FCR y aFRR
Para el equilibrio de la red
FCR Reserva de Contención de Frecuencia
¿Qué es FCR?
FCR es un servicio esencial en la red eléctrica diseñado para mantener la estabilidad del sistema. Responde automáticamente a las desviaciones de frecuencia, actuando como la primera línea de defensa cuando se altera el equilibrio entre oferta y demanda de electricidad, por ejemplo, durante la pérdida repentina de generación o un pico de demanda.
Funcionamiento de FCR
FCR se activa en cuestión de segundos para contener las fