Frequency Regulation ke Eng?

Taolo ea maqhubu e boloka botsitso lipakeng tsa phepelo ea motlakase le tlhoko ka ho lokisa tlhahiso ea matla ka nako ea nnete ho boloka maqhubu a grid a tsitsitse. Li-grids tsa matla li sebetsa ka lebelo le tloaelehileng la 50 Hz Europe le Asia kapa 60 Hz Amerika Leboea, 'me taolo ea maqhubu e tiisa hore sena se lula se le ka har'a mamello e tiileng ho thibela tšenyo ea lisebelisoa le ho hlōleha ha tsamaiso.

Ha tlhokahalo ea motlakase e feta phepelo, maqhubu a marang-rang a theoha ka tlase ho boleng ba eona ba lebitso. Ka lehlakoreng le leng, ha tlhahiso e feta tekano, khafetsa ea phahama. Liphapang tsena li etsa hore ho be le mekhoa ea ho laola ka tsela e iketsang e fetolang tlhahiso ea matla ho li-unit tse ngata tse fehlang ka mor'a metsotsoana ho isa metsotsong.

Ts'ebetso e its'etleha holim'a tlhahlobo e tsoelang pele ea maqhubu a grid libakeng tse ngata tsa litekanyo. Ha maqhubu a kheloha ho sepheo, litsamaiso tsa taolo li iponahatsa ka lijenereithara, litsamaiso tsa polokelo ea matla, kapa meroalo e laolehang ho kenya kapa ho monya matla. Sena se etsahala ka mekhahlelo ea taolo ea maemo a holimo e sebetsang ka lebelo le fapaneng mme e sebeletsa merero e fapaneng.

Basebelisi ba grid ba lekanya ho leka-lekana pakeng tsa phepelo le tlhoko ho latela khafetsa ka botsona-e sebetsa e le sesupo sa nnete- sa nako ea bophelo ba sistimi. Maqhubu a tsitsitseng a bontša ho leka-lekana ho nepahetseng, ha ho kheloha ho sa feleng ho bontša mathata a ka 'nang a fella ka ho tima ha mabone a sa laoloe.

Taolo ea khafetsa e sebetsa ka mekhahlelo e meraro ea taolo, e 'ngoe le e 'ngoe e sebetsana le linako le merero e fapaneng.

Taolo ea maqhubu a mantlhae kenya tshebetsong ka boyona kamora metsotswana ya pherekano. Babusi ba jenereithara ba bona ho kheloha khafetsa le ho fetola tlhahiso ea matla a turbine ka ho lekana ka litšobotsi tsa taolo ea droop. Karabelo ena ea hang-hang e thibela ho theoha kapa ho phahama ha makhetlo empa ha e khone ho e khutlisetsa ka botlalo ho boleng ba lebitso. Sisteme e tsitsitse ka lebelo le lecha-le tsitsitseng haufi le, empa eseng hantle, boleng ba sepheo. Taolo ea mantlha e tlameha ho sebetsa nakong ea metsotsoana ea 30 mme e boloke karabo bonyane metsotso e 15 ho latela maemo a marang-rang a Europe.

Taolo ea maqhubu a bobelie nka sebaka ka mor'a hore taolo ea mantlha e tsitsise maqhubu, hangata e sebetsa nakong ea metsotsoana e 30 ho isa metsotsong e mengata. Sistimi ea Automatic Generation Control e hokahanya lijenereithara tse ngata ho khutlisetsa maqhubu hantle boleng ba ona le ho lokisa phapanyetsano ea matla e hlophisitsoeng lipakeng tsa libaka tsa taolo. Lera lena le tlosa-phoso e tsitsitseng e siiloeng ke taolo ea mantlha le ho khutlisa mehloli ea mantlha ho khutlela boemong ba eona ba pele. Ts'ebetso e phethela ka nako ea metsotso e 15 lits'ebetsong tse ngata tsa marang-rang.

