Termoblokiem kā primārajam frekvences regulēšanas resursam, kas nodrošina AGC (Automatic Guided Vehicle) palīgpakalpojumus, ir vairāki trūkumi: ilgs reakcijas laiks (parasti desmitiem sekunžu diapazonā); lēns regulēšanas ātrums (standarta regulēšanas ātrums (MWmin) siltumenerģijas blokiem nepārsniedz 3% no nominālās jaudas); un slikta regulēšanas precizitāte (termoblokiem pieļaujamā novirze ir 1% no nominālās jaudas).
Tomēr nodarbinotakumulatoru enerģijas uzglabāšanas sistēmaskopā ar siltuma jaudas blokiem, lai reaģētu uz AGC komandām, var pilnībā izmantot enerģijas uzglabāšanas sistēmu priekšrocības: īss reakcijas laiks (<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.
Kombinētās siltuma un enerģijas uzkrāšanas frekvences regulēšanas pamatprincipi un process:
1) elektriski, enerģijas uzglabāšanas un siltuma jaudas vienības var darboties paralēli tīkla savienojuma galā, strādājot kopā, lai izsekotu AGC nosūtīšanas komandas, tādējādi ievērojami uzlabojot vispārējo regulēšanas veiktspēju;
2) Nemainot siltumenerģijas bloka sākotnējo AGC vadību, konstruējiet enerģijas uzkrāšanas sistēmas izvades komandu, pamatojoties uz atšķirību starp AGC komandu un siltumenerģijas bloka reāllaika izvadi, un kompensējiet starpības radīto jaudas pieprasījuma starpību, izmantojot ātru un precīzu enerģijas uzkrāšanas sistēmas jaudas kontroles raksturlielumus.
3) Termoenerģijas bloka izvadei reaģējot uz AGC komandu un tai tuvojoties, enerģijas uzkrāšanas sistēmas izvade tiek attiecīgi atsaukta, līdz siltumenerģijas bloks beidzot pārņem AGC komandas izvadi. Var redzēt, ka enerģijas uzkrāšanas sistēmas lielas jaudas darbības laiks vienas AGC regulēšanas laikā ir aptuveni 1 līdz 2 minūtes.
Kā redzams no iepriekš minētā procesa, BESS maksimālā izejas jauda ir starpība starp AGC komandu un siltumenerģijas bloka pašreizējo jaudu. Veiktspējas prasībā ir uzsvērta liela-jauda, ātra un precīza regulēšana, savukārt jaudas prasība ir ierobežota, padarot to par tipisku jaudas-tipa BESS lietojumprogrammu. Lai gan teorētiski BESS jaudu un jaudu var optimāli konfigurēt, pamatojoties uz tīkla frekvenci un vadības kļūdas signāla svārstību raksturlielumiem reģionā, vispusīgi ņemot vērā slodzes svārstību ietekmi, tīkla AGC dispečerēšanas principus un optimizējot ekonomiskos ieguvumus, lielākā daļa pašreizējo projektēšanas procesu ir balstīti uz analīzi un statistikas datiem par vienības pagātnes izsekošanu, vairāk nekā AGC. AGC nosūtīšanas komandas un darbības laikā uzturēt akumulatora SOC aptuveni 50%.
Turklāt, pamatojoties uz tehnisko prasību, ka siltumenerģijas bloka maksimālais jaudas maiņas ātrums ir 3%P minūtē, un tā kā AGC komandu izmaiņas galvenokārt notiek minūtes -pa-minūtes ciklā, saprātīgāk ir konfigurēt 2C enerģijas uzkrāšanas sistēmu ar 3% no siltumenerģijas bloka nominālās jaudas P.
Pamatprincips ir parādīts attēlā.
Kombinētajās siltumenerģijas un enerģijas uzkrāšanas sistēmās BESS (Boiler Energy Storage System) tīkla pieslēguma metodes parasti iedala divās kategorijās: viena izmanto esošās iekārtas palīgtransformatora jaudas pārpalikumu un savieno to ar ģeneratora izeju, izmantojot sekundāro sprieguma pastiprinātāju;
otrs konfigurē neatkarīgu{0}}pakāpju transformatoru, lai tieši savienotu enerģijas uzglabāšanas sistēmu ar ģeneratora izeju. Abām savienojuma metodēm jāpievērš uzmanība līnijas īssavienojuma kapacitātei- un harmoniku izmaiņām, lai nodrošinātu esošo siltumenerģijas bloku, galveno transformatoru, katlu izpildmehānismu un palīgsistēmu drošu darbību. Pašlaik vairāk izplatīta ir iekārtas palīgtransformatora pieslēguma shēma.
Attiecībā uz sakaru un vadības sistēmām gan RTU (Remote Control Unit), gan DCS (Distributed Control System) ir attiecīgi jāmaina, kā parādīts attēlā.
