FEASIBILITY OF USING BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEMS FOR FREQUENCY STABILIZATION IN INTEGRATED POWER SYSTEMS WITH POWERFUL SOLAR POWER PLANTS

Сучасні тенденції розвитку енергетики вказують на зростання частки відновлюваної енергетики в загальному енергобалансі. Щорічний світовий приріст сонячних електростанцій становить понад 32%. Введення великих обсягів такої потужності в енергосистему може стати причиною погіршення якості електроенергі...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Видавець:	Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
Дата:	2018
Автори:	Kulyk, M., Dryomin, I., Zgurovets, O.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2018
Онлайн доступ:	https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/161
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!

Організація

Vidnovluvana energetika

id	veorgua-article-161
record_format	ojs
institution	Vidnovluvana energetika
collection	OJS
language	Ukrainian
format	Article
author	Kulyk, M. Dryomin, I. Zgurovets, O.
spellingShingle	Kulyk, M. Dryomin, I. Zgurovets, O. FEASIBILITY OF USING BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEMS FOR FREQUENCY STABILIZATION IN INTEGRATED POWER SYSTEMS WITH POWERFUL SOLAR POWER PLANTS
author_facet	Kulyk, M. Dryomin, I. Zgurovets, O.
author_sort	Kulyk, M.
title	FEASIBILITY OF USING BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEMS FOR FREQUENCY STABILIZATION IN INTEGRATED POWER SYSTEMS WITH POWERFUL SOLAR POWER PLANTS
title_short	FEASIBILITY OF USING BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEMS FOR FREQUENCY STABILIZATION IN INTEGRATED POWER SYSTEMS WITH POWERFUL SOLAR POWER PLANTS
title_full	FEASIBILITY OF USING BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEMS FOR FREQUENCY STABILIZATION IN INTEGRATED POWER SYSTEMS WITH POWERFUL SOLAR POWER PLANTS
title_fullStr	FEASIBILITY OF USING BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEMS FOR FREQUENCY STABILIZATION IN INTEGRATED POWER SYSTEMS WITH POWERFUL SOLAR POWER PLANTS
title_full_unstemmed	FEASIBILITY OF USING BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEMS FOR FREQUENCY STABILIZATION IN INTEGRATED POWER SYSTEMS WITH POWERFUL SOLAR POWER PLANTS
title_sort	feasibility of using battery energy storage systems for frequency stabilization in integrated power systems with powerful solar power plants
title_alt	МОЖЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ АКУМУЛЯТОРНИХ БАТАРЕЙ ДЛЯ СТАБІЛІЗАЦІЇ ЧАСТОТИ В ОБ’ЄДНАНИХ ЕНЕРГОСИСТЕМАХ З ПОТУЖНИМИ СОНЯЧНИМИ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯМИ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ В ОБЪЕДИНЕННЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМАХ С МОЩНЫМИ СОЛНЕЧНЫМИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМИ
description	Сучасні тенденції розвитку енергетики вказують на зростання частки відновлюваної енергетики в загальному енергобалансі. Щорічний світовий приріст сонячних електростанцій становить понад 32%. Введення великих обсягів такої потужності в енергосистему може стати причиною погіршення якості електроенергії, стабільності роботи енергосистеми і виникнення аварійних ситуацій. Вирішити це питання можна за допомогою нових систем зберігання електроенергії на базі АБ, які, завдяки своїй великій потужності та швидкодії, дозволяють розглядати їх як засіб стабілізації частоти для компенсації змін потужності СЕС. У даній роботі розглянуто процес регулювання частоти і потужності в об'єднаних енергосистемах, в яких одночасно функціонують СЕС та АБ великої потужності. Для проведення досліджень була розроблена математична модель, що складається з рівняння загального балансу потужності, рівнянь, що описують роботу всіх генераторів, електричного навантаження і втрат, а також обмежень і початкових умов. Отримана модель дозволяє вивчати особливості процесів регулювання частоти і потужності при спільній роботі АБ і СЕС за різних умов та характеристик елементів системи, а також визначати найбільш ефективні закони регулювання. Розрахунки проводились на агрегованій енергосистемі, що включала в себе атомну та теплову електростанції, гідроелектростанцію, навантаження, втрати, сонячну електростанцію та акумуляторну батарею. У виконаному дослідженні моделювався режим роботи енергосистеми, за яким протягом 2 с система була нерегульованою, тобто в системі працювала СЕС та інші елементи системи, окрім АБ. Під час такої роботи спостерігалося значне відхилення частоти, понад 1,1 Гц. Починаючи з 2 с і в подальшому, в роботу долучалась акумуляторна батарея. В процесі роботи АБ за 9 с стабілізувала частоту на рівні 50 Гц з відхиленням менш, ніж 0,01 Гц, і забезпечувала її такою на всьому інтервалі до 400 с. Результати досліджень дають змогу стверджувати, що при використанні великої СЕС спільно з АБ порівнянної потужності досягається точність регулювання частоти на рівні, відповідному нормативним вимогам енергосистем України і Євросоюзу