Taolo ea maqhubu a phahamenge sebetsa ka nako e telele, ho tloha metsotsong ho isa ho lihora tse ngata, e shebane le ho ntlafatsa moruo le ho khutlisetsa polokelo. Basebelisi ba li-grid ba romela ka letsoho kapa ka boiketsetso lisebelisoa tsa tlhahiso ho khutlisa mehloli e sebelisitsoeng nakong ea taolo ea mantlha le ea bobeli. Sena se lumella sistimi hore e khutlele ho tlhophiso ea eona ea ts'ebetso ea maemo a holimo ha e ntse e netefatsa hore polokelo e lekaneng e lula e le teng bakeng sa litšitiso tse tlang.

Likarolo tse tharo li sebetsa hammoho ntle le moroallo. Ha jenereithara e kholo e tsoa kantle ho marang-rang, taolo ea mantlha hang-hang e tšoara ho theoha ha maqhubu ka metsotsoana. Taolo ea bobeli ebe butle-butle e khutlisetsa maqhubu ho 50 kapa 60 Hz hantle metsotsong e 'maloa e latelang. Qetellong, taolo ea thuto e phahameng e lokisa kemiso ea moloko ho lokisa sistimi bakeng sa tšitiso e tlang e ka bang teng.

Frequency Regulation

Sistimi ea ho boloka matla a betri e hlahile e le lisebelisoa tse laolang khafetsa ka lebaka la matla a tsona a ho arabela ka potlako le phallo ea matla a mahlakore a mabeli. Ho fapana le lijenereithara tsa setso tse hlokang nako ea ho qala le liphetoho tsa mochini, libeteri li ka kenya kapa tsa monya matla ka har'a 100-500 milliseconds.

Qetellong ea 2020, 885 MW ea matla a polokelo ea libeteri United States e ile ea bolela karabo ea makhetlo a mangata e le mokhoa oa mantlha oa tšebeliso, e leng 59% ea kakaretso ea lisebelisoa{3}} tsa boholo ba betri. Sena se bonahatsa ho lekana ho matla ha tekheniki lipakeng tsa litšobotsi tsa betri le litlhoko tsa taolo ea khafetsa.

Betri ea Matlalitsamaiso li ipabola taolong ea khafetsa hobane li khona ho fetoha ka mokhoa o se nang moeli pakeng tsa mekhoa ea ho tjhaja le ea ho lahla ntle le khatello ea mocheso kapa moaparo oa mochini o amang lijenereithara tse tloaelehileng. Bokhoni bona ba karabelo bo potlakileng bo li etsa hore e be tse loketseng ho sebetsana le-ho feto-fetoha ha maqhubu ho hlahisoang ke mehloli ea matla a ka nchafatsoang.

Sistimi ea betri e ka arabela ho kheloha ha maqhubu a grid ka har'a 100-500 milliseconds, ka potlako haholo ho feta lisebelisoa tse tloaelehileng tsa tlhahiso. Monyetla ona oa lebelo o ba lumella ho ts'oara maeto a khafetsa pele a e-ba boima ka ho lekana ho ka etsa hore ho hakoe lisebelisoa tsa ts'ireletso.

Maano a ho laola betri{{0}e ipapisitseng le makhetlo a mangata a shebane le ho boloka boemo bo nepahetseng ba ho tjhaja ha o ntse o fokotsa ho senyeha. Mekhoa e rarahaneng e leka-lekanya tlhoko ea ho fana ka tšehetso khafetsa khahlano le-bophelo ba nako e telele ba sistimi ea betri. Ha li betri li laoloa ka nepo, li ka fana ka likete tsa tefo-linako tsa ho hlakoloa bakeng sa ho laola khafetsa ka sekhahla se amohelehang sa ho theoloa.

Mmaraka oa lefats'e oa taolo ea maqhubu o fihlile ho $ 5.7 bilione ka 2024 mme ho nahanoa hore o tla hola ho CAGR ea 7.8% ho fihlela 2033, ho fihla ho $ 11.4 bilione. Kholo ena e bonts'a ho rarahana ho ntseng ho eketseha ha li-grid tsa tsamaiso tse nang le matla a phahameng a ka nchafatsoang.

