Patent DE-102019124268-B4 (DE)
Title: Verfahren zur externen und internen Regelung eines schwungmasselosen Speicherkraftwerks
Inventor: WEBER HARALD
IPC: H02J1/00
Filed: 2019-09-10
Granted: 2021-09-23
Abstract: Verfahren zur externen und internen Regelung eines schwungmasselosen Speicherkraftwerks für eine Bereitstellung von Systemdienstleistungen, welche Momentanreserve, Primärregelung und Sekundärregelung umfassen, Verfahren aufweisend folgende Verfahrensschritte:- externe Regelung, welche eine Wirkleistungsregelung an einem DC/AC-Umrichter umfasst:Auswählen eines Regelungsmodus, wobei ein Regelungsmodus eine winkelbasierte Regelung (φReg-Modus) ist und ein zweiter Regelmodus eine frequenzbasierte Regelung (fReg-Modus) ist,wobei die frequenzbasierte Regelung folgende Verfahrensschritte aufweist:- Messen einer momentan abgegeben Wirkleistung (p) am DC/AC-Umrichter und Vorgabe einer Änderung einer Kraftwerkssollleistung (ΔpH2) anhand eines Inhaltes eines Wasserstoffspeichers,- Bilden einer Regelabweichung (Δp) aus der gemessenen momentan abgegeben Wirkleistung (p) mit einer Sollwirkleistung, wobei die Sollwirkleistung eine vorgegebene Sekundärleistungsänderung (Δpsec), eine vorgegebene Fahrplanleistung (pFP) und die Vorgabe der Änderung der Kraftwerkssollleistung (ΔpH2) aufweist und- Errechnen einer synthetischen Netzwinkelgeschwindigkeit (Δω2) aus der Regelabweichung (Δp), wobei die synthetische Winkelgeschwindigkeit (Δω2) zu einer integralen Verstellung des Spannungswinkels (φU2) am DC/AC-Umrichter führt,wobei die winkelbasierte Regelung im Slack-Modus folgende Verfahrensschritte aufweist:- Festsetzen einer Regelabweichung Δp=0, wobei der Spannungswinkel (φU2) am DC/AC-Umrichter konstant bleibt und das Speicherkraftwerk als Spannungsquelle mit konstanter Spannung (u2) und konstanter Frequenz von 50 Hz arbeitet, wobei die winkelbasierte Regelung Sicherungsmechanismen aufweist, welche anhand der gemessenen momentan abgegebenen Leistung p mittels einer Steuerungseinheit eingeschaltet werden, wobei die Sicherungsmechanismen folgende Varianten umfassen:- Manuelle Einstellung einer Leistung (pman),- Leistungseinstellung anhand eines vordefinierten Leistungsmaximalwertes (pMax) und/oder eines vordefinierten Leistungsminimalwertes (pMin) und/oder- Leistungseinstellung anhand einer Vorgabe einer Änderung einer Kraftwerkssollleistung (ΔpH2) anhand eines Inhaltes eines Wasserstoffspeichers,- interne Regelung: Bereitstellung der Systemdienstleistungen aus Speichern, welche folgende Verfahrensschritte umfasst:- Ermitteln eines Gleichstroms (iKC), welcher von einem ersten Speicher zum DC/AC-Konverter fließt, aus einer gemessenen Speicherspannung (uc) des ersten Speichers und der Wirkleistung (p), wobei der Gleichstrom (iKC) und ein von einem zweiten Speicher zum ersten Speicher fließende Strom (iCB) die Speicherspannung (uc) des ersten Speichers integral einstellt- Regeln des Gleichstroms (iCB), welcher vom ersten Speicher zum zweiten Speicher fließt, derart, dass die Speicherspannung (uc) des ersten Speichers einen Sollwert der Speicherspannung (uc,soll) annimmt- Laden des zweiten Speichers mittels eines mit einem ersten Energiewandler erzeugten Gleichstroms (iBF) bei Unterschreiten eines ersten Speicherspannungswertes (ŭB) des zweiten Speichers, wobei ein Entladen eines dritten Speichers erfolgt, oder Entladen des zweiten Speichers mittels eines mit einem zweiten Energiewandler erzeugten Stromes (iEB) bei Überschreiten eines zweiten Speicherspannungswertes (ûB) des zweiten Speichers, wobei ein Laden des dritten Speichers erfolgt.