AGC(Automatic Guided Vehicle) 보조 서비스를 제공하는 주요 주파수 조절 자원인 화력 발전 장치는 다음과 같은 몇 가지 단점을 안고 있습니다. 긴 응답 시간(일반적으로 수십 초 범위); 느린 조절 속도(화력 발전 장치의 표준 조절 속도(MWmin)는 정격 전력의 3%를 초과하지 않음) 조정 정확도가 낮습니다(화력 장치의 허용 편차는 정격 전력의 1%입니다).
그러나 고용배터리 에너지 저장 시스템AGC 명령에 응답하기 위해 화력 장치와 함께 에너지 저장 시스템의 장점을 최대한 활용할 수 있습니다. 짧은 응답 시간(<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.
결합된 열 및 에너지 저장 주파수 조절의 기본 원리 및 프로세스:
1) 전기적으로 에너지 저장 장치와 화력 발전 장치는 그리드 연결 끝에서 병렬로 작동하여 함께 작동하여 AGC 파견 명령을 추적할 수 있으므로 전반적인 조절 성능이 크게 향상됩니다.
2) 화력발전 장치의 원래 AGC 제어를 변경하지 않고, AGC 명령과 화력발전 장치의 실시간- 출력 차이를 기반으로 에너지 저장 시스템의 출력 명령을 구성하고, 에너지 저장 시스템의 빠르고 정확한 전력 제어 특성을 활용하여 차이로 인해 발생하는 전력 수요 격차를 보완한다.
3) 화력발전 장치의 출력이 AGC 명령에 응답하여 접근함에 따라 화력발전 장치가 AGC 명령의 출력을 최종적으로 인수할 때까지 에너지 저장 시스템의 출력은 그에 따라 철회됩니다. 단일 AGC 조정 동안 에너지 저장 시스템의 고전력 작동 시간은 1~2분 정도임을 알 수 있습니다.
위의 과정에서 알 수 있듯이 BESS의 최대 출력 전력은 AGC 명령과 화력 발전 장치의 전류 출력의 차이입니다. 성능 요구 사항은 고전력, 신속하고 정밀한 조절을 강조하는 반면, 용량 요구 사항은 제한되어 있어 전형적인 전력-형 BESS 애플리케이션입니다. BESS의 용량과 전력은 이론적으로는 부하 변동의 영향, 그리드 AGC 디스패치 원리, 경제적 이익 최적화 등을 종합적으로 고려하여 그리드 주파수와 해당 지역의 제어 오류 신호의 변동 특성을 기반으로 최적으로 구성할 수 있지만, 현재 대부분의 설계 프로세스는 장치의 과거 AGC 명령에 대한 분석 및 통계 데이터를 기반으로 AGC 디스패치 명령을 90% 이상 완전히 추적하고 작동 중에 배터리 SOC를 50% 내외로 유지하려고 노력하고 있습니다.
또한, 화력발전 장치의 최대 전력 변화율은 분당 3%P라는 기술 요구 사항을 기반으로 하고 AGC 명령 변경은 대부분 분{1}}x-주기이므로 화력 발전 장치 정격 전력 P의 3%에서 2C 에너지 저장 시스템을 구성하는 것이 더 합리적입니다.
기본 원리는 그림에 나와 있습니다.
화력 및 에너지 저장 시스템 결합에서 BESS(보일러 에너지 저장 시스템) 그리드 연결 방법은 일반적으로 두 가지 범주로 분류됩니다. 하나는 기존 플랜트 보조 변압기의 잉여 용량을 활용하고 이를 2차 전압 부스터를 통해 발전기 콘센트에 연결하는 것입니다.
다른 하나는 독립적인 승압 변압기를 구성하여 에너지 저장 시스템을 발전기 콘센트에 직접 연결합니다. 두 연결 방법 모두 기존 화력 발전 장치, 주 변압기, 보일러 작동기 및 보조 시스템의 안전한 작동을 보장하기 위해 선로 단락 용량 및 고조파 변화에 주의가 필요합니다. 현재 플랜트 보조 변압기 연결 방식이 더 일반적입니다.
통신 및 제어 시스템에 대해서는 그림과 같이 RTU(원격 제어 장치)와 DCS(분산 제어 시스템)를 적절히 수정해야 합니다.
