Regulacja częstotliwości BESSwykorzystuje szybkie, dwukierunkowe zasilanie akumulatorowe, aby korygować-krótkoterminowe braki równowagi między dostawami i popytem na energię elektryczną. Kiedy częstotliwość sieci spada, akumulatorowy system magazynowania energii rozładowuje moc czynną. Gdy częstotliwość wzrasta, ładuje się i pochłania energię. Kontroler instalacji,system zarządzania energią, układ konwersji mocy i system zarządzania baterią dzielą to zadanie, a każdy z nich może niezależnie ograniczać reakcję.
Prędkość to łatwa część. Każdy nowoczesny BESS-oparty na inwerterze może zmienić moc czynną w ciągu sekundy lub krócej. To, co decyduje o tym, czy projekt-regulacji częstotliwości będzie przynosił zyski, jest mniej efektowne: ile energii faktycznie można wykorzystać w dozwolonym oknie-stanu-ładowania, ile opóźnienia występuje między licznikiem a falownikiem, czy sygnał regulacyjny przesuwa akumulator do końca jego zakresu i czy instalacja przechodzi test wstępnej kwalifikacji operatora systemu przy pierwszej próbie.
W tym przewodniku omówiono samą odpowiedź, arytmetykę wymiarowania z pełnym przykładem, tryby awarii pojawiające się podczas uruchamiania.

Co to jest regulacja częstotliwości BESS?
Częstotliwość sieci odzwierciedla-równowagę w czasie rzeczywistym pomiędzy wytwarzaniem a zużyciem. Kiedy zapotrzebowanie przekracza wielkość generacji, częstotliwość spada. Kiedy produkcja przewyższa popyt, częstotliwość wzrasta. Zasób-regulujący częstotliwość zmienia swoją moc czynną, aby pomóc przywrócić tę równowagę.
BESS może poruszać się w obu kierunkach:
- Odpowiedź podczęstotliwościowa:akumulator odprowadza energię do sieci.
- Odpowiedź nadczęstotliwościowa:akumulator ładuje się i pobiera energię z sieci.
Systemy w Ameryce Północnej zazwyczaj działają przy nominalnej częstotliwości 60 Hz; większość systemów europejskich, brytyjskich i wielu innych pracuje przy częstotliwości 50 Hz. Progi aktywacji, strefy nieczułości i wymagane profile reakcji pochodzą od odpowiedniego kodu sieci i operatora systemu, a nie od dostawcy baterii.
Jedno rozróżnienie warto ustalić wcześniej, ponieważ wpływa ono na dalszy rozwój wydarzeń: regulacja częstotliwości to:mocserwis, zasilanie rezerwowe jestenergiapraca. Regulacja wymaga szybkich, dokładnych i powtarzalnych zmian mocy mierzonych w sekundach i minutach. Kopia zapasowa wymaga ciągłej wydajności mierzonej w godzinach. Pojedynczy BESS może spełniać obie funkcje, ale musi być dobrany i kontrolowany pod kątem obu -, a obie funkcje będą konkurować o ten sam stan naładowania.
Dlaczego zmienia się częstotliwość sieci
Energia elektryczna jest zużywana w tym samym momencie, w którym jest wytwarzana, więc niedopasowanie objawia się natychmiast jako odchylenie częstotliwości. Typowe przyczyny to wyłączenie generatora, awaria transmisji, włączenie dużego obciążenia przemysłowego, nagła zmiana mocy odnawialnej, błąd prognozowania, zdarzenie na połączeniu wzajemnym lub odłączenie dużego obciążenia. Rozmiar i prędkość niezrównoważenia wpływają na szybkość zmian częstotliwości, głębokość nadiru częstotliwości i ilość mocy korekcyjnej potrzebnej systemowi.
Generatory synchroniczne przenoszą wirującą masę, która z natury jest odporna na nagłe zmiany częstotliwości. Zamiast tego fotowoltaika, większość elektrowni wiatrowych i każdy BESS łączą się za pośrednictwem elektroniki mocy. Ponieważ zasoby oparte na falownikach zastępują część floty synchronicznej, dostępna jest mniejsza wewnętrzna bezwładność obrotowa, a większa część odpowiedzi musi pochodzić z odpowiednio skonfigurowanego sterowania falownikiem i zakontraktowanych rezerw. Wytyczne dotyczące niezawodności NERC dotBPS-połączone akumulatory i elektrownie hybrydowetraktuje szybką charakterystykę częstotliwościową jako zdolność, którą BESS powinien być w stanie zapewnić, i zaleca regulowane wzmocnienia strat i pasma nieczułości zarówno w trybie ładowania, jak i rozładowywania, z płynnym przejściem między nimi.
