდე.
როგორც ზემოაღნიშნული პროცესიდან ჩანს, BESS-ის მაქსიმალური გამომავალი სიმძლავრე არის განსხვავება AGC ბრძანებასა და თბოელექტროსადგურის მიმდინარე გამომავალს შორის. შესრულების მოთხოვნა ხაზს უსვამს მაღალ-სიძლიერეს, სწრაფ და ზუსტ რეგულირებას, ხოლო სიმძლავრის მოთხოვნა შეზღუდულია, რაც მას აქცევს ტიპიური სიმძლავრის-ტიპის BESS აპლიკაციას. მიუხედავად იმისა, რომ BESS-ის სიმძლავრე და სიმძლავრე თეორიულად შეიძლება იყოს ოპტიმალურად კონფიგურირებული ქსელის სიხშირეზე და რეგიონში საკონტროლო შეცდომის სიგნალის რყევების მახასიათებლებზე, დატვირთვის რყევების ზემოქმედების ყოვლისმომცველი გათვალისწინებით, ქსელის AGC დისპეტჩერიზაციის პრინციპები და ეკონომიკური სარგებლის ოპტიმიზაცია. AGC-ის დისპეტჩერიზაციის ბრძანებების 90% და ექსპლუატაციის დროს, ბატარეის SOC-ის შენარჩუნება დაახლოებით 50%.
გარდა ამისა, ტექნიკური მოთხოვნიდან გამომდინარე, რომ თბოელექტროსადგურის სიმძლავრის ცვლილების მაქსიმალური სიჩქარე არის 3% P წუთში, და ვინაიდან AGC ბრძანების ცვლილებები ძირითადად ხდება წუთში-წუთში{2}}, 2C ენერგიის შენახვის სისტემის კონფიგურაცია თბოელექტროსადგურის ნომინალური სიმძლავრის P 3%-ზე უფრო გონივრულია.
ძირითადი პრინციპი ნაჩვენებია ფიგურაში.
კომბინირებულ თბოელექტროენერგიის და ენერგიის შესანახ სისტემებში, BESS (ქვაბის ენერგიის შენახვის სისტემა) ქსელის მიერთების მეთოდები ჩვეულებრივ იყოფა ორ კატეგორიად: ერთი იყენებს არსებული ქარხნის დამხმარე ტრანსფორმატორის ჭარბ სიმძლავრეს და აკავშირებს მას გენერატორის გამოსასვლელთან მეორადი ძაბვის გამაძლიერებლის მეშვეობით;
მეორე აკონფიგურირებს დამოუკიდებელ საფეხურის-ტრანსფორმატორს, რათა უშუალოდ დაუკავშირდეს ენერგიის შესანახ სისტემას გენერატორის გასასვლელთან. კავშირის ორივე მეთოდი მოითხოვს ყურადღებას ხაზის მოკლე-ჩართვის სიმძლავრეს და ჰარმონიულ ცვალებადობას, რათა უზრუნველყოფილი იყოს არსებული თბოელექტროსადგურების, მთავარი ტრანსფორმატორების, ქვაბის აქტივატორების და დამხმარე სისტემების უსაფრთხო მუშაობა. ამჟამად უფრო გავრცელებულია მცენარეთა დამხმარე ტრანსფორმატორის შეერთების სქემა.
რაც შეეხება კომუნიკაციისა და მართვის სისტემებს, RTU (დისტანციური მართვის განყოფილება) და DCS (განაწილებული მართვის სისტემა) შესაბამისად უნდა შეიცვალოს, როგორც ნაჩვენებია სურათზე.
აღჭურვილობის ტექნიკური განახლებები და ძირითადი ფუნქციები მოიცავს:
RTU (რეგიონული ერთეული) დაამატებს BESS (ბალანსირებული ენერგიის შენახვის სისტემა) სიმძლავრის გაზომვის პაკეტს, რომელიც გაერთიანდება გენერატორის გამომავალი გაზომვის მნიშვნელობებთან და გადაეცემა ელექტროენერგიის ქსელის დისპეტჩერიზაციის ცენტრს, როგორც AGC (Automatic Gain Control) შეფასების საფუძველი. შეიქმნება ახალი საკომუნიკაციო არხი BESS-თან AGC ბრძანებების გადანაწილებისთვის და, საჭიროებისამებრ, გადასცეს კომბინირებული თბოელექტროენერგიის და ენერგიის შენახვის სისტემის გამომავალი და სტატუსის ინფორმაცია BESS-ს AGC რეგულირების ეფექტურობის K ინდექსის წინასწარი შეფასებისთვის და ადგილობრივად სარგებლის ანალიზისთვის.
DCS (განაწილებული კონტროლის სისტემა) დაამყარებს ახალ საკომუნიკაციო არხს BESS-თან AGC ბრძანებების, გენერატორის გამომავალი უკუკავშირის, გენერატორის რეალური დატვირთვის ინდიკატორების, გენერატორის AGC აქტივაციის უკუკავშირის, გენერატორის პირველადი სიხშირის რეგულირების მოქმედების დროშების, გენერატორის გამომავალი ლიმიტების და გენერატორის რეგულირების სიჩქარის ლიმიტების გადასაცემად.
