أنظمة تخزين طاقة البطاريةيتم استخدامها في جميع مجالات إنتاج الطاقة ونقلها واستهلاكها تقريبًا. ونظرًا لوقت الاستجابة القصير وسرعة الضبط السريعة ودقة التحكم العالية، فإنها تحقق توسعًا وتحسينًا كبيرًا في الوظيفة أو الأداء في جميع مجالات التطبيق.
المبادئ الأساسية لـ AGC في وحدات الطاقة الحرارية
يُطلق على نظام التحكم الآلي للتردد والطاقة النشطة في نظام الطاقة اسم التحكم التلقائي في المولدات (AGC). ويشير عادة إلى الزيادة أو النقصان التلقائي في أوامر الحمل المستهدف لتوليد الوحدات مباشرة عن طريق مركز توزيع شبكة الطاقة من خلال نظام التحكم الموزع (DCS). إنها وظيفة أساسية لوحدات التوليد.
في إطار فرضية إنتاج طاقة كهربائية-عالية الجودة، يلبي AGC (التحكم التلقائي في التوليد) التوازن-الحقيقي في الوقت الفعلي لإمدادات الطاقة والطلب عليها، ويستجيب لتغيرات الحمل خلال بضع دقائق إلى عشرات الدقائق، وبالتالي ينتمي إلى تنظيم التردد الثانوي. تتضمن مهامها الأساسية الحفاظ على تردد الشبكة ضمن نطاق الخطأ المسموح به، أي تعديل مجاني لخطأ التردد-؛ التحكم في صافي الطاقة التبادلية للشبكة المترابطة لتعمل وفق القيمة المخططة؛ التحكم في الطاقة الكهربائية المتبادلة للشبكة المترابطة ضمن الحد المخطط له؛ وتنسيق محطات توليد الطاقة (الوحدات) المشاركة في التنظيم عن بعد لتعمل وفقًا لمبدأ التخصيص الاقتصادي الأمثل، وذلك لتحقيق أقصى قدر من فوائد الشبكة، في ظل فرضية تلبية قيود سلامة الشبكة، وتردد الشبكة، وخطة تبادل الطاقة الخارجية، وبالتالي المشاركة في تنظيم التردد الثالث.
لضمان التشغيل الآمن والمستقر لنظام الطاقة، هناك متطلبات مستهدفة للقدرة والقدرة القابلة للتعديل لوحدات التوليد المشاركة في عمليات AGC (التحكم التلقائي في التوليد). في نظام الطاقة الصيني، تتطلب السعة المقدرة لوحدات التوليد المشاركة في AGC عمومًا أن تمثل أكثر من 50% من إجمالي القدرة المركبة للنظام، وتمثل القدرة القابلة للتعديل لوحدات التوليد المشاركة في AGC أكثر من 15% من الحمل الأقصى للنظام. على وجه التحديد، بالنسبة لوحدات الطاقة الحرارية المشاركة في AGC، عندما تكون الطاقة المقدرة P، يكون نطاق تنظيم الطاقة عمومًا من 50%P إلى 100%P؛ الحد الأقصى لمعدل تغيير الطاقة في الدقيقة هو 3%P؛ يجب أن يكون وقت استجابة تنظيم الحمل أقل من 30 ثانية؛ وبالنسبة لخطأ التنظيم الديناميكي، بأخذ وحدة طاقة حرارية بقدرة 300 ميجاوات كمثال، فإن خطأ التنظيم أقل من 3 ميجاوات، والحد الأقصى للخطأ أقل من 5 ميجاوات.
يتكون نظام AGC، كما هو موضح في الشكل، بشكل أساسي من وحدة تحكم AGC في مركز إرسال شبكة الطاقة، وقناة إرسال في الوقت الفعلي-، ووحدة تحكم عن بعد (RTU)، ووحدات تحكم المجال DC الخاصة بالوحدة. يقوم مركز إرسال شبكة الطاقة، استنادًا إلى بيانات الوقت الفعلي-حول حمل الشبكة وحالة تشغيل الوحدة وتردد الشبكة، بإرسال الأحمال عن بعد إلى الوحدات، وإنشاء أوامر AGC.
