WikiDer > Совместимость с сеткой

Grid friendly

Электрические устройства считаются дружественный к сетке если они работают таким образом, чтобы поддерживать электрические Энергосистема надежность через реакция спроса.[1] Базовые сетевые устройства могут включать функции, которые помогают компенсировать краткосрочные нежелательные изменения в линии. частота или же Напряжение; более сложные устройства могут изменять свой рабочий профиль в зависимости от текущей рыночной цены на электроэнергию, снижая нагрузку, когда цены достигают пика. Устройства, совместимые с сетью, могут включать основные приборы можно найти в домах, системах коммерческих зданий, таких как HVAC, и многие промышленные системы.

Частотный отклик

Большинство электрических систем используют переменный ток с номинальной частотой 50 или 60 Гц (герц) доставлять энергия произведено электрические генераторы потребителям электроэнергии. Когда количество электроэнергия вырабатываемая генераторами превышает мощность, потребляемую потребителями, частота электроэнергии повышается. И наоборот, когда количество произведенной электроэнергии меньше потребляемой, частота падает. Таким образом, частота является точным показателем общесистемного (называемого Глобальный) баланс между спросом и предложением. Без удобной для сети частотной характеристики скорость изменения частоты зависит главным образом от общей инерция (что не очень контролируемо) и совокупный ответ генераторов Системы управления (которым можно управлять только относительно медленно). Напротив, дружественные к сетке устройства могут действовать очень быстро.[2]

Удобное для сети устройство может реагировать на изменения частоты снижением или прерыванием потребности в электроэнергии (так называемое нагрузка), когда частота падает ниже определенного порога, и / или увеличивается нагрузка при повышении частоты. Несмотря на то, что одиночное устройство, дружественное к сети, может быть очень небольшой нагрузкой, той части общей нагрузки, которой можно управлять по частоте в любое время, обычно достаточно для обеспечения защиты системы от понижения частоты до того, как будут приняты более радикальные меры, такие как отключение электроэнергии требуется.[3]

Преимущество частотной характеристики, удобной для сети, заключается в том, что частота в электрической системе является повсеместной. Когда генератор отключается в одной части системы, все нагрузки во всех частях системы могут одновременно обнаруживать изменение и мгновенно и надлежащим образом реагировать без необходимости в системе управления для обнаружения проблемы, в центре управления для принятия решения или а телекоммуникационная сеть доставлять команды на миллионы устройств. Этот тип поведения меняет частоту с простого электродинамический и системы управления входом в возникающая собственность. Хотя по этому поводу все еще существуют разногласия, считается, что сложные системы Использование саморегулирования через возникновение, как правило, более устойчиво и гибко, чем более простые нисходящие системы управления и контроля.

Отклик напряжения

В отличие от частоты, напряжение в электрических системах сильно различается, поскольку именно разница напряжений между двумя устройствами в значительной степени определяет направление и величину Текущий (отсюда и сила), которая течет между ними. Следовательно, напряжение является более локальным явлением, и устройства, адаптированные к сети, которые реагируют на напряжение, будут поддерживать более локальные аспекты системы электроснабжения.[4] Однако такие типы нагрузки, как асинхронные двигатели с тепловой защитой и силовая электроника, могут плохо реагировать на значительные изменения напряжения.[5][6] Когда достаточная часть потребности в мощности в регионе состоит из таких нагрузок, их коллективная реакция может привести к вызванному неисправностью поведению отложенного восстановления напряжения, что может иметь неблагоприятные последствия для надежности системы передачи и может потребовать смягчения последствий, чтобы избежать инициирования сбоев системы.[7]

Ценовой ответ

В то время как частота и напряжение реагируют на физические явления в электрической системе, оптимизированная для энергосистемы реакция цен разработана с учетом экономических явлений. По мере того, как рынки электроэнергии все чаще используются для управления эффективным распределением электроэнергии, все больше потребителей сталкиваются с ценами на электроэнергию, которые меняются во времени, а не фиксируются на месяцы или годы. Как правило, рост цен случается тогда, когда в электросистеме не хватает электроэнергии. Целью благоприятного для энергосистемы реагирования цен является стимулирование отклика потребителей электроэнергии. Реагирование на спрос - одно из средств сокращения рыночная власть поставщиков электроэнергии при дефиците производства. Дружественный к сетям ответ на цену также позволяет потребителям снижать свои затраты на энергию за счет использования меньшего количества электроэнергии, когда цены высокие, и большего количества электроэнергии, когда цены низкие.[8]