Jak działa regulacja częstotliwości BESS: jedno zdarzenie, sekunda po sekundzie
Większość artykułów opisuje bloki sterujące. Bardziej przydatne jest śledzenie pojedynczego zdarzenia w całej roślinie. Poniższa oś czasu to praktyczna ilustracja elektrowni o mocy 10 MW w systemie 50 Hz reagującej na lokalną charakterystykę spadku - liczby są reprezentatywne, a nie specyfikacja.
| Przybliżony czas | Co się stanie | Kto jest właścicielem |
|---|---|---|
| t = 0 | Jednostka wytwórcza wyłącza się. Częstotliwość zaczyna spadać od 50,00 Hz. | System zasilania |
| t + 0.1–0.3 s | Licznik sieci lub przekaźnik ochronny w miejscu podłączenia wykrywa odchylenie i przekazuje przefiltrowaną wartość częstotliwości do sterownika. | Projekt pomiaru i filtrowania |
| t + 0.3–1 s | Częstotliwość przekracza pasmo nieczułości. Sterownik stosuje charakterystykę spadku i podaje wartość zadaną-mocy czynnej. | Sterownik instalacji / EMS |
| t + 1–5 s | PCS zbliża się do wartości zadanej w ramach swojego limitu rampy, z zastrzeżeniem limitów ładowania/rozładowania aktualnie raportowanych przez BMS. | PCS, ograniczone przez BMS |
| w ciągu 30 s | Osiągnięto i utrzymano pełną aktywację. Nadir częstotliwości zostaje zatrzymany i częstotliwość zaczyna się odbudowywać. | Zakontraktowane wymagania dotyczące produktu |
| 30 s – 15 min | Wolniejsze rezerwy odbudowujące (AGC lub aFRR) przejmują utrzymującą się nierównowagę; wkład regulacyjny maleje. | Wysyłka operatora systemu |
| po wyzdrowieniu | Kontroler aktualizuje stan naładowania, aby oba kierunki były dostępne podczas następnego zdarzenia. | Strategia EMS i zasady rynku |

Warto zatrzymać się na dwóch rzeczach w tym łańcuchu, ponieważ to właśnie na nich projekty faktycznie kończą się niepowodzeniem.
Po pierwsze, odchylenie-na-konwersję mocy. Odpowiedź na opadanie jest często zapisywana jakoodpowiedź mocy=odchylenie częstotliwości × wzmocnienie sterowania. Jest to relacja koncepcyjna służąca wyjaśnieniu pomysłu, a nie równanie projektowe. Prawdziwa implementacja wymaga konwencji znaków, odniesienia do częstotliwości nominalnej, procentu opadania w odniesieniu do określonej podstawy mocy, pasma nieczułości, nasycenia przy mocy znamionowej, limitu rampy i twardych cęgów z SOC i temperatury. W obszarze synchronicznym Europy kontynentalnej, na przykład ENTSO-Ezasady dotyczące nieruchomości FCRwymaga, aby aktywacja nie była sztucznie opóźniana i rozpoczynała się nie później niż dwie sekundy po skoku częstotliwości, aby pełny FCR był zapewniony przy odchyleniu 200 MHz oraz aby łączna strefa nieczułości i nieczułość mieściły się w granicach około 10 mHz. Inżynier testujący faktycznie sprawdza te cztery parametry: - odniesienie, spadek, strefa nieczułości, nasycenie -.
Po drugie, podział władzy. Długa lista funkcji kontrolnych nie mówi czytelnikowi nic o tym, kto jest odpowiedzialny za spóźnioną reakcję. W większości architektur instalacji podział wygląda następująco:
- szt.:szybkość narastania, dokładność śledzenia w pobliżu zerowej mocy, płynne przejście-do-rozładowania, przejazd-zwarciami. Opóźnienie wynosi zwykle milisekundy i rzadko stanowi problem.
- Sterownik instalacji / EMS:krzywa opadania, strefa nieczułości, przesunięcie korekcji SOC, alokacja pomiędzy usługami stosowymi, zachowanie w przypadku utraty komunikacji. To tutaj kończy się większość sporów dotyczących tuningu.
- BMS:chwilowe limity mocy ładowania i rozładowania w oparciu o napięcie, prąd, temperaturę i SOC ogniwa. W zimny poranek może po cichu zmniejszyć zakontraktowaną moc obliczeniową o połowę.
