Этот пост 1 в блоге определяет два основных источника инерции в электрической сети:
- «Классическое» поколение, обычно паровые турбины
- Крупные промышленные моторы
Вы правильно понимаете, что общая емкость системы сравнительно невелика и незначительно влияет на инерцию системы.
С точки зрения надежности, инерция системы - это хорошо. Большая инерция системы, обеспечивающей вращающуюся массу, замедляет снижение частоты в случае внезапного изменения генерации или нагрузки системы. Инерция системы помогает предотвратить срабатывание защитных механизмов сброса нагрузки, предоставляя время для компенсации систем управления, чтобы приспособить генерацию к изменяющейся среде.
Инерция стала предметом повышенного интереса, поскольку новые технологии производства возобновляемой энергии увеличили свое влияние на электрические сети. Новые возобновляемые технологии соединяют источник их генерации с электрической сетью через силовые инверторы, которые не обеспечивают инерции остальной части системы. Аналогичным образом, возобновляемые технологии позволяют отказаться от технологий старшего поколения, что приводит к уменьшению инерции системы. Это снижение инерции усугубляется уменьшением крупных промышленных двигателей.
1 Обратите внимание, что этот источник немного предвзят, поскольку он продает продукт, связанный с инерцией сетки
В этой презентации рассматриваются некоторые детали, касающиеся расчета инерции системы.
Механическая динамика моделируется дифференциальным уравнением второго порядка:
Jd2θdT2= Тм- Те
θ : угол (рад) ротора относительно стационарного эталона. : момент инерции. : механический момент от турбины. : электрический крутящий момент на роторе.
J
Tм
Tе
Оттуда вам нужно будет суммировать инерцию, предоставленную всеми основными источниками. Это, очевидно, нетривиальное упражнение, поскольку графики генерации различаются, как и графики производства для крупных отраслей. Вы также должны принять во внимание предпочтительную скорость разгона генераторов, которая будет варьироваться в зависимости от источника топлива.
Чтобы дать отрицательный ответ на ваш вопрос - я думаю, что именно эти аспекты затрудняют количественное определение инерции системы. Переменных слишком много, а среда динамична. Возможно, вы могли бы определить инерцию для небольшого региона, но, конечно, не для региона типичного органа балансирования или в национальном масштабе.
Некоторые заключительные мысли:
Пессимист может утверждать, что надежность системы обречена из-за уменьшения общей инерции системы, и что мы увидим больше отключений и отключений как часть модернизации всей энергосистемы.
Этот прогноз, вероятно, слишком мрачный, хотя. Органы балансирования могут потребовать, чтобы было доступно больше вращающихся резервов , что может обеспечить быструю (эргономическую) реакцию на локализованные дисбалансы в сети. Точно так же энергетические комитеты национального уровня могут предоставить компенсацию на арбитражном рынке для поставщиков быстрых напряжений и частот, таких как системы хранения больших объемов электроэнергии (BES).
Очевидно, что эти изменения не будут бесплатными - требуется топливо для обеспечения вращающихся резервов, а BES в масштабе сетки недешевы. Но проблемы преодолимы, даже если решения должны приниматься на основе эмпирических данных.