Soojusjõuseadmetel kui AGC (Automatic Guided Vehicle) abiteenuseid pakkuval peamisel sageduse reguleerimise ressursil on mitmeid puudusi: pikk reageerimisaeg (tavaliselt kümnete sekundite vahemikus); aeglane reguleerimiskiirus (soojusjõuseadmete standardreguleerimiskiirus (MWmin) ei ületa 3% nimivõimsusest); ja halb reguleerimise täpsus (soojusjõuseadmete lubatud hälve on 1% nimivõimsusest).
Küll aga rakendadesaku energiasalvestussüsteemidkoos soojusjõuseadmetega, et reageerida AGC käskudele, saab täielikult ära kasutada energiasalvestussüsteemide eeliseid: lühike reaktsiooniaeg (<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.
Soojus- ja energiasalvestussageduse kombineeritud reguleerimise põhiprintsiibid ja protsess:
1) Elektriliselt võivad energiasalvestid ja soojusenergia seadmed töötada paralleelselt võrguühenduse otsas, töötades koos, et jälgida AGC väljasaatmiskäske, parandades seega oluliselt üldist reguleerimist;
2) Soojusjõuseadme algset AGC-juhtimist muutmata konstrueerige energiasalvestussüsteemi väljundkäsk AGC-käsu ja soojusjõuseadme reaalajalise väljundi erinevuse põhjal ning kompenseerige erinevusest tingitud võimsusnõudluse vahe, kasutades energiasalvestussüsteemi kiireid ja täpseid võimsuse reguleerimise omadusi.
3) Kui soojusjõuseadme väljund reageerib AGC käsule ja läheneb sellele, siis energiasalvestussüsteemi väljund võetakse vastavalt tagasi, kuni soojusjõuseade võtab lõpuks üle AGC käsu väljundi. On näha, et energiasalvestussüsteemi suure võimsusega tööaeg ühe AGC reguleerimise ajal on suurusjärgus 1 kuni 2 minutit.
Nagu ülaltoodud protsessist näha, on BESS-i maksimaalne väljundvõimsus erinevus AGC käsu ja soojusjõuseadme voolu väljundi vahel. Jõudlusnõue rõhutab suurt-võimsust, kiiret ja täpset reguleerimist, samas kui võimsusnõue on piiratud, mistõttu on see tüüpiline võimsus-tüüpi BESS-rakendus. Kuigi BESS-i võimsust ja võimsust saab teoreetiliselt optimaalselt konfigureerida piirkonna võrgusageduse ja juhtimisvea signaali kõikumise karakteristikute põhjal, võttes igakülgselt arvesse koormuse kõikumiste mõju, võrgu AGC dispetšerprintsiipe ja optimeerides majanduslikku kasu, põhinevad enamik praeguseid projekteerimisprotsesse üksuse mineviku käskude analüüsil ja statistilistel andmetel, rohkem kui AGC. AGC väljasaatmiskäsud ja töö ajal hoida aku SOC umbes 50%.
Lisaks, lähtudes tehnilisest nõudest, mille kohaselt soojusjõuseadme maksimaalne võimsuse muutumise kiirus on 3%P minutis, ja kuna AGC-käskude muudatused toimuvad enamasti minuti-ha-minutite tsükliga, on mõistlikum seadistada 2C energiasalvestussüsteem 3% soojusjõuseadme nimivõimsusest P.
Põhiprintsiip on näidatud joonisel.
Kombineeritud soojusenergia ja energiasalvestussüsteemides jagunevad BESS (Boiler Energy Storage System) võrguühendusmeetodid üldiselt kahte kategooriasse: üks kasutab ära olemasoleva jaama abitrafo ülevõimsust ja ühendab selle generaatori väljundiga sekundaarse pingevõimendi kaudu;
teine konfigureerib sõltumatu astme{0}}trafo, et ühendada energiasalvestussüsteem otse generaatori pistikupessa. Mõlemad ühendusviisid nõuavad tähelepanu liini lühise-võimsusele ja harmooniliste variatsioonidele, et tagada olemasolevate soojusjõuseadmete, peatrafode, katla täiturmehhanismide ja abisüsteemide ohutu töö. Praegu on levinum tehase abitrafo ühendusskeem.
Seoses side- ja juhtimissüsteemidega tuleks vastavalt muuta nii RTU (Remote Control Unit) kui ka DCS (Distributed Control System), nagu on näidatud joonisel.