Ograniczenie BMS zasługuje na uwagę na etapie projektowania, a nie podczas testowania. Ogniwa litowe przyjmują znacznie mniejszy prąd ładowania w niskiej temperaturze, więc instalacja, która jest wygodnie symetryczna przy 25 stopniach, może nie być w stanie zapewnić znamionowej regulacji w dół przy -5 stopniach, dopóki pakiety się nie rozgrzeją. Dozwolonezakres temperatur pracy akumulatoraa zdolność systemu cieplnego do jej utrzymania jest zatem częścią projektu usługi-częstotliwości, a nie refleksją.
Regulacja częstotliwości a szybkie pasmo przenoszenia: gdzie leży granica
Terminologia dotycząca częstotliwości nie jest ujednolicona na całym świecie, a produkty komercyjne nie są wymienne. Systemy europejskie wykorzystują rezerwę utrzymania częstotliwości, automatyczną rezerwę przywrócenia częstotliwości i ręczną rezerwę przywrócenia częstotliwości; rynki nordyckie dzielą FCR na produkty-normalnego działania i produkty zakłócające. Rynki północnoamerykańskie korzystają z podstawowej odpowiedzi częstotliwościowej, regulacji w górę i w dół, szybkiej odpowiedzi częstotliwościowej, rezerwy zsynchronizowanej i rezerwy awaryjnej. Funkcje są odwzorowywane na siebie koncepcyjnie, jak poniżej.
| Warstwa kontrolna | Spust | Lokalnie lub zdalnie | Ciągłe śledzenie sygnału? | Typowa rola |
|---|---|---|---|---|
| Szybka charakterystyka częstotliwościowa | Duże, szybkie odchylenie lub RoCoF | Pomiar lokalny | Brak zdarzenia - | Zatrzymaj upadek, chroń nadir |
| Podstawowy / powstrzymujący (PFR, FCR) | Odchylenie częstotliwości poza strefą nieczułości | Lokalne, automatyczne opadanie | Proporcjonalne, a nie podążające za sygnałem | Ustabilizuj odchylenie |
| Regulacja wtórna / przywrócenie (rozporządzenie, aFRR) | Błąd kontroli obszaru | Sygnał zdalny (AGC) | Tak - ciągle, co kilka sekund | Częstotliwość powrotu i równowaga obszaru do celu |
| Trzeciorzędny / zastępczy (mFRR) | Instrukcja operatora | Zdalne, zaplanowane lub ręczne | NIE | Wymień aktywowane rezerwy |
Konsekwencja projektowa jest bezpośrednia. Rzadko wywoływany jest produkt awaryjny, więc energia na aktywację jest niewielka, ale wymagany czas dostawy jest długi. Stale śledzony sygnał regulacyjny jest wywoływany w sposób ciągły, więc przepustowość jest wysoka, a dominującym ryzykiem jest dryf SOC. Ten sam akumulator o mocy 10 MW to w każdym przypadku inna maszyna.
Sterowanie regulacją częstotliwości BESS, opóźnienie i telemetria
Typowa architektura obsługuje licznik sieciowy → sterownik instalacji lub EMS →układ konwersji mocy→ stojaki na baterie, ze sprzężeniem zwrotnym tą samą drogą do systemu SCADA. Lista specyfikacji tego łańcucha jest długa, ale za większość niepowodzeń testów przy pierwszej-próbie odpowiadają trzy elementy:
- Od końca-do{1}}końca opóźnienia, mierzony na podstawie skoku częstotliwości na liczniku do mocy w punkcie przyłączenia -, a nie na podstawie czasu odpowiedzi PCS podanego w arkuszu danych. Szybkość aktualizacji licznika, stałe czasowe filtra, interwał odpytywania protokołu i czas cyklu kontrolera – wszystko to kumuluje się.
- Konfiguracja pasma nieczułości i opadu, który często jest ustawiony w trzech miejscach (PCS, sterownik instalacji, EMS) i musi być ustawiony konsekwentnie w dokładnie jednym z nich.
- Zachowanie powodujące utratę-komunikacji, ponieważ operator to przetestuje. To, czy instalacja utrzyma ostatnią nastawę, spadnie do zera, czy też powróci do lokalnego spadku, jest wyborem umownym i musi być zgodne z zasadami rynkowymi.
