Инерция в электроэнергетической системе отражает накопление энергии в крупных вращающихся генераторах и промышленных двигателях. Эта накопленная энергия может быть особенно важна в случае аварийного выхода из строя крупных электростанций, позволяя временно восполнить недостаток мощности. Такое временное (обычно в течение нескольких секунд) решение позволяет системам управления большинства электростанций среагировать на возникшую аварийную ситуацию.
Исторически в США инерцию в достаточном объеме обеспечивали электростанции на ископаемом топливе, АЭС и ГЭС. Но по мере увеличения доли источников электроэнергии, присоединенных к сети посредством инверторов (возобновляемые источники энергии, аккумуляторные батареи) возникает вопрос о необходимости и роли инерции в сети.
В представленном отчете рассматривается роль инерции в обеспечении надежности электроэнергетической системы, обсуждается возможность ее уменьшения при росте использования возобновляемых источников энергии.
Авторы работы сформулировали выводы, главные из которых перечислены ниже.
1. Частота сети, являющаяся показателем баланса выработки и потребления электроэнергии, может снижаться при аварии на крупной электростанции или линии магистральной сети. Инерция повышает устойчивость системы в данной ситуации.
2. Инерция является только одной из нескольких услуг, позволяющих поддерживать надежное функционирование электроэнергетической системы.
3. Важность инерции для системы зависит от многих факторов, включая размер сети и способность генераторов реагировать на возникающий небаланс.
4. Использование силовой электроники присоединенных к сети посредством инверторов источников энергии позволяет оперативно определять отклонение частоты и реагировать на возникновение небаланса в системе, снижая, таким образом, потребность в инерции.
5. Замена традиционных генераторов на присоединенные к сети посредством инверторов источники энергии имеет два противоположных эффекта. С одной стороны, данные источники снижают величину доступной инерции. С другой стороны, они уменьшают и потребность в инерции. Оба эффекта в комплексе обуславливают изменение парадигмы обеспечения частотного отклика.
6. Необходимо дальнейшее исследование по обеспечению поддержания частоты при снижении или полном отсутствии инерции. Разработка новых инверторов будет играть важную роль при решении указанной задачи.
Основные разделы содержания