Amerika Leboea e etella pele 'maraka ka chelete e ka bang $ 2.3 bilione ka 2024, e tsamaisoang ke mebaraka e ntseng e hola ea litšebeletso le matsete a bohlokoa a ntlafatso ea grid. United States e thehile meralo e matla e lumellang ho nka karolo ho pharalletseng ho tsoa litsing tsa lits'ebeletso, bahlahisi ba ikemetseng ba motlakase, le li-aggregator tsa tlhokahalo.

Europe e emetse-mmaraka oa bobeli o moholo ka ho fetisisa oa USD 1.8 bilione ka 2024. Linaha tse kang Jeremane, United Kingdom, le linaha tsa Nordic li etelletse pele ka boqapi ba taolo ea khafetsa, li matlafatsa polokelo e tsoetseng pele ea matla le ho batla mekhoa ea ho arabela. Tsepamiso ea European Union holim'a-limmaraka tsa motlakase tse tšelang meeli e ntlafatsa katleho ea litšebeletso tsa taolo ea khafetsa ho pholletsa le marang-rang a hoketsoeng.

Asia Pacific e hlahile e le sebaka sa kholo-e holimo ka theko ea 'maraka ea USD 1.2 bilione bakeng sa 2024. Chaena, Japane, Korea Boroa le India li tsetela haholo ho lintlafatso tsa grid le polokelo ea matla ho ts'ehetsa lipehelo tsa tsona tse kholo tsa matla a ka nchafatsoang.

Menyetla ea chelete bakeng sa bafani ba taolo ea khafetsa e tsoa ho tefo ea bokhoni le litšusumetso tsa ts'ebetso{{0}. Basebelisi ba marang-rang ba lefella lisebelisoa bakeng sa ho ba teng ho fana ka melaoana le ho ba putsa bakeng sa ho nepahala le lebelo la ho arabela. Sistimi ea betri ea 1 MVA/1 MWh e kentsoeng Sweden bakeng sa lits'ebeletso tsa taolo ea khafetsa e hlahisa li-euro tse ka bang 150,000 ka selemo, ka phaello ea matsete lipakeng tsa lilemo tse 2 le tse 3.

Phetoho ea matla a ka nchafatsoang e fetola haholo litlhoko tsa taolo ea maqhubu. Phepo ea moea le letsatsi ha li na boima bo potolohang ba lijenereithara tse tloaelehileng tsa synchronous, tse fokotsang inertia ea tsamaiso ka kakaretso. Inertia e tlase e bolela hore makhetlo a fetoha ka potlako haholo ha moloko le tlhoko li fetoha ho se leka-lekane.

Litsamaiso tse tloaelehileng tsa matla li ne li itšetlehile ka matla a kinetic a bolokiloeng ho lijenereithara tse potolohang tse likete ho fana ka tšireletso ea hang-hang khahlanong le litšitiso tsa maqhubu. Ha keketseho ea tšohanyetso ea mojaro e etsahala, boima bona bo potolohang bo ne bo tla fokotseha ka nakoana, bo fane ka matla ho khotsofatsa tlhoko ha litsamaiso tsa taolo li ntse li sebetsa. Sistimi ea matla a ka nchafatsoang e hoketsoeng ka lisebelisoa tsa elektroniki ha e fane ka karabelo ena e sa sebetseng.

Patlisiso e phatlalalitsoeng ka 2024 e bonts'a hore ho kopanya mehloli ea matla a ka nchafatsoang ho eketsa bohlokoa ba taolo ea maqhubu a mojaro ka lebaka la katoloso le ho rarahana ha li-grids tse hokahaneng tsa motlakase. Boemo ba nako le nako ba moea le letsatsi bo hlahisa ho kheloha khafetsa khafetsa le ho hoholo ho feta litsamaiso tsa setso.

Basebelisi ba marang-rang ba rarolla mathata ana ka mekhoa e mengata. Litaolo tsa taolo tse tsoetseng pele li thusa li-turbine tsa moea le li-solar inverters ho etsisa karabelo e sa sebetseng ea lijenereithara tse lumellanang ka mekhoa ea "synthetic inertia" kapa "virtual inertia". Lisistimi tsa polokelo ea matla li fana ka -lipolokelo tse arabelang ka potlako tse lefang phetoho e ka nchafatsoang. Mananeo a karabelo ea tlhokahalo a hira meroalo e feto-fetohang ho fetola tšebeliso ho latela mats'oao a khafetsa.

