低惯性电力系统中的系统运营商通常必须削减可再生能源 (RES),并采用严格的低频负荷削减 (UFLS) 方案,以确保在发生导致发电损失的事件后频率安全。这种方法限制了系统中 RES 的最大渗透率,并导致负荷损失。为了解决这些问题,可以使用快速频率响应 (FFR) 方案来限制扰动后的频率最低点,并减少对 RES 削减和 UFLS 的需求。本文深入探讨了扰动后动能 (KE)、频率遏制储备 (FCR) 和最低点之间的相互作用,这些是导致 RES 削减的驱动机制。然后,它分析了 FFR 对最低点的影响及其缓解 RES 削减问题的能力。低惯性孤岛塞浦路斯动态模型用于量化结果并展示对实际系统的影响。
系统性风险 … 整体系统可靠性 1. 频率响应义务 (FRO) 是否满足? 2. 不稳定性?例如振荡、负载削减、相互作用 3. 弹性?例如易受单点故障影响 位置性风险 … 位置限制? 1. 区域间稳定?例如区域限制、振荡、UFLS 2. 设备间稳定?例如控制相互作用 3. 局部弹性?例如局部故障点
首字母缩略词和缩写列表 AC 交流电 DC 直流电 DOE 美国能源部 EI 东部互联 ERCOT 德克萨斯州电力可靠性委员会 FERC 联邦能源管理委员会 FFR 快速频率响应 GW 千兆瓦 GWh 千兆瓦时 GW•s 千兆瓦秒 IBR 基于逆变器的资源 kW 千瓦 kWh 千瓦时 LR 负载响应 MISO 中大陆独立系统运营商 mph 英里每小时 MW 兆瓦 MWh 兆瓦时 MW•s 兆瓦秒 NERC 北美电力可靠性公司 NREL 国家可再生能源实验室 PFR 主频率响应 RPS 每秒旋转数 PV 光伏 RoCoF 频率变化率 RRS 响应备用服务 UFLS 低频负载削减 VG 可变发电 WI 西部互联
fr频率响应。响应量度。通过频率响应义务(PER NERC BAL-003)FSETL沉降频率(网络中产生的发电损失)基于IBR逆变器的资源(包括风,太阳能或光伏,BESS,BESS)IFRO互连频率响应义务(由NERC BAL-003)通过频率事件(A.K.A UFR)(A.K.A UFR)提供(A.K.A UFR)(a.k.a ufr)eRC(a.k.a ufr)er cot er cot of cot er cot soreion recourcation(频率继电器。NP网络协议; ERCOT的一组可靠性要求PFR初级频率响应P REF Power参考 - 资源向网格传递的MW中的主动功率量。RRS响应储备服务SM同步机SMIB单机器无限总线。用于控制和改进的简单建模设置。SOC收费状态STP“南德克萨斯州项目” - 南德克萨斯核电站,在该项目的背景下,相当于2805MW UFL“频率负载脱落” - 由于网格干扰UFR,能源消费者将逃脱的点(A.K.A.lr)通过使用频率继电器提供的负载资源提供的ERCOT响应式储备服务(RRS)的一部分。v Ref Ref电压参考 - 电网操作员或工厂控制器设置的电压命令,以维持某个电压级别
电力部门正在经历重大而快速的变化,以提出可靠性,安全性和弹性的新挑战和机会。NERC最近进行了分析,该分析强调了燃煤发电退休的加速和对天然气的依赖的加速挑战。此外,NERC继续指出,由于其燃料来源,它是可变的能源(例如,风,太阳能),并且与传统同步生成具有不同的操作特性。这种可变性会带来与可用性相关的潜在挑战,该挑战可能需要其他资源来维持BPS可靠性。NERC在过去的评估中指出了这些主题。此外,NERC继续强调确保这些IBR为电网提供基本可靠性服务(ERS)的重要性,例如频率响应,升值和电压支撑。以及IBR的这种增加,主要是由于可再生资源的大量贡献(例如,风,太阳能)的贡献增加了,在BPS上,电池储能系统(BES)的应用增加了。bess可以通过提供一些对于维持BPS可靠性很重要的ER来补充IBR。此外,BES提供网格支持的要素,包括提供灵活的坡道支持,快速响应(FFR),解决资源可用性的不确定性以及转移能量以解决新的峰值条件。关键发现:基于本评估收集的数据和信息,NERC确定了以下内容:NERC最近对WECC进行了联合研究,该研究强调了BESS可以为FFR提供一些潜在的好处,以避免使用频率降低(UFL)来响应发电损失。此外,这项评估证实了预测,贝丝在未来20年内将在整个北美足迹上显着增长。