Vraag en aanbod voor een elektrisch saldo aanpassen

Elektrische vraag en aanbod aanpassen

Artikel door Ayoub El bouhali, studeren bij mS. optimalisatie van energiesystemen aan de Parijse school of Mines. Om de beoordeling van de school te bekijken, klikt u hier.  

Een multi-term oefening:

Elektriciteit is een gemak dat niet op grote schaal wordt opgeslagen. Zo moet het aanbod-vraag saldo te allen tijde worden voldaan. Het is RTE, de Manager van het vervoersnetwerk, die verantwoordelijk is op grond van artikel L. 321-10 [1] van de energie-code van deze missie met alle tijdschalen het gaat. Inderdaad, de beheersing van het aanbod-vraag saldo, voor een D-Day, begint met de voorSpelling van de oefening die TIEN te anticiperen op ruim van tevoren investeringen (mogelijkheden, interconnecties, enz.) om de vraag op dezelfde dag te voldoen. Dit prognose jaar wordt regelmatig bijgewerkt tot de dag voor de leverings dag.

Parallel aan de activiteit van RTE, worden de marktdeelnemers aangemoedigd,door middel van een systeem van spread-door sancties, om hun contractuele evenwicht is voorzien van tevoren (injectie of tekening verantwoordelijkheden). In dit verband worden zij genoemd in artikel L. 321-15 [1] van de energie code "Balance-responsible." Om te voldoen aan hun missie, Balance managers bron zelf op verschillende looptijden op de elektriciteitsmarkten. Drie jaar voor de dag van levering, kunnen zij reeds de handel in futures markten (derivatenmarkten) diverse fysieke en financiële producten (futures, doorsturen, swaps, enz.), en de balans van hun portefeuille op de voet. Op de dag van levering, kunnen de saldo managers in de sub-dagelijkse markt tot vijf minuten vóór levering in evenwicht brengen [2].

Buiten dat, de netwerkbeheerder heeft volledige controle over vraag en aanbod evenwicht. Op dit strand is het beroep in geval van onevenwichtigheden tussen vraag en aanbod drie soorten reserves: Primaire, Secundaire En tertiaire era ; om de frequentie te herstellen naar de nominale waarde van 50 Hz.

De verschillende deadlines voor de elektriciteitsbalans

Frequentie aanpassing en aanbod-vraag balans, welke relatie?

Het elektriciteitsnet is netwerk op Europeesniveau. Voor de goede werking ervan is er een gemeenschappelijke verplichting voor alle Productiegroepen in de Europese plaat om hun alternators met dezelfde snelheid te laten draaien. Dit heet synchronisatie van alternators.

Frequentie is niets meer dan het aantal cycli dat de elektrische golflengte maakt. Voor een alternator, komt het overeen met het aantal bochten per seconde van de rotor vermenigvuldigd met het aantal elektromagneten in de stator, die zal worden opgemerkt. Aldus, wordt de frequentie uitgedrukt volgens de snelheid van omwenteling van de boom (RAD/S) als volgt:

Alternatieve frequentie formule-elektrische balans

Het resultaat is deze vergelijking (1) en de synchroniciteit hypothese, die de elektrische golflengte heeft dezelfde frequentie in de Europeseplaat.

In zijn verrichting, ontvangt de alternator mechanische macht (W) wat tot een motortorsie op de boom (N. m) leidt. De relatieve beweging van de rotor met betrekking tot de stator veroorzaakt een wisselstroom in de rol van de stator en zo een elektro kracht (de kracht van Laplace) welke beurtelings een elektrisch torsie toepast die het motortorsie verzetten zich.

In het geval van geen verliezen (het vereenvoudigen van hypothese) het principe, behoud van het kinetische ogenblik dat op de rotor wordt toegepast, naast de verhouding (1) geeft de volgende vergelijking:

formule voor elektrische balans

Waar (kg m2 s' 1) is het moment van inertie van de rotor en (W) elektrisch vermogen. Volgens (2), in evenwicht wanneer de geïnjecteerde mechanische kracht (productie) egaliseert de elektrische stroom geëxtraheerd (consumptie) de versnelling van de motor schacht is nul en de frequentie is stabiel. Aan de andere kant, wanneer het verbruik hoger is dan de productie, de alternator boom vertraagt en de frequentie van de elektrische golflengte daalt en vice versa als de productie hoger is dan het verbruik.