publisher	Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
publishDate	2018
url	https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/161
work_keys_str_mv	AT kulykm možlivostívikoristannâakumulâtornihbatarejdlâstabílízacííčastotivobêdnanihenergosistemahzpotužnimisonâčnimielektrostancíâmi AT dryomini možlivostívikoristannâakumulâtornihbatarejdlâstabílízacííčastotivobêdnanihenergosistemahzpotužnimisonâčnimielektrostancíâmi AT zgurovetso možlivostívikoristannâakumulâtornihbatarejdlâstabílízacííčastotivobêdnanihenergosistemahzpotužnimisonâčnimielektrostancíâmi AT kulykm feasibilityofusingbatteryenergystoragesystemsforfrequencystabilizationinintegratedpowersystemswithpowerfulsolarpowerplants AT dryomini feasibilityofusingbatteryenergystoragesystemsforfrequencystabilizationinintegratedpowersystemswithpowerfulsolarpowerplants AT zgurovetso feasibilityofusingbatteryenergystoragesystemsforfrequencystabilizationinintegratedpowersystemswithpowerfulsolarpowerplants AT kulykm vozmožnostiispolʹzovaniâakkumulâtornyhbatarejdlâstabilizaciičastotyvobʺedinennyhénergosistemahsmoŝnymisolnečnymiélektrostanciâmi AT dryomini vozmožnostiispolʹzovaniâakkumulâtornyhbatarejdlâstabilizaciičastotyvobʺedinennyhénergosistemahsmoŝnymisolnečnymiélektrostanciâmi AT zgurovetso vozmožnostiispolʹzovaniâakkumulâtornyhbatarejdlâstabilizaciičastotyvobʺedinennyhénergosistemahsmoŝnymisolnečnymiélektrostanciâmi
first_indexed	2024-06-01T13:57:54Z
last_indexed	2024-06-01T13:57:54Z
_version_	1804810616771182592
spelling	veorgua-article-1612019-09-04T16:40:53Z МОЖЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ АКУМУЛЯТОРНИХ БАТАРЕЙ ДЛЯ СТАБІЛІЗАЦІЇ ЧАСТОТИ В ОБ’ЄДНАНИХ ЕНЕРГОСИСТЕМАХ З ПОТУЖНИМИ СОНЯЧНИМИ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯМИ FEASIBILITY OF USING BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEMS FOR FREQUENCY STABILIZATION IN INTEGRATED POWER SYSTEMS WITH POWERFUL SOLAR POWER PLANTS ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ В ОБЪЕДИНЕННЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМАХ С МОЩНЫМИ СОЛНЕЧНЫМИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМИ Kulyk, M. Dryomin, I. Zgurovets, O. Сучасні тенденції розвитку енергетики вказують на зростання частки відновлюваної енергетики в загальному енергобалансі. Щорічний світовий приріст сонячних електростанцій становить понад 32%. Введення великих обсягів такої потужності в енергосистему може стати причиною погіршення якості електроенергії, стабільності роботи енергосистеми і виникнення аварійних ситуацій. Вирішити це питання можна за допомогою нових систем зберігання електроенергії на базі АБ, які, завдяки своїй великій потужності та швидкодії, дозволяють розглядати їх як засіб стабілізації частоти для компенсації змін потужності СЕС. У даній роботі розглянуто процес регулювання частоти і потужності в об'єднаних енергосистемах, в яких одночасно функціонують СЕС та АБ великої потужності. Для проведення досліджень була розроблена математична модель, що складається з рівняння загального балансу потужності, рівнянь, що описують роботу всіх генераторів, електричного навантаження і втрат, а також обмежень і початкових умов. Отримана модель дозволяє вивчати особливості процесів регулювання частоти і потужності при спільній роботі АБ і СЕС за різних умов та характеристик елементів системи, а також визначати найбільш ефективні закони регулювання. Розрахунки проводились на агрегованій енергосистемі, що включала в себе атомну та теплову електростанції, гідроелектростанцію, навантаження, втрати, сонячну електростанцію та акумуляторну батарею. У виконаному дослідженні моделювався режим роботи енергосистеми, за яким протягом 2 