Typowa historia uruchamiania wygląda następująco: PCS odpowiada na stanowisku testowym w czasie krótszym niż 200 ms, ale licznik jest odpytywany przez Modbus TCP w czasie 1 s, sterownik wykonuje cykl 500 ms z filtrem 1 s, a zmierzona odpowiedź instalacji pojawia się po około dwóch sekundach po wykonaniu tego kroku. Inwerter nigdy nie był problemem. Nazwanie protokołu - Modbus TCP, IEC 61850, DNP3 lub interfejsu-specyficznego dla operatora - też nie wystarczy; projekt musi ustalić na piśmie punkty danych, częstotliwość aktualizacji, uprawnienia kontrolne i zachowanie w przypadku awarii.
MW vs MWh dla regulacji częstotliwości
Najczęstszym błędem przy doborze rozmiaru jest zakup systemu na podstawie jego mocy znamionowej. Wartość MW określa, ile mocy elektrownia może wprowadzić lub pochłonąć w jednej chwili. Ocena MWh określa, jak długo może to robić. Jeżeli różnica pomiędzyparametry mocy i energiijest nadal niejasny, rozstrzygnij go przed przeczytaniem następnej sekcji, ponieważ wszystko poniżej jest zbudowane na nim arytmetyka.
Początkowa zależność jest prosta:
Wymagana energia=moc regulacyjna × wymagany czas dostawy
Prawie nigdy nie jest to odpowiedź. Tabliczka znamionowa MWh nie jest użyteczną MWh, a różnica jest zwykle dwukrotna lub większa.
Jak dobrać rozmiar BESS do regulacji częstotliwości
Krok 1: Weź wymagania od faktycznego operatora systemu
Przede wszystkim zapoznaj się z aktualnym podręcznikiem rynkowym i procedurą wstępnej kwalifikacji swojej sieci i produktu, a także wyodrębnij: wymagane zwiększenie MW, wymagane zmniejszenie MW, czas reakcji, czas pełnej-aktywacji, minimalny czas dostawy, czas przywracania, wymagania dotyczące dokładności i dostępności, minimalną wielkość oferty, zasady pomiaru i telemetrii oraz samą procedurę testową. Nie kopiuj wymagań z innego kraju lub operatora. - Jest to godzina o najwyższej-wartości w całym procesie projektowania.
Krok 2: Ustaw moc znamionową względem każdego limitu na ścieżce
Rezerwa zakontraktowana nie jest jedynym roszczeniem PCS. Możliwości zwiększania mogą być ograniczone przez wartość znamionową rozładowania PCS, limit rozładowania BMS, limit eksportu do sieci, parametry transformatora, zmagazynowaną energię lub obciążenie obiektu. Możliwość obniżenia może być ograniczona przez znamionową opłatę PCS, limit opłat BMS, limit importu sieci, pozostałą pojemność lub zapotrzebowanie lokalizacji. W przypadku produktu symetrycznego oba kierunki muszą być dostępne jednocześnie przy mocy umownej - wiążącym ograniczeniem jest zwykle to, którego nikt nie modelował.
Krok 3: Oblicz energię użytkową, a następnie wróć do tabliczki znamionowej
W tym miejscu sprawdzony przykład zasługuje na utrzymanie.Poniższe rysunki stanowią ilustrujący przykład objaśniający metodę; nie stanowią one specyfikacji i nie można ich stosować w projekcie bez własnych zasad dotyczących produktu operatora.
Wymóg:Regulacja symetryczna 10 MW, 15 minut ciągłej pełnej dostawy w dowolnym kierunku.
- Energia w miejscu przyłączenia, w każdym kierunku: 10 MW × 0,25 h =2,5 MWh.
- Ścieżka rozładowania (PCS, transformator, urządzenia pomocnicze) na poziomie około 94%: ogniwa muszą dostarczyć około2,66 MWh.
- Ścieżka ładowania na poziomie około 94%: pochłanianie 2,5 MWh na liczniku około2,35 MWhdo komórek.
- Całkowite wahanie prądu stałego, które musi znajdować się w dozwolonym oknie:≈ 5,0 MWh- dwukrotnie większa liczba naiwna, ponieważ produkt symetryczny potrzebuje zmagazynowanej energiiIjednocześnie pusta przestrzeń nad głową.
- Dopuszczalne okno SOC 10–90% (użyteczne 80%): tabliczka znamionowa na początku życia Większe lub równe 5,0 / 0,8 ≈6,3 MWh.
- Gwarancja zapewniająca zachowanie 70% pojemności w ciągu 10 lat, bez rozszerzenia: tabliczka znamionowa ≈ 5,0 / (0,8 × 0,7) ≈8,9 MWh.