Продемонстрированные результаты

Демонстрация дружественной к сетке технологии была проведена для Министерство энергетики США в 2006 и 2007 годах в Северо-Западном регионе США. Среди участников были местные коммунальные предприятия, бытовые и коммерческие потребители, промышленные потребители, принадлежащие муниципалитетам, а также ряд поставщиков и исследователей. Демонстрация дружественной к сети технологии показала, что обычные бытовые приборы действительно автоматически обнаруживают проблемы сети, выражающиеся в отклонениях частоты и снижении потребления энергии в критические моменты. Демонстрация на Олимпийском полуострове показала, что бытовые, коммерческие и промышленные нагрузки действительно скорректировали свои модели потребления на основе ценовых сигналов, исходящих от рынка распределения, действующего как двойное действие. Оба этих проекта показали, как экологически чистые технологии могут снизить и действительно снижают нагрузку на электросеть во время пикового спроса.[9]

Смотрите также

Источники и дополнительные ресурсы

  • Департамент энергетики США, Управление электроснабжения и надежности энергоснабжения [6]
  • Григсби, Л. Л. и др. Справочник по электроэнергетике. США: CRC Press. (2001). ISBN 0-8493-8578-4
  • С. Стофт. Экономика энергосистемы. Wiley Interscience. IEEE Press. (2002). ISBN 0-471-15040-1
  • Д. Дж. Морроу и др. (1991). Недорогое реле понижения частоты для распределенного отключения нагрузки. В процессе. 3-го Междунар. Конф. по мониторингу и управлению энергосистемой. 273-275.
  • Z. Zhang и др. (1999). Адаптивное реле сброса нагрузки на базе микрокомпьютера. В конф. рек. 34-го ежегодного Mtg. Промышленное применение. 3: 2065–2071.
  • Д. П. Чассин и др. (2005). Оценка инерции системы WECC с использованием наблюдаемых частотных переходных процессов. IEEE Transactions on Power Systems. 20: 2 1190–1192.
  • Тихоокеанская Северо-Западная национальная лаборатория (2007). Краткие факты о демонстрационном проекте GridWise. [7].
  • D. Hammerstrom et al. (2007). Демонстрационные проекты испытательного стенда GridWise на Тихоокеанском северо-западе Часть II. Проект Grid Friendly Appliance. ПННЛ № 17079, Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория, Ричленд, Вашингтон [8][постоянная мертвая ссылка].
  • D. Hammerstrom et al. (2007). Демонстрационные проекты испытательного стенда GridWise на северо-западе Тихого океана. Часть I. Проект Олимпийского полуострова. ПННЛ № 17167, Тихоокеанская Северо-Западная национальная лаборатория, Ричленд, Вашингтон [9][постоянная мертвая ссылка].

Рекомендации

  1. ^ Нин Лу; Hammerstrom, D.J .; , «Соображения по проектированию частотно-зависимых сетевых устройств», Конференция и выставка по передаче и распределению, 2005/2006 IEEE PES, vol., No., Pp.647-652, 21–24 мая 2006 г. [1]
  2. ^ Нин Лу; Hammerstrom, D.J .; , «Соображения по проектированию частотно-зависимых сетевых устройств», Конференция и выставка по передаче и распределению, 2005/2006 IEEE PES, vol., No., Pp.647-652, 21–24 мая 2006 г. [2]
  3. ^ Нин Лу; Hammerstrom, D.J .; , «Соображения по проектированию частотно-зависимых устройств, совместимых с сетями», Конференция и выставка по передаче и распределению, 2005/2006 IEEE PES, vol., No., Pp.647-652, 21–24 мая 2006 г. [3]
  4. ^ Уровень напряжения как носитель информации в интеллектуальных распределительных сетях
  5. ^ Чен, Хэн. «Каскадная остановка асинхронных двигателей при задержанном восстановлении напряжения, вызванном неисправностью (FIDVR)». Univ. Висконсин-Мэдисон, отправление ЕЭК.(2011).
  6. ^ Кунду, Сумья и Ян А. Хискенс. «Перенапряжения из-за синхронного отключения зарядных устройств электромобилей при падении напряжения». IEEE Transactions по доставке энергии 29.3 (2014): 1147-1156.
  7. ^ Quint, R .; Костерев, Д .; Undrill, J .; Eto, J .; Bravo, R .; Вэнь Дж. (Июль 2016 г.). «Требования к качеству электроэнергии для зарядных устройств электромобилей: перспектива для энергосистемы». Общее собрание IEEE Power and Energy Society (PESGM), 2016 г.: 1–5. Дои:10.1109 / pesgm.2016.7741443. ISBN 978-1-5090-4168-8.
  8. ^ D. Hammerstrom et al. (2007). Демонстрационные проекты испытательного стенда GridWise на северо-западе Тихого океана. Часть I. Проект Олимпийского полуострова. ПННЛ № 17167, Тихоокеанская Северо-Западная национальная лаборатория, Ричленд, Вашингтон [4][постоянная мертвая ссылка]
  9. ^ D. Hammerstrom et al. (2007). Демонстрационные проекты испытательного стенда GridWise на Тихоокеанском северо-западе Часть II. Проект Grid Friendly Appliance. ПННЛ № 17079, Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория, Ричленд, Вашингтон [5][постоянная мертвая ссылка]