с система була нерегульованою, тобто в системі працювала СЕС та інші елементи системи, окрім АБ. Під час такої роботи спостерігалося значне відхилення частоти, понад 1,1 Гц. Починаючи з 2 с і в подальшому, в роботу долучалась акумуляторна батарея. В процесі роботи АБ за 9 с стабілізувала частоту на рівні 50 Гц з відхиленням менш, ніж 0,01 Гц, і забезпечувала її такою на всьому інтервалі до 400 с. Результати досліджень дають змогу стверджувати, що при використанні великої СЕС спільно з АБ порівнянної потужності досягається точність регулювання частоти на рівні, відповідному нормативним вимогам енергосистем України і Євросоюзу Current trends in the development of electric-power industry point to an increase in the part of renewable energy in the total energy balance. The annual increase in total installed capacity of SPPs is more than 32%. The introduction of large volumes of such power into the power system may cause a deterioration of the quality of electricity, stability of the power system, and rise of emergency situations. This problem can be solved with the help of new energy storage systems based on batteries, which, due to their high power and operating speed, make it possible to consider them as a means of frequency stabilization for compensating changes in SPP power. In this paper, we consider the process of frequency and power regulation in integrated power systems where powerful SPP and BESS work simultaneously. For these investigations we developed mathematical model that consists of the general power balance equation, equations describing the operation of all generators, electrical load and losses, as well as constraints and initial conditions. The resulting model enables one to study the features of frequency and power regulation processes when BESS and SPP work together under various conditions and characteristics of system elements as well as to determine the most efficient control laws. The calculations were carried out for an aggregated power system, including nuclear, thermal, hydroelectric power plants, load, losses, solar power plant and battery energy storage system. In the study performed, we modeled the mode of operation of the power system where it was unregulated for 2 s, in other words, SPP and other elements of the system worked, except for BESS. During such work, a significant frequency deviation (more than 1,1 Hz) was observed. Starting from 2 s and further, the battery was switched on. In the course of operation, the battery for 9 seconds stabilized frequency at level of 50 Hz with a deviation less than 0,01 Hz and ensured it at this level throughout the entire interval to 400 s. The results obtained show that the use of large SPP combined with BESS of comparable power makes it possible to achieve frequency control accuracy at a level that meets the regulatory requirements of the power systems of Ukraine and European Union. Создана и исследована математическая модель процессов регулирования частоты и мощности в объединенных энергосистемах с солнечными электростанциями (СЭС) и аккумуляторными батареями (АБ). Разработанная модель позволяет изучать особенности процессов регулирования частоты и мощности при совместной работе АБ и СЭС при различных условиях и характеристиках элементов системы, а также определять наиболее эффективные законы регулирования. Показано, что при использовании большой СЭС совместно с АБ сопоставимой мощности, можно достичь точности регулирования частоты на уровне, соответствующем нормативным требованиям энергосистем Украины и Евросоюза. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2018-09-11 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/161 Возобновляемая энергетика; № 3 (54) (2018): Научно-прикладной журнал Возобновляемая энергетика; 6-14 Відновлювана енергетика; № 3 (54) (2018): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 6-14 Vidnovluvana energetika ; No. 3 (54) (2018): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 6-14 2664-8172 1819-8058 uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/161/107 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

FEASIBILITY OF USING BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEMS FOR FREQUENCY STABILIZATION IN INTEGRATED POWER SYSTEMS WITH POWERFUL SOLAR POWER PLANTS

Організація

Схожі ресурси