Zatem wymaganie „15-minut” w elektrowni o mocy 10 MW daje stosunek energii-do-mocy w przedziale od 0,63 do 0,89 MWh na MW -, a nie 0,25, jak sugeruje podstawowa arytmetyka. Decyzja inżynieryjna jest wówczas jednoznaczna: kup około 9 MWh pierwszego dnia, zaakceptuj nakłady inwestycyjne i ciesz się łagodniejszą stawką C-; lub zbudować około 6,5 MWh i zobowiązać się do zwiększenia w ciągu pięciu lub sześciu lat. Obydwa są do obrony. To, czego nie da się obronić, to podanie 2,5 MWh. Dodaj na górze-specyficzne dla obiektu obniżenie parametrów znamionowych – utrzymywanie się temperatury otoczenia wynoszącej 40 stopni będzie kosztować użyteczną pojemność i zwiększa obciążenie pomocnicze, a wynikające z tego obciążenie w dużej mierze wyjaśnia, dlaczegowybór układu chłodzeniajest decyzją dotyczącą regulacji-częstotliwości, a nie szczegółem mechanicznym.

Krok 4: Wybierz świadomie okno SOC
Cel w pobliżu środka dozwolonego zakresu pozwala zachować elastyczność dwukierunkową, a w przypadku produktu symetrycznego jest to zwykle właściwy punkt wyjścia. To punkt wyjścia, a nie reguła. Prawidłowe zmiany docelowe z uwzględnieniem historycznego odchylenia sygnału, asymetrii usług, zasad rozliczania energii, składu chemicznego, warunków gwarancji, innych zastosowań połączonych i oczekiwanego-czasu trwania zdarzenia w najgorszym przypadku. Sterownik powinien dynamicznie dostosowywać cel; stała wartość procentowa-zakodowana na stałe podczas uruchamiania jest znanym źródłem-słabej wydajności w późniejszym okresie użytkowania.
Krok 5: Uwzględnij degradację i margines-końca-życia
Roślina, która spełnia wymagania w momencie, gdy jest nowa, może je zawieść w szóstym roku. Model wymiarowania wymaga starzenia kalendarzowego, starzenia cyklicznego, ekspozycji na temperaturę, oczekiwanej przepustowości, średniego SOC, współczynnika C-, limitów gwarancyjnych, planu ulepszeń i -, co najważniejsze, - wyraźnego--wymagania dotyczącego wydajności na koniec okresu użytkowania, podanego w tych samych jednostkach co umowa.
Krok 6: Symuluj na podstawie rzeczywistych danych
Symulacja na podstawie reprezentatywnych danych dotyczących częstotliwości lub wysyłek jest najbardziej niezawodną dostępną metodą projektowania, ale zalecenie to jest bezwartościowe bez jej parametrów. Dające się obronić badanie określa, który zbiór danych historycznych został wykorzystany i w jakim horyzoncie czasowym, interwał próbkowania, początkowy SOC i zasady odnawiania, kryteria akceptacji i przypadki wrażliwości. Przydatne minimum: co najmniej dwanaście miesięcy sygnału opublikowanego przez operatora w jego natywnej rozdzielczości, działającego na podstawie kilku początkowych wartości SOC, z awarią zdefiniowaną jako dowolny okres, w którym elektrownia nie jest w stanie dostarczyć zakontraktowanej mocy w żadnym kierunku. Średnia miesięczna ukryje dokładnie te krótkie okna, za które płacisz za dostępność.
Zarządzanie SOC w zakresie odpowiedzi częstotliwościowej
Regulacja oddala baterię od celu. Sterownik potrzebuje strategii odświeżenia: powolne ładowanie lub rozładowywanie pomiędzy zdarzeniami, przesunięcie zastosowane do polecenia regulacji lub transakcje na rynku energii w celu przywrócenia punktu pracy. Celem jest symetryczna - wystarczająca ilość zmagazynowanej energii, aby rozładować się, gdy częstotliwość spada, oraz wystarczająca ilość pustej pojemności, aby naładować się, gdy wzrasta.
Charakterystycznym trybem awaryjnym jest nasycenie. W praktyce wygląda to tak: sygnał z niewielkim, trwałym odchyleniem przesuwa SOC w górę przez całe popołudnie; o 85% zakład nie jest już w stanie zaakceptować pełnej regulacji w dół; spada wydajność operatora, a ponieważ ocena dotyczy całej zakontraktowanej mocy, strata przychodów jest znacznie większa niż ilość zużytej energii. Nic się nie udało. Żaden alarm nie został uruchomiony. W projekcie po prostu założono, że sygnał jest-neutralny energetycznie.