يتم إرسال هذه الأوامر إلى وحدة RTU الخاصة بمحطة الطاقة عبر قناة الإرسال عن بعد، على سبيل المثال من خلال اتصالات الناقل. تقوم وحدة RTU بعد ذلك بإرسال أوامر AGC كإشارات تيار 4-20 مللي أمبير إلى وحدات تحكم المجال DC الخاصة بالوحدة. يقوم DCS بضبط خرج الطاقة الفعلي للوحدة بناءً على حدود الحمل ونقاط ضبط معدل تغيير الحمل، وتتبع أوامر AGC. في نفس الوقت، يتم تحويل حالة الوقت الفعلي- للوحدة، مثل خرج الطاقة الفعلي، وحالة تنشيط AGC، وحدود معدل التحميل والتغيير، إلى 4-إشارات 20 مللي أمبير بواسطة أجهزة الإرسال وإرسالها إلى RTU. تقوم وحدة RTU بعد ذلك بتحويل حالة الوقت الفعلي-للوحدة إلى بيانات القياس عن بعد، والتي يتم إرسالها إلى مركز إرسال شبكة الطاقة عبر قناة النقل عن بعد باستخدام اتصالات الموجة الحاملة عالية التردد. ولذلك، فإن AGC هو نظام تحكم عن بعد مغلق الحلقة لعملية إنتاج الطاقة، مبني على نظام التحكم الإشرافي والحصول على البيانات (SCADA) القائم على الكمبيوتر، ونظام التحكم في تنسيق مجموعة المولدات، ونظام نقل معلومات موثوق به للغاية.
يظهر الشكل تنظيم AGC وعملية الاستجابة النموذجية لوحدة الطاقة الحرارية:
باعتبارها خدمة إضافية مدفوعة الأجر تقدمها محطات الطاقة لشبكة الطاقة، يتم تنظيم AGC (التحكم التلقائي في التوليد) من خلال شبكات طاقة إقليمية مختلفة من خلال قواعد التنفيذ التفصيلية المقابلة لإدارة الخدمة الإضافية للتوليد المتصل بالشبكة - وإدارة العمليات المتصلة بالشبكة- (يشار إليها باسم "القاعدتين"). توفر هذه القواعد لوائح مفصلة بشأن حساب مؤشر الأداء وطرق التقييم للخدمات الإضافية المدفوعة، بما في ذلك AGC. بأخذ "القاعدتين" (النسخة المنقحة لعام 2019) لمحطات الطاقة في شبكة الطاقة الإقليمية لشمال الصين كمثال، تشمل مؤشرات التقييم لوحدات المولدات التي تقدم خدمات AGC مؤشر الربحية KAومؤشر أداء التنظيم Kp، حيث كpيظهر في الصيغة التالية:
Kp=K1×K2×K3
في الصيغة:
K1
معدل التنظيم، 2- (معدل التنظيم الفعلي للوحدة / معدل التنظيم القياسي للوحدة).
K2
دقة التنظيم، 2- (انحراف التنظيم / انحراف التنظيم المسموح به)
K3
وقت الاستجابة، 2- (زمن استجابة مخرج الوحدة / وقت الاستجابة القياسي للوحدة)
يتم احتساب رسوم التعويض عن أيام المساهمة في خدمة AGC على النحو التالي:
A
D-عمق ضبط AGC (MW)، القيمة المطلقة التراكمية لأوامر AGC خلال دورة واحدة.
B
Kpd-مؤشر الأداء، القيمة التراكمية لمؤشر قابلية التعديل أثناء عملية تعديل AGC خلال يوم واحد.
C
معيار تعويض Yagc-AGC (يوان/ميغاواط).