Merk op dat volgens (1) en (2) en de veronderstelling van de synchronisatie van alternators, kan de netwerkbeheerder gewoon controleren en de frequentie op te sporen in real-time devraag naar saldo.

Wat gebeurt er als de frequentie afwijkt?

We zagen in de vorige paragraaf dat de frequentie controle is nauw verbonden met het evenwicht tussen productie enconsumptie. Goud de laatstgenoemde schommelt onophoudelijk ; productie kan niet direct volgen, om variaties in frequentie te voorkomen. Dus Er is een bereik waarin deze variaties in aanmerking komen. In metropolitaans Frankrijk, is dit gamma 50 Hz-0,5 Hz. Van 49 Hz, automatische lozingen van het verbruik optreden;  en dan een paar Hz Productiegroepen gescheiden van het netwerk om te voorkomen dat beschadigd [3]. Het is een Cascading fenomeen dat snel leidt tot de ineenstorting van de frequentie.

Gelukkig, dit fenomeen blijft zeer zeldzaam, als de NetworkManager reageert in real time om de afwijking van de frequentie door middel van systeemdiensten. De laatstgenoemde bestaat uit twee reserves, de primaire en secundaire reserves, die op verschillende tijd en machts schalen werken.

De primaire reserve (Frequentie insluitings reserve) wordt automatisch geactiveerd (omlaag of omhoog) in 15 tot 30 seconden om de frequentie binnen het toegestane bereik te behouden. Het is op Europeesniveau op 3000MW groot, ter compensatie van het gelijktijdige verlies van de twee grootste Productiegroepen die op de Europese plaat aanwezig zijn. Frankrijk draagt 540 MW [4]. Sinds 1 januari 2017 is de primaire reserve gecontracteerd door de wekelijkse tenders, gezamenlijk georganiseerd door RTE en zijn Duitse, Oostenrijkse, Belgische, Nederlandse en Zwitserse tegenhangers.

De activering van de primaire reserve herstelt de frequentie stabiliteit, maar is over het algemeen niet voldoende om de beoogde 50 Hz te bereiken. Zo, het land automatische frequentie Resort reserve automatisch activeert (omhoog of omlaag) in minder dan 15 minuten om de frequentie te herstellen naar de nominalewaarde. In tegenstelling tot de primaire reserve, is de secundaire reserve daarom nationaal en is gerangschikt in Frankrijk tussen 500 MW en 1180 MW, afhankelijk van de tijd sleuf en de tijd van het jaar. Alle producenten van Productiegroepen van meer dan 120 MW zijn verplichteen deel van hun macht aan het bedrijf toe te kennen.

De tertiaire reserve en het aanpassingsmechanisme

Om het evenwicht tussen vraag en aanbod te handhaven, gebruikt de netwerkbeheerder een andere stroom reserve die niet wordt aangeduid als een "systeemservice", de handmatige frequentie restauratie reserve. In tegenstelling tot systeemdiensten, wordt deze reserve manueel geactiveerd door een verzender om de secundaire reserve aan te vullen als het ontoereikend is.

De tertiaire reserve wordt gevormd door het aanpassingsmechanisme. Geïntroduceerd sinds 2003 [5], dit mechanisme vereist dat alle producenten aangesloten op het vervoersnetwerk om RTE te voorzien van hun macht niet technisch gebruikt (stroom niet gebruikt, maar die technisch is mobiel) op de markt. aanpassing: een markt met één koper (TEN) die 2 uur voor levering plaatsvindt en waarin consumenten, producenten verbonden met het distributienetwerk en buitenlandse spelers vrijwillig kunnen deelnemen. In de twee voorgaande gevallen wordt het een niet-gecontracteerde tertiaire reserve genoemd. Begrepen, is er een deel van de zogenaamde gecontracteerde tertiaire reserve.

Om de beschikbaarheid van voldoende reserves in de aanpassings markt te waarborgen, gaat RTE jaarlijks via aanbestedingen met producenten (of gommen)over tot een vermogens op de markt. [6], [7]. Afhankelijk van de responstijd van deze capaciteiten, zijn er twee soorten reserves: snelle reserves, die kunnen worden gemobiliseerd in minder dan 13 minuten, en complementaire reserves die kunnen worden gemobiliseerd in minder dan 30 minuten. De winnaars van de aanbesteding worden betaald voor hun capaciteiten over de gehele duur van het contract (vaste premie) en hun energie alleen betaald in het geval van activering (variabele premie).