Na przykład PJM oferuje szybki sygnał RegD obok wolniejszego sygnału RegA, a neutralność dla szybkich zasobów jest raczej warunkowa niż gwarantowana. - ostateczne zasady i bieżący projekt sygnału obowiązująPodręcznik PJM 12: Operacje równoważeniai publikowane są historyczne dane dotyczące sygnału. Przetestuj założenie na podstawie tych danych, zamiast je dziedziczyć. W Europie kontynentalnej ten sam problem został rozwiązany wyraźnie: ENTSO-E traktuje akumulatory jako ograniczone-zasobniki energii i wymaga koncepcji aktywnego zarządzania SOC-plus minimalny zbiornik energii, udokumentowany podczas wstępnej kwalifikacji, z minimalnym okresem aktywacji takich jednostek w stanie alarmowym wynoszącym 30 minut.
Degradacja baterii w ramach obowiązków wynikających z przepisów
Regulacja częstotliwości oznacza wiele małych, częstych ruchów. Wynikowe zużycie zależy od całkowitej przepustowości energii, głębokości każdego cyklu, szybkości ładowania i rozładowania, temperatury ogniwa, średniego SOC, czasu przebywania w pobliżu limitów SOC, wydajności chłodzenia, składu chemicznego i wieku kalendarzowego.
Płytkie cykle regulacji są często łagodniejsze w przeliczeniu na jednostkę przepustowości niż powtarzające się głębokie rozładowania, ale jest to tendencja, a nie gwarancja i nie jest to powód do ignorowania problemu:prace nad modelowaniem życia komórkowegopokazuje spadek pojemności wynikający łącznie z temperatury,-szybkości C, głębokości rozładowania i stanu naładowania, przy czym mechanizmy kalendarzowego-starzenia trwają niezależnie od sposobu cykli ogniw. Bateria utrzymywana w wysokim współczynniku SOC i wysokiej temperaturze w celu umożliwienia regulacji w górę starzeje się nawet w spokojny dzień. Właściwymi źródłami dla konkretnego projektu są krzywe żywotności dostawcy ogniwa lub systemu oraz klauzula dotycząca przepustowości gwarancji, czytane łącznie.
Model komercyjny powinien wiązać się z kosztami wymiany lub rozbudowy, wydajnością gwarancyjną,-stratami w obie strony, energią chłodzącą, niedostępną wydajnością, karami za wydajność i energią odzyskiwania SOC. Szybka reakcja nie oznacza niskich kosztów eksploatacji.
Kwalifikacja wstępna i testowanie wydajności w zakresie regulacji częstotliwości
Większość komercyjnych usług częstotliwościowych wymaga demonstracji przed udziałem w rynku. Testowanie zazwyczaj sprawdza opóźnienie reakcji, szybkość narastania, stałą moc, dokładność śledzenia, zdolność w górę i w dół, zarządzanie SOC, telemetrię, dostępność, powrót do zdrowia po aktywacji i zachowanie w przypadku utraty komunikacji.
Jedno wyjaśnienie, bo sprawa jest regularnie mylona:Nr zamówienia FERC. 841wymaga od amerykańskich RTO i ISO ustanowienia modeli uczestnictwa, które pozwolą magazynowaniu energii elektrycznej zapewnić wydajność, energię i usługi dodatkowe, jakie są w stanie zapewnić technicznie, przy minimalnym progu wielkości nie wyższym niż 100 kW. To jestramy dostępu do rynku-. To nie jest podręcznik testowy, specyfikacja-czasu odpowiedzi, procedura telemetryczna ani lista kontrolna wstępnej kwalifikacji. Pochodzą one z indywidualnego podręcznika rynkowego RTO lub ISO obowiązującego w dniu testowania - i ulegają zmianom. Pobierz bieżący dokument w bieżącej wersji przed zamrożeniem projektu.
Regulacja częstotliwości łączenia z innymi usługami
BESS często łączy regulację z arbitrażem energetycznym,szczytowe golenie,-redukcja opłat za popyt, wzmacnianie energii odnawialnej, usługi w zakresie zdolności wytwórczych, tworzenie kopii zapasowych, wsparcie napięciowe lub zarządzanie ograniczeniami. Układanie w stosy poprawia wykorzystanie, ale usługi konkurują o tę samą moc, energię i zapas SOC: arbitraż może spowodować, że akumulator będzie zbyt pełny, aby można było regulować go w dół; rezerwa rezerwowa wycina energię z koperty rynkowej; golenie szczytowe może zużywać pojemność PCS w tym samym przedziale. EMS musi dokonać alokacji na podstawie priorytetu umownego, oczekiwanej wartości, stanu baterii i ryzyka -, a ktoś musi z wyprzedzeniem zdecydować, która usługa straci w przypadku kolizji.
