Baterijski sustavi za pohranu energijekoriste se u gotovo svim područjima proizvodnje, prijenosa i potrošnje električne energije. Zbog svog kratkog vremena odziva, velike brzine prilagodbe i visoke preciznosti upravljanja, donose veliko proširenje i poboljšanje funkcije ili performansi u svim područjima primjene.
Osnovni principi AGC u termoenergetskim jedinicama
Sustav automatske regulacije frekvencije i aktivne snage u elektroenergetskom sustavu naziva se automatska regulacija generatora (AGC). Obično se odnosi na automatsko povećanje ili smanjenje naredbi ciljanog opterećenja za proizvodne jedinice izravno od strane dispečerskog centra elektroenergetske mreže putem distribuiranog upravljačkog sustava (DCS). To je osnovna funkcija proizvodnih jedinica.
Pod pretpostavkom proizvodnje visoko{0}}kvalitetne električne energije, AGC (automatska kontrola proizvodnje) zadovoljava-ravnotežu ponude i potražnje u stvarnom vremenu i reagira na promjene opterećenja u roku od nekoliko minuta do desetaka minuta, stoga pripada sekundarnoj regulaciji frekvencije. Njegovi temeljni zadaci uključuju održavanje frekvencije mreže unutar dopuštenog raspona pogreške, tj. podešavanje frekvencije-bez pogreške; kontroliranje neto razmjene snage međusobno povezane mreže radi rada prema planiranoj vrijednosti; upravljanje izmijenjenom električnom energijom interkonekcijske mreže unutar planiranog limita; i koordiniranje elektrana (jedinica) koje sudjeluju u daljinskoj regulaciji da rade u skladu s načelom optimalne ekonomske raspodjele, kako bi se maksimizirale prednosti mreže, pod pretpostavkom ispunjavanja sigurnosnih ograničenja mreže, frekvencije mreže i plana vanjske mrežne razmjene, sudjelujući na taj način u tercijarnoj regulaciji frekvencije.
Kako bi se osigurao siguran i stabilan rad elektroenergetskog sustava, postoje ciljani zahtjevi za kapacitet i podesivi kapacitet proizvodnih jedinica koje sudjeluju u AGC (Automatic Generation Control) operacijama. U kineskom elektroenergetskom sustavu, nazivni kapacitet proizvodnih jedinica koje sudjeluju u AGC-u općenito zahtijeva da one čine više od 50% ukupnog instaliranog kapaciteta sustava, a podesivi kapacitet proizvodnih jedinica koje sudjeluju u AGC-u čini više od 15% vršnog opterećenja sustava. Konkretno, za termoenergetske jedinice koje sudjeluju u AGC-u, kada je nazivna snaga P, raspon regulacije snage općenito je 50%P do 100%P; maksimalna brzina promjene snage po minuti je 3%P; vrijeme odziva regulacije opterećenja treba biti manje od 30 sekundi; a za dinamičku pogrešku regulacije, uzimajući za primjer termoenergetsku jedinicu od 300 MW, pogreška regulacije je manja od 3 MW, a najveća pogreška je manja od 5 MW.
AGC sustav, kao što je prikazano na slici, uglavnom se sastoji od AGC kontrolera u dispečerskom centru električne mreže, kanala prijenosa-u stvarnom vremenu, daljinske upravljačke jedinice (RTU) i DCS-a jedinice. Dispečerski centar električne mreže, na temelju-podataka u stvarnom vremenu o opterećenju mreže, radnom statusu jedinice i frekvenciji mreže, daljinski šalje opterećenja jedinicama, generirajući AGC naredbe.
Ove se naredbe prenose RTU-u elektrane preko kanala za daljinski prijenos, kao što je komunikacija nositelja. RTU zatim šalje AGC naredbe kao 4-20mA strujne signale DCS-u jedinice. DCS prilagođava stvarnu izlaznu snagu jedinice na temelju ograničenja opterećenja i zadanih vrijednosti brzine promjene opterećenja, prateći AGC naredbe. Istovremeno, status jedinice u stvarnom-vremenu, kao što je stvarna izlazna snaga, status aktivacije AGC-a, ograničenja opterećenja i brzine promjene, odašiljači pretvaraju u signale od 4-20mA i prenose na RTU. RTU zatim pretvara-status jedinice u stvarnom vremenu u telemetrijske podatke, koji se prenose u dispečerski centar električne mreže putem kanala za daljinski prijenos pomoću visoko{11}}komunikacije nositelja frekvencije. Stoga je AGC daljinski sustav zatvorene petlje za upravljanje procesom proizvodnje električne energije, izgrađen na računalno baziranom sustavu nadzorne kontrole i prikupljanja podataka (SCADA), sustavu koordinacije upravljanja generatorskim sklopom i visoko pouzdanom sustavu prijenosa informacija.
AGC regulacija i tipični proces odziva termoenergetskog agregata prikazani su na slici:
Kao plaćenu pomoćnu uslugu koju elektrane pružaju u elektroenergetskoj mreži, AGC (Automatic Generation Control) reguliraju različite regionalne elektroenergetske mreže kroz odgovarajuća detaljna implementacijska pravila za upravljanje pomoćnom uslugom-povezane proizvodnje na mrežu i upravljanje radom-povezano na mrežu (nazivaju se "dva pravila"). Ova pravila daju detaljne propise o izračunu indeksa učinka i metodama procjene za plaćene pomoćne usluge, uključujući AGC. Uzimajući "dva pravila" (revidirana verzija iz 2019.) za elektrane u regionalnoj elektroenergetskoj mreži Sjeverne Kine kao primjer, pokazatelji procjene za generatorske jedinice koje pružaju AGC usluge uključuju indeks profitabilnosti KAi indeks učinkovitosti regulacije Kp, gdje je Kpprikazan je u sljedećoj formuli:
Kp=K1×K2×K3
U formuli:
K1
regulacijski stupanj, 2-(stvarni regulacijski stupanj jedinice / standardni regulacijski stupanj jedinice).
K2
točnost regulacije, 2-(regulacijsko odstupanje / dopušteno regulacijsko odstupanje)
K3
vrijeme odziva, 2-(vrijeme odziva izlaza jedinice / standardno vrijeme odziva jedinice)
Naknada za kompenzaciju za dane doprinosa za AGC uslugu izračunava se na sljedeći način:
A
D-Dubina podešavanja AGC-a (MW), kumulativna apsolutna vrijednost AGC naredbi unutar jednog ciklusa.
B
Kpd-Indeks performansi, kumulativna vrijednost indeksa prilagodljivosti tijekom procesa podešavanja AGC-a unutar jednog dana.
C
Yagc-AGC kompenzacijski standard (yuan/MW).