Phapang ea tlhahiso e nchafalitsoeng e boetse e eketsa boholo ba matla a taolo ea khafetsa a hlokahalang. Moloko oa letsatsi o theoha ka potlako ha maru a feta holimo. Phepo ea moea e ka fetoha haholo ka mor'a metsotso e seng mekae ha mekhoa ea moea e ntse e fetoha. Liphetoho tsena tse potlakileng li hloka taolo e sebetsang ea khafetsa ho feta liphetoho tse ka lebelloang tsa mojaro oa li-grid tsa setso.

Frequency Regulation

Lisebelisoa tsa taolo ea khafetsa li tlameha ho fihlela litlhoko tse thata tsa tekheniki ho nka karolo litšebeletsong tsa grid. Basebelisi ba marang-rang ba hloka lisebelisoa ho arabela ka bo bona ka metsotsoana ho fapana le khafetsa le ho boloka karabo ka nako e itseng. Litlhoko tse nepahetseng li fapana ho ea ka libaka le moetsi oa 'maraka.

Nako ea karabo e hlalosa hore na sesebelisoa se ka lemoha kapele hakae ho kheloha khafetsa 'me sa qala ho lokisa matla a sona. Lisebelisoa tsa libeteri hangata li kopana le litlhoko tsa nako ea ho arabela ka nako e ka tlase ho motsotsoana, athe lijenereithara tse tloaelehileng li ka hloka metsotsoana e 'maloa ho qala karabo.

Bokhoni ba taolo bo lekanya kakaretso ea matla ao mohloli o ka fanang ka ona bakeng sa taolo ea maqhubu. Basebelisi ba tlameha ho boloka bokhoni bona bo le teng 'me bo loketse ho sebelisoa. Bakeng sa libeteri, sena se bolela ho boloka boemo ba tefiso ka har'a moeli o lumellang hore motlakase o tsamaee ka mahlakore a mabeli{2}}o se ke oa tjhaja ka botlalo kapa hona ho fela ka botlalo.

Metrics ea ho nepahala e lekola hore na sesebelisoa se latela haufi hakae lets'oao la taolo le rometsoeng ke li-grid operators. Mekhoa e tsoetseng pele ea tsamaiso ea betri e finyella ho nepahala ho phahameng haholo, ho latela matšoao a nang le phoso e fokolang. Ho nepahala hona ho lumella basebelisi ba grid ho boloka taolo e matla ea maqhubu ka lisebelisoa tse fokolang.

Bokhoni ba karabelo bo tsitsitseng bo etsa qeto ea hore na sesebelisoa se ka boloka tlhahiso ea sona ea taolo nako e kae. Lisebelisoa tsa betri li tobana le mathata a matla{1}}betri ea 1 MW e nang le metsotso e 15 ea polokelo ea matla e ka fana ka matla a feletseng nakong eo feela pele e hloka ho tjhaja hape. Basebelisi ba marang-rang ba rala lihlahisoa tsa taolo ho potoloha mefokolo ena e sebetsang, ka mehloli ea mantlha e boletsoeng ka nako ea metsotso e 15 ho isa ho e 30.

Taolo ea sejoale-joale e sebelisa mekhoa e rarahaneng ea taolo e ntlafatsang ts'ebetso ha e ntse e laola mathata a lisebelisoa. Taolo ea marotholi e ntse e le mokhoa oa motheo bakeng sa karabelo ea mantlha ea maqhubu, e theha kamano e leka-lekaneng lipakeng tsa ho kheloha khafetsa le tokiso ea tlhahiso ea matla.

Lenaneong la taolo ea droop, jenereithara ka 'ngoe e fetola tlhahiso ea eona ho latela boholo ba ho kheloha khafetsa. Ho theoha ha 5% ho bolela ho theoha ha 5% ho baka keketseho ea 100% ea tlhahiso ea jenereithara ka har'a ntlo ea eona e fumanehang. Lijenereithara tse ngata tse nang le litlhophiso tse fapaneng tsa droop li arolelana moroalo oa taolo ka ho lekana.