Seadmete tehnilised uuendused ja põhifunktsioonid hõlmavad järgmist:
RTU (Regional Unit) lisab BESS (Balanced Energy Storage System) võimsuse mõõtmise paketi, mis liidetakse generaatori väljundi mõõteväärtustega ja edastatakse elektrivõrgu dispetšerkeskusesse AGC (Automatic Gain Control) hindamise aluseks. Luuakse uus sidekanal BESS-iga AGC käskude eraldamiseks ning vajaduse korral kombineeritud soojusenergia ja energiasalvestussüsteemi väljundi ja olekuteabe edastamiseks BESS-ile AGC regulatsiooni jõudlusindeksi K esialgseks hindamiseks ja kasu analüüsiks kohapeal.
DCS (Distributed Control System) loob BESS-iga uue sidekanali AGC-käskude, generaatori väljundi tagasiside, generaatori tegeliku koormuse indikaatorite, generaatori AGC aktiveerimise tagasiside, generaatori esmase sageduse reguleerimise tegevuslippude, generaatori väljundpiirangute ja generaatori reguleerimiskiiruse piirangute edastamiseks.
BESS, mis põhineb AGC käskudel ja generaatori{0}}reaalajas väljundil koos energiasalvestussüsteemi aku SOC-ga, konstrueerib energiasalvestussüsteemile toitekäsud, et saavutada kiire võimsuse juhtimine ja reguleerimine, nagu on näidatud joonisel.
Pilt: BESS Auxiliary AGC kontroller
Kombineeritud soojus- ja energiasalvestussageduse reguleerimissüsteemis koosneb energiasalvestussüsteem enamasti PCS+samm{1}}üles trafokonteinerist, akukonteinerist, kõrge-pinge juurdepääsukonteinerist ja kohalikust jälgimiskonteinerist. Nende hulgas on PCS+samm{5}}ülemine trafo konteineris rõnga põhiseade, samm-ülemine trafo ja PCS. See on ühendatud alalisvoolu poolelt akukonteineriga ja vahelduvvoolu poolelt paralleelselt külgneva energiasalvestussüsteemiga enne ühendamist jaama teenindustrafoga keskse lülituskapi kaudu.
Konkreetse projekti elluviimise korral võivad projekteerimise ja modifitseerimise üksikasjad erineda, kuid kõik peavad järgima põhimõtet, et minimeerida mõju algsetele soojusjõuseadmetele ning need ei tohiks kujutada endast ohtu DCS-i ja seadmete normaalsele tööle.
Seoses järjest karmistuvate nõuetega toitekvaliteedile, eriti taastuvate energiaallikate (nt tuule- ja päikeseenergia) võimsuse kiire suurenemisega, on elektrivõrgul kasvav nõudlus kvaliteetsete{0}}sagedusreguleerimisressursside järele. Kuid sagedased suuremahulised-AGC (Automatic Gain Control) reguleerimised soojusjõuseadmete poolt võivad seadmeid negatiivselt mõjutada ja takistada stabiilset töötamist. Lisaks piirab ülimadala emissiooniga moderniseerimine veelgi soojusjõuseadmete reguleerimiskiirust, vähendades reguleerimise tulemuslikkuse indeksit K. Seetõttu pakuvad integreeritud soojusenergia ja energiasalvestussageduse reguleerimissüsteemid otsest tehnilist kasu ja olulisi majanduslikke eeliseid.
Võttes näiteks Loode-Hiinas asuva soojusenergia ja energiasalvestuse integreeritud projekti, oli sõltumatute soojusjõuseadmete AGC regulatsiooni jõudlusindeks K enne energiasalvesti lisamist vahemikus 1,97–2,62. Pärast energiasalvestuse lisamist parandas integreeritud soojusenergia ja energiasalvestussüsteem seda 4,95-le 5,91-le; ka hüvitise maksumus kasvas vähem kui 10 000 jüaanilt päevas peaaegu 110 000 jüaanini.
Suhteliselt stabiilse koormuse perioodidel on aga võrgu nõudlusel sageduse reguleerimise ressursside järele ülempiir ja selle rakenduse tururuum surutakse kiiresti kokku. "Null-summa" reegli kasutuselevõtu ning poliitikate ja nendega seotud intresside jaotusmehhanismide mõju tõttu on projekti tulu, eriti energiasalvestussüsteemide omanike tulu, teatud ebakindlus.