Agregacja przebiega według tej samej logiki na poziomie portfela. Wirtualna elektrownia przedstawia rozproszone akumulatory, ładowarki pojazdów elektrycznych i elastyczne obciążenia jako jeden kontrolowany zasób, co sprawia, że małe aktywa są opłacalne z komercyjnego punktu widzenia, ale nie usuwają żadnych wymagań technicznych: portfel nadal musi dokładnie dostarczać zakontraktowaną moc, ze zweryfikowanymi pomiarami i zarządzanymi opóźnieniami komunikacyjnymi. W przypadku udziału hurtowego w USA odpowiednim haczykiem jest politykaNr zamówienia FERC. 2222w sprawie rozproszonych skupisk zasobów energii, a nie na podstawie zarządzenia 841.
Sześć błędów powodujących wysoką częstotliwość-Przepisy generują pieniądze
- Dobór wyłącznie w MW.PCS o dużej-mocy i niewielkiej ilości energii użytkowej osiąga limit SOC przed zakończeniem okresu dostawy.
- Traktowanie MWh z tabliczki znamionowej jako dostępnej energii.Okno SOC, degradacja, straty i funkcje zarezerwowane zazwyczaj pozostawiają znacznie mniej niż połowę tego na potrzeby usługi.
- Zapominając o regulacji w dół.Pełna bateria nie jest w stanie wchłonąć nadmiaru energii. Pusta pojemność jest atutem.
- Zakładając, że sygnał jest-neutralny energetycznie.Przetestuj to na podstawie danych historycznych opublikowanych przez operatora, a nie na opisie produktu.
- Kupowanie czasu reakcji z arkusza danych.Testowana ilość to odpowiedź od końca-do{1}}obiektu, a dominuje w niej zazwyczaj pomiar i opóźnienie protokołu.
- Modelowanie przychodów bez degradacji.Przychody rynkowe brutto nie stanowią zysku projektu po odjęciu zużycia, energii ładowania, strat, kar i dostępności.
Lista kontrolna zamówień publicznych dotycząca regulacji częstotliwości BESS
Wartość listy kontrolnej polega na tym, że wiesz, które elementy musisz sam załatwić. Grupując je w ten sposób:
Napraw je przed zapytaniem ofertowym - definiują maszynę
- Kraj docelowy, operator sieci i usługa o określonej-częstotliwości
- Wymagane MW w górę i MW w dół oraz czy produkt jest symetryczny
- Wymagany czas dostawy i pełny-czas aktywacji
- Napięcie przyłączeniowe do sieci, wartości graniczne transformatorów i rozdzielnic
- Procedura testów kwalifikacyjnych i gwarancja dostępności
- Wszelkie inne usługi, które mają być ułożone w stos, wraz z ich kolejnością priorytetów
Te czynniki w istotny sposób wpływają na cenę. - Decydujmy o nich świadomie
- Użyteczne MWh i dozwolony zakres pracy SOC
- Początek-życia-i gwarantowany koniec--życia
- Ocena ciągła i przeciążeniowa PCS
- Chemia baterii, metoda chłodzenia i otoczenie projektowe
- Gwarancja na baterię i limit przepustowości; plan powiększania
- Wymagania-bezpieczeństwa przeciwpożarowego i przepisów lokalnych
Pozwól dostawcy je zaproponować, a następnie przejrzyj
- Podział funkcji EMS i sterownika instalacji- oraz raportowanie limitów BMS
- Protokół SCADA, punkty danych, pobieranie próbek i projektowanie telemetrii
- Zdalna diagnostyka, części zamienne i zakres O&M
Generują one polecenia zmiany, gdy są niejasne
- Definicja-czasu odpowiedzi - mierzona gdzie i za pomocą czyjego testu
- Zachowanie powodujące utratę-komunikacji
- Kto jest właścicielem SOC odnawiającej energię i jej koszt
- Czy dostępność mierzy się na poziomie zakładu czy portfela
Ustalenie tak dużej ilości szczegółów umożliwia dostawcom wycenę rzeczywistej usługi zamiast ustalania ceny produktu generycznegokontenerowy system bateriii wykrycie luki podczas uruchamiania.
Często zadawane pytania
Jak szybko BESS może zareagować na odchylenie częstotliwości?