Bij het activeren van een aanpassings aanbieding (contractueel of niet), is de netwerkbeheerder krachtens artikel L. 321-10 van de energie code [1] verplicht rekening te houden met "de economische orde van voorrang tussen de aanpassingsvoorstellen onderdanig. " De energie van de geactiveerde aanpassingsaanbiedingen wordt geregeld op basis van de prijs van de aanbieding die door de aanpassings acteur wordtgeformuleerd.

artikel over elektrische balans-blog NextFlex

De kinetische reserve en de rol van inertie

Elektriciteit wordt voornamelijk geproduceerd door technologieën, die alternators aan het eind van de productielijn betrekken. De laatstgenoemden vormen roterende massa's, soms tientallen ton, en daarom een zeer belangrijke storting van inertie voor het elektrosysteem.

Merk op dat volgens de vergelijking (2) de temporele variatie in frequentie des te langzamer is naarmate de inertie groot is. We hebben het over een stabiliserend effect van inertie, dat zich natuurlijk verzet tegen het vertragen of versnellen van bomen in de productiemiddelen en dus afwijkingen in frequentie, waardoor de behoefte aan evenwicht wordt beperkt.

Bovendien handelen de roterende massa's van de productiemiddelen fysiek als stuurwielen van inertie. Ze slaan de rotatie kinetische energie (evenredig aan de inertie en het kwadraat van de rotatiesnelheid) en onmiddellijk terug te keren naar het net, door elektromagnetische koppeling, in het geval van een voorbijgaande daling van de frequentie. Dit heet een kinetische reserve.

De kinetische reserve is essentieel voor de momentane stabiliteit van hetnetwerk, als het niet voldoende is, kan het elektrische systeem instorten voordat de andere reserves kunnen worden geactiveerd [8]. Een belangrijke verschuiving naar productiemiddelen zonder roterende massa's, zoals fotovoltaïsche zonne-energie, moet worden begeleid door technische, regelgevende en commerciële apparaten om de stabiliteit van het elektrische systeem te behouden.

verandering in frequentie na 2800 MW productie incident-elektrisch saldo
Bibliografie
[1] "energie code Legifrance. " [Online]. Beschikbaar op: https://www.legifrance.gouv.fr/affichCode.do?cidTexte=LEGITEXT000023983208. [Geraadpleegd: 15-mei-2019].

[2] "EPEX SPOT SE: Frankrijk." [Online]. Beschikbaar op: https://www.epexspot.com/en/product-info/intradaycontinuous/france. [Geraadpleegd: 01-mei-2019].

[3] RTE, "hoe te ontladen tussen RTE en distributeurs," 2008.

[4] "systeemdiensten en aanpassingsmechanisme." [Online]. Beschikbaar op: https://www.cre.fr/Electricite/Reseaux-d-electricite/Services-systeme-et-mecanisme-d-ajustement. [Geraadpleegd: 15-mei-2019].

[5] "de markt van de aanpassing," RTEFrankrijk, 15-Sept. 2014. [Online]. Beschikbaar op: https://www.rte-france.com/fr/article/marche-d-ajustement. [Geraadpleegd: 15-mei-2019].

[6] RTE, het "boek van de last," 2019.

[7] CRE, beraadslaging van de regelgevende Commissie van de energie van 21 juni 2018 goedkeuring van de voorwaarden van de 2019 aanbesteding voor snelle en complementaire reserves. 2018.

[8] m. Drouineau, "vooruit-kijkt modellering en ruimte-tijdelijke analyse: integratie van elektro netwerk dynamica," 2011.

[9] "Implementeer alle hefbomen om evenwicht te verzekeren," RTE Frankrijk, 15-sept-2014. [Online]. Beschikbaar op: https://www.rte-france.com/fr/article/mettre-en-oeuvre-tous-les-leviers-pour-assurer-l-equilibre. [Geraadpleegd: 15-mei-2019].
f-p-/2-elektrische balans blog artikel NextFlex

Deel dit artikel

sociaal netwerk linkedIn Black logo          Zwarte Twitter sociaal netwerk logo