Sistimi ea ho boloka matla a betri e kenya tšebetsong taolo e ntlafalitsoeng ea droop e ikarabellang bakeng sa boemo ba tefiso. Ha tjhaji ya betri e le hodimo, seseteme e ka fana ka -taelo e tlase (ya ho tjhaja) ho feta ho nyoloha-taolo (ho tjhajwa). Ha boemo ba tefiso bo fokotseha, leeme le fetohela-bokhoni ba taolo. Litokiso tsena tse matla li thibela ho feta-ho tjhaja kapa ho feta{7}}ho tima{7}}ha ho ntse ho eketsa litšebeletso tsa taolo.

Automatic Generation Control e hokahanya karabo ea maqhubu a bobeli ho lisebelisoa tse ngata. Sistimi e bala Phoso ea Taolo ea Sebaka, e kopanyang ho kheloha khafetsa le phallo ea matla e sa reroang lipakeng tsa libaka tsa taolo. Joale AGC e aba matšoao a tokiso ho lijenereithara tse nkang karolo ho ipapisitse le bokhoni ba tsona le maemo a moruo.

Litaolo tsa jenereithara tsa li-synchronous li thusa li-converter tse matla tsa elektroniki ho etsisa litšobotsi tse matla tsa mochini o potolohang oa setso. Litaolo tsena li fana ka inertia ea maiketsetso ka ho arabela ho sekhahla sa phetoho ea makhetlo, eseng feela ho kheloha ha maqhubu ka boeona. Sena se etsisa karabelo ea tlhaho e sa sebetseng ea lijenereithara tse tloaelehileng, e thusang ho thibela ho kheloha ha maqhubu a pele kapele.

Litlhoko tsa taolo ea khafetsa le ts'ebetsong li fapana haholo mefuta e fapaneng ea litsamaiso tsa motlakase. Li-grids tse kholo tse hokahaneng li rua molemo ho tsoa ho mefuta-futa ea libaka le lisebelisoa empa li tobana le mathata a ho hokahanya libakeng tse ngata tsa taolo. Li-grid tsa sehlekehlekeng li sebetsa ka mokhoa o fokolang haholo 'me li hloka taolo e arabelang haholoanyane.

Li-microgrid li emela tikoloho e thata ka ho fetisisa ea taolo ea maqhubu. Lisistimi tsena tse nyane- li na le boits'oaro bo fokolang le bofokoli bo fokolang. Leeto la jenereithara e le 'ngoe kapa phetoho ea mojaro e ka baka ho fetoha ho hoholo ha maqhubu. Ho boloka betri ho ba bohlokoa ho li-microgrids, ho fana ka karabelo e potlakileng e hlokahalang ho boloka botsitso nakong ea litšitiso.

Patlisiso ea morao-rao e phatlalalitsoeng ka 2024 e hlahlobile kopanyo ea koloi ea motlakase ho li-microgrids, e bonts'a hore li-EV tse 100 li ka boloka maqhubu a grid ka har'a 59.5-60.5 Hz maemong a fapaneng a liteko. Sena se bonts'a hore na lisebelisoa tse ajoang li ka kopana joang ho fana ka ts'ehetso e hlakileng ea taolo ea khafetsa.

Mehaho ea liindasteri e nang le{0}}ho etsa sebaka hangata e nka karolo ho limmaraka tsa taolo ea khafetsa. Li-motor tse kholo tsa motlakase le lits'ebetso tse laolehang li ka fetola tšebeliso ho latela matšoao a khafetsa. Limela tse kopantsoeng tsa mocheso le motlakase li fana ka tlhahiso ea mocheso le motlakase, ho ba fa monyetla oa ho fetola tlhahiso ea matla bakeng sa ho laola maqhubu ha ba ntse ba boloka mocheso oa mocheso.

Mapolasi a phetiso{0}ea moea le a solar a ntse a tsoela pele ho fana ka litšebeletso tsa taolo ea khafetsa ho sa tsotelehe tlhaho ea ona ea nakoana. Litaolo tsa inverter tse tsoetseng pele li lumella lisebelisoa tsena ho boloka mehloli le ho arabela ho kheloha khafetsa. Nakong ea nako ea ho fokotsa, ha tlhahiso e fokotsoa ka boomo ka tlase ho matla a mangata, lisebelisoa tse nchafalitsoeng li ka eketsa moloko ka potlako ha maqhubu a theoha.

Frequency Regulation

Ho kheloha khafetsa ho etsahala neng kapa neng ha phepelo ea motlakase le tšebeliso ea motlakase li sa leka-lekane. Lisosa tse tloaelehileng li kenyelletsa ho tima ka mokhoa o sa lebelloang oa jenereithara, maeto a lithapo tsa phetiso, liphetoho tse kholo tsa tšohanyetso, kapa ho feto-fetoha ha motlakase ka potlako. Maqhubu a marang-rang a phahama ka tlhaho ha moloko o feta mojaro le ho oa ha mojaro o feta moloko.

Basebelisi ba grid hangata ba boloka maqhubu ka har'a ± 0.1 Hz maemong a tloaelehileng bakeng sa litsamaiso tsa 50 Hz kapa 60 Hz. Taolo e matla e ntlafatsa boleng ba matla le ho fokotsa khatello ea maikutlo ho lisebelisoa. Hangata melao ea 'maraka e putsa mehloli e latelang matšoao a taolo ka nepo, ho theha likhothaletso tsa moruo bakeng sa ho nepahala.

Li-turbine tsa sejoale-joale tsa moea le li-solar inverters li ka fana ka taolo ea khafetsa ka maano a tsoetseng pele a taolo. Ba tlameha ho boloka bokhoni bo itseng ho e-na le ho sebetsa ka bongata bo bongata, ho theha litšenyehelo tsa monyetla. Leha ho le joalo, bokhoni bona bo thusa lits'ebeletso tse nchafalitsoeng ho fana ka lits'ebeletso tsa sistimi ho feta tlhahiso e hloekileng ea matla.

Ho kheloha khafetsa ka ntle ho mefuta e amohelehang ho baka liketso tsa ts'ireletso. Tlas'a-khafetsa ho khaoha ha motlakase ho itokolla ka bo eona bareki ho thibela ho putlama ho ho feletseng. -khafetsa e ka etsa hore ho hakoe lijenereithara. Maemong a feteletseng, ho hlōleha ha cascading ho lebisa ho tingoeng ha motlakase ho pharaletseng.

Phetoho ea taolo ea khafetsa e ntse e tsoela pele ha litsamaiso tsa matla li kopanya matla a ka nchafatsoang le lisebelisoa tse ajoang. Polokelo ea matla a betri, karabelo ea tlhoko, le litaolo tse tsoetseng pele li fana ka maemo a hlokahalang ho boloka botsitso. Limmaraka li ikamahanya le maemo ho ananela lebelo le ho nepahala tseo mahlale a macha a fanang ka tsona ha ho ntse ho netefatsa hore matla a lekaneng a lula a le teng ho rarolla mathata a ntseng a eketseha a marang-rang. Metheo ea tekheniki le moruo e supa bokamoso moo lisebelisoa tse fapaneng li sebetsang 'moho ho boloka khafetsa e tsitsitse le ha motsoako oa moloko o ntse o fetoha le ho ajoa.

Mehloli

EPRI Storage Wiki - Regulation Frequency

US Energy Information Administration - Likopo tsa Polokelo ea Betri le Maemo a Tšebeliso ea Shifting

Litlaleho tsa Mahlale - Taolo ea Maqhubu ho Grid ea Motlakase o Hlabollang oa Hybrid, 2024

Litlaleho tsa Growth Market - Tlaleho ea Patlisiso ea Maraka ea Taolo ea Khafetsa, 2025

Socomec - Taolo ea Frequency ea Power Grid le BESS

Frontiers in Energy Research - Matla a Ntlafetseng a Tsamaiso ea Maqhubu a Bobolokelo ba Matla a Betri, 2022

Litlaleho tsa Mahlale - Kameho ea EV Interfacing on Peak{1}}Shelving and Frequency Regulation in Microgrids, 2024

EEPower - Taolo ea Maqhubu ho Sisteme ea Matla, 2020