An Analysis of Battery Energy Storage Systems for Primary Frequency Control

Primer Frekans Kontrolünde Batarya Enerji Depolama Sistemleri Kullanımının Analizi

Abstract

Increased renewable production in power systems cause falling system inertia and consequently changing system frequency behavior. An important solution can be created to this problem via participation of storage systems in frequency control. The fast response facility of battery storage systems makes it the most widely used technology in frequency control. Primary frequency control is defined as setting the system frequency to a new balance point by automatically increasing or decreasing the generation unit active power output in response to the falling or rising of the system frequency. In this study, the batteries effect to the frequency control performance was analyzed through Matlab / Simulink. Speed regulators and turbine models of some part of power plants in Turkish power system were used in the analysis. Simulation results have shown that the maximum frequency deviation decreases significantly with support of the battery.

Özet

Güç sistemlerinde artan yenilenebilir üretim, düşen sistem ataleti ve buna bağlı olarak değişen sistem frekans davranışı olarak ortayaçıkmaktadır. Bu probleme depolama sistemlerinin frekans kontrolünde kullanımı ile önemli bir çözüm oluşturulabilmektedir. Bataryadepolama sistemlerinin hızlı tepki verme özelliği, frekans kontrolünde en yaygın kullanılan teknoloji olmasını sağlamaktadır. Primerfrekans kontrolü sistem frekansının düşmesine veya yükselmesine tepki olarak ünite aktif güç çıkışının otomatik artırılması veyadüşürülmesi yoluyla sistem frekansının yeni bir denge noktasına getirilmesi olarak tanımlanır. Bu çalışmada bataryanın iletimsisteminde primer frekans kontrolünde kullanılması halinde sistem frekans kontrolü performansına katkısı Matlab/Simulink ortamındaanaliz edilmiştir. Yapılan analizlerde Türkiye güç sisteminde işletmede olan santrallerin bir bölümüne ait hız regülatörü ve türbinmodelleri kullanılmıştır. Batarya kullanımı ile birlikte maksimum frekans sapmasının önemli oranda azaldığı benzetim sonuçları ilegösterilmiştir.