BESS, ეფუძნება AGC ბრძანებებს და გენერატორის ბლოკის რეალურ{{0}დროში გამომავალს, ენერგიის შენახვის სისტემის ბატარეის SOC-თან ერთად, აყალიბებს დენის ბრძანებებს ენერგიის შენახვის სისტემისთვის, რათა მიაღწიოს ენერგიის სწრაფ კონტროლს და რეგულირებას, როგორც ნაჩვენებია სურათზე.
სურათი: BESS დამხმარე AGC კონტროლერი
თერმული და ენერგიის შენახვის სიხშირის რეგულირების კომბინირებულ სისტემაში, ენერგიის შენახვის სისტემა ძირითადად შედგება PCS+step-საფეხურიანი ტრანსფორმატორის კონტეინერისგან, ბატარეის კონტეინერისგან, მაღალი-ძაბვის წვდომის კონტეინერისგან და ადგილობრივი მონიტორინგის კონტეინერისგან. მათ შორის, PCS+step-ზედა სატრანსფორმატორო კონტეინერში განთავსებულია რგოლის ძირითადი ერთეული, საფეხურის-საფეხური ტრანსფორმატორი და PCS. იგი დაკავშირებულია ბატარეის კონტეინერთან DC მხარეს, ხოლო AC მხარეს, იგი დაკავშირებულია მიმდებარე ენერგიის შენახვის სისტემის პარალელურად, სანამ დაუკავშირდება ქარხნის მომსახურების ტრანსფორმატორს ცენტრალური გადამრთველი კაბინეტის მეშვეობით.
პროექტის კონკრეტული განხორციელებისას, დიზაინისა და მოდიფიკაციის დეტალები შეიძლება განსხვავდებოდეს, მაგრამ ყველამ უნდა დაიცვას ორიგინალური თბოელექტროსადგურების ზემოქმედების მინიმუმამდე დაყვანის პრინციპი და არ უნდა შეუქმნას უსაფრთხოების საფრთხეს DCS-ისა და დანადგარების ნორმალურ ფუნქციონირებაზე.
ელექტროენერგიის ხარისხზე მზარდი მკაცრი მოთხოვნების გამო, განსაკუთრებით განახლებადი ენერგიის წყაროების სიმძლავრის სწრაფი ზრდის გამო, როგორიცაა ქარი და მზის ენერგია, ელექტრო ქსელს აქვს მზარდი მოთხოვნა მაღალი-სიხშირის რეგულირების რესურსებზე. თუმცა, ხშირმა-მასშტაბიანი AGC-ის (ავტომატური გამაძლიერებლის კონტროლი) კორექტირება თბოელექტროსადგურების მიერ შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს აღჭურვილობაზე და შეაფერხოს სტაბილურ მუშაობას. გარდა ამისა, ულტრა-დაბალი ემისიის გადაკეთება კიდევ უფრო ზღუდავს თბოელექტროსადგურების რეგულირების სიჩქარეს, ამცირებს რეგულირების შესრულების ინდექსს K. ამიტომ, თერმული ენერგიისა და ენერგიის შენახვის სიხშირის რეგულირების ინტეგრირებული სისტემები გთავაზობთ პირდაპირ ტექნიკურ სარგებელს და მნიშვნელოვან ეკონომიკურ უპირატესობებს.
ჩრდილო-დასავლეთ ჩინეთში თერმული ენერგიისა და ენერგიის შესანახი ინტეგრირებული პროექტის მაგალითზე, ენერგიის შენახვის დამატებამდე, დამოუკიდებელი თბოელექტროსადგურების AGC რეგულირების შესრულების ინდექსი K მერყეობდა 1,97-დან 2,62-მდე. ენერგიის შენახვის დამატების შემდეგ, ინტეგრირებულმა თერმული ენერგიისა და ენერგიის შენახვის სისტემამ ეს გააუმჯობესა 4,95-დან 5,91-მდე; კომპენსაციის ღირებულება ასევე გაიზარდა 10000 იუანზე ნაკლებიდან დღეში თითქმის 110000 იუანამდე.
თუმცა, შედარებით სტაბილური დატვირთვის პერიოდებში, ქსელის მოთხოვნას სიხშირის რეგულირების რესურსებზე აქვს ზედა ზღვარი და ამ აპლიკაციისთვის ბაზრის სივრცე სწრაფად შემცირდება. „ნულოვანი-ჯამის“ წესის მიღებისა და პოლიტიკისა და მასთან დაკავშირებული პროცენტების განაწილების მექანიზმების გავლენის გამო, პროექტის შემოსავალი, განსაკუთრებით ენერგიის შენახვის სისტემის მფლობელების შემოსავალი, ექვემდებარება გარკვეულ გაურკვევლობას.