Sam PCS zazwyczaj reaguje w czasie znacznie krótszym niż sekunda. Reakcja testowanej instalacji jest wolniejsza, ponieważ szybkość aktualizacji licznika, filtrowanie, odpytywanie protokołu i czas cyklu sterownika sumują się - dwie sekundy od końca do końca, co jest powszechne w niestrojonej instalacji. Wymagania dotyczące produktów są różne: przepisy ENTSO-E obowiązujące w Europie kontynentalnej wymagają, aby aktywacja FCR rozpoczęła się nie później niż dwie sekundy po skoku częstotliwości i osiągnęła pełną aktywację w ciągu 30 sekund przy odchyleniu 200 mHz, podczas gdy na innych rynkach obowiązują zupełnie inne profile.
Ile MWh potrzebuje-regulacja częstotliwości BESS?
Znacznie więcej niż moc x czas trwania. W przypadku symetrycznego produktu o mocy 10 MW z wymogiem dostawy w ciągu 15-minut powyższe ilustracyjne obliczenia mieszczą się w przedziale od około 6,3 MWh na początku cyklu życia do 8,9 MWh, jeśli zapotrzebowanie ma zostać spełnione na koniec okresu życia bez zwiększania mocy – w porównaniu z 2,5 MWh z naiwnego wzoru. Mnożnik wynika z zapotrzebowania zarówno na zmagazynowaną energię, jak i zapas mocy, okno SOC, które nie wynosi 100%, straty konwersji i spadek wydajności.
Jaki stan naładowania jest używany do regulacji częstotliwości?
W przypadku usługi symetrycznej, w pobliżu środka dozwolonego okna, tak aby oba kierunki pozostały dostępne. Dokładny cel powinien zmieniać się wraz z odchyleniem sygnału, asymetrią usług, składem chemicznym, warunkami gwarancji i wszelkimi usługami skumulowanymi - dynamicznie, a nie jako-zakodowana na stałe liczba.
Czy regulacja częstotliwości jest-neutralna energetycznie?
Niezawodnie. Niektóre sygnały mają na celu osiągnięcie neutralności w krótkim czasie, a niektóre rynki uzależniają tę konwergencję. Trwałe odchylenie jest normalną przyczyną nasycenia SOC, dlatego przed zaprojektowaniem założenia należy sprawdzić w oparciu o sygnał historyczny opublikowany przez operatora.
Czy regulacja częstotliwości niszczy akumulatory?
To ich postarza, jak każdy obowiązek. Płytkie i częste cykle są zwykle łagodniejsze w przeliczeniu na MWh przepustowości niż wielokrotne głębokie rozładowanie, ale całkowita przepustowość, współczynnik C-, temperatura i średni współczynnik SOC dysku zanikają, a starzenie się kalendarza trwa niezależnie od tego. Z punktu widzenia handlowego liczy się nie to, czy nastąpi zużycie, ale czy obowiązek mieści się w ramach przepustowości gwarancji.
Czy jeden BESS może regulować częstotliwość i zasilać rezerwowo?
Fizycznie tak i jest to powszechny wymóg wprojekty zakładów użyteczności publicznej-na skalę przemysłową. Jednak zarezerwowana energia rezerwowa jest niedostępna na rynku, a rezerwacja skraca okno SOC, z którego może skorzystać usługa regulacji. Określ wyraźnie rozmiar obu obowiązków i z góry zdecyduj, który z nich ustąpi podczas konfliktu.
Streszczenie
Regulacja częstotliwości BESS stabilizuje sieć poprzez szybkie i dokładne ładowanie lub rozładowywanie w odpowiedzi na brak równowagi w dostawach-zapotrzebowaniu. Szybkość, dwukierunkowość i dokładność śledzenia to prawdziwe zalety, a także najłatwiejsza do osiągnięcia poprawna część projektu.
Elementy decydujące o wyniku to użyteczna energia w oknie SOC,-końcowe-opóźnienie łańcucha pomiarów i kontroli, strategia SOC odporna na stronniczy sygnał, model degradacji, który nadal spełnia warunki w dziesiątym roku, oraz projekt zamrożony w zgodności z podręcznikiem rynkowym, który będzie faktycznie używany podczas testu. Uzyskaj aktualną specyfikację operatora, przeprowadź symulację z ustalonymi założeniami i kryteriami akceptacji i umieść liczby na marginesach. To właśnie sprawia, że regulacja częstotliwości z ogólnych możliwości BESS staje się projektem gotowym-do zawarcia umowy.