Iekārtas tehniskie uzlabojumi un pamatfunkcijas ietver:
RTU (reģionālā struktūrvienība) pievienos BESS (Balanced Energy Storage System) jaudas mērījumu paketi, kas tiks apvienota ar ģeneratora izejas mērījumu vērtībām un nosūtīta uz elektrotīkla dispečercentru kā pamatu AGC (Automatic Gain Control) novērtējumam. Tiks izveidots jauns sakaru kanāls ar BESS, lai piešķirtu AGC komandas un, ja nepieciešams, pārsūtītu kombinētās siltumenerģijas un enerģijas uzglabāšanas sistēmas izejas un statusa informāciju uz BESS provizoriskai AGC regulēšanas veiktspējas indeksa K novērtēšanai un ieguvumu analīzei lokāli.
DCS (Distributed Control System) izveidos jaunu sakaru kanālu ar BESS, lai pārraidītu AGC komandas, ģeneratora izejas atgriezenisko saiti, faktiskās ģeneratora slodzes indikatorus, ģeneratora AGC aktivizācijas atgriezenisko saiti, ģeneratora primārās frekvences regulēšanas darbības karogus, ģeneratora izejas ierobežojumus un ģeneratora regulēšanas ātruma ierobežojumus.
BESS, pamatojoties uz AGC komandām un ģeneratora bloka reāllaika -izvadi, apvienojumā ar enerģijas uzglabāšanas sistēmas akumulatora SOC, konstruē enerģijas uzglabāšanas sistēmas jaudas komandas, lai panāktu ātru jaudas kontroli un regulēšanu, kā parādīts attēlā.
Attēls: BESS papildu AGC kontrolieris
Kombinētajā siltuma un enerģijas uzglabāšanas frekvences regulēšanas sistēmā enerģijas uzkrāšanas sistēma lielākoties sastāv no PCS+step-augšup transformatora konteinera, akumulatora konteinera, augstsprieguma{2}}piekļuves konteinera un lokālā uzraudzības konteinera. Tostarp PCS+pakāpju{5}}augšup transformatora konteinerā atrodas gredzena galvenais bloks, augšup{6}}transformators un PCS. Tas ir savienots ar akumulatora konteineru līdzstrāvas pusē, un no maiņstrāvas puses tas ir savienots paralēli blakus esošajai enerģijas uzkrāšanas sistēmai, pirms tiek pievienots iekārtas apkalpošanas transformatoram, izmantojot centrālo sadales skapi.
Konkrētajā projekta īstenošanā konstrukcijas un modifikācijas detaļas var atšķirties, taču visiem ir jāievēro princips, ka tiek samazināta ietekme uz oriģinālajiem termoblokiem, un tiem nevajadzētu radīt nekādus drošības apdraudējumus DCS un bloku normālai darbībai.
Arvien stingrākām prasībām attiecībā uz elektroenerģijas kvalitāti, jo īpaši strauji palielinoties atjaunojamo enerģijas avotu, piemēram, vēja un saules enerģijas, jaudai, elektrotīklam pieaug pieprasījums pēc augstas-kvalitatīvas frekvences regulēšanas resursiem. Tomēr biežas liela mēroga -AGC (automātiskās pastiprinājuma kontroles) regulēšanas, ko veic siltuma jaudas bloki, var negatīvi ietekmēt aprīkojumu un kavēt stabilu darbību. Turklāt īpaši zemas emisijas modernizēšana vēl vairāk ierobežo siltumenerģijas bloku regulēšanas ātrumu, samazinot regulēšanas veiktspējas indeksu K. Tāpēc integrētās siltumenerģijas un enerģijas uzglabāšanas frekvences regulēšanas sistēmas piedāvā tiešus tehniskus ieguvumus un būtiskas ekonomiskās priekšrocības.
Kā piemēru ņemot siltumenerģijas un enerģijas uzglabāšanas integrēto projektu Ķīnas ziemeļrietumos, pirms enerģijas uzglabāšanas pievienošanas neatkarīgo siltumenerģijas bloku AGC regulēšanas veiktspējas indekss K svārstījās no 1,97 līdz 2,62. Pēc enerģijas uzkrāšanas pievienošanas integrētā siltumenerģijas un enerģijas uzkrāšanas sistēma to uzlaboja līdz 4,95 līdz 5,91; kompensācijas izmaksas arī pieauga no mazāk nekā 10 000 juaņu dienā līdz gandrīz 110 000 juaņu dienā.
Tomēr relatīvi stabilas slodzes periodos tīkla pieprasījumam pēc frekvences regulēšanas resursiem ir augšējā robeža, un tirgus telpa šim lietojumam tiks strauji saspiesta. Tā kā ir pieņemts "nulles-summas" noteikums un politika un saistītie procentu sadales mehānismi, projekta ieņēmumi, jo īpaši enerģijas uzglabāšanas sistēmu īpašnieki, ir pakļauti zināmām neskaidrībām.