장비의 기술 업그레이드 및 기본 기능은 다음과 같습니다.
RTU(지역 단위)는 BESS(균형 에너지 저장 시스템) 전력 측정 패키지를 추가할 예정이며, 이는 발전기 출력 측정 값과 병합되어 AGC(자동 이득 제어) 평가의 기초로 전력망 파견 센터로 전송됩니다. BESS와의 새로운 통신 채널이 구축되어 AGC 명령을 할당하고 필요에 따라 예비 AGC 규제 성능 지수 K 평가 및 이점 분석을 위해 열병합 에너지 저장 시스템의 출력 및 상태 정보를 BESS에 전송합니다.
DCS(분산 제어 시스템)는 AGC 명령, 발전기 출력 피드백, 실제 발전기 부하 표시기, 발전기 AGC 활성화 피드백, 발전기 1차 주파수 조정 작업 플래그, 발전기 출력 제한 및 발전기 조정 속도 제한을 전송하기 위해 BESS와 새로운 통신 채널을 설정합니다.
BESS는 AGC 명령과 발전기 장치의 실시간 출력을 기반으로 에너지 저장 시스템 배터리의 SOC와 결합하여 그림과 같이 에너지 저장 시스템에 대한 전력 명령을 구성하여 신속한 전력 제어 및 조절을 달성합니다.
이미지: BESS 보조 AGC 컨트롤러
열병합 에너지 저장 주파수 조정 시스템에서 에너지 저장 시스템은 대부분 PCS+승압 변압기 컨테이너, 배터리 컨테이너, 고전압 액세스 컨테이너 및 로컬 모니터링 컨테이너로 구성됩니다. 그 중 PCS+승압 변압기 컨테이너에는 링 본체, 승압 변압기, PCS가 들어 있습니다. DC 측에서는 배터리 컨테이너에 연결되고, AC 측에서는 중앙 스위치 캐비닛을 통해 플랜트 서비스 변압기에 연결되기 전에 인접한 에너지 저장 시스템과 병렬로 연결됩니다.
프로젝트의 특정 구현에서 설계 및 수정의 세부 사항은 다를 수 있지만 모두 원래 화력 발전 장치에 대한 영향을 최소화하는 원칙을 준수해야 하며 DCS 및 장치의 정상적인 작동에 안전 위험을 초래해서는 안 됩니다.
전력 품질에 대한 요구 사항이 점점 더 엄격해짐에 따라, 특히 풍력 및 태양광 발전과 같은 재생 가능 에너지원의 용량이 급격히 증가함에 따라 전력망에서는 고품질 주파수 조정 리소스에 대한 수요가 증가하고 있습니다.- 그러나 화력 발전 장치에 의한 빈번한 대규모-AGC(자동 이득 제어) 조정은 장비에 부정적인 영향을 미치고 안정적인 작동을 방해할 수 있습니다. 또한, 초저방출 개조는 화력 발전 장치의 규제 비율을 더욱 제한하여 규제 성과 지수 K를 감소시킵니다. 따라서 통합 화력 발전 및 에너지 저장 주파수 규제 시스템은 직접적인 기술 이점과 상당한 경제적 이점을 제공합니다.
중국 북서부의 화력 및 에너지 저장 통합 프로젝트를 예로 들면, 에너지 저장을 추가하기 전 독립 화력 발전 장치의 AGC 규제 성과 지수 K 범위는 1.97~2.62였습니다. 에너지 저장 장치를 추가한 후 통합 화력 및 에너지 저장 시스템은 이를 4.95에서 5.91로 향상시켰습니다. 보상 비용도 10,000위안/일 미만에서 거의 110,000위안/일로 증가했습니다.
그러나 부하가 상대적으로 안정적인 기간에는 주파수 조정 리소스에 대한 그리드의 수요에 상한이 있으며 이 애플리케이션에 대한 시장 공간은 빠르게 축소될 것입니다. "제로{1}}규칙의 채택과 정책 및 관련 이익 분배 메커니즘의 영향으로 인해 프로젝트 수익, 특히 에너지 저장 시스템 소유자의 수익은 특정 불확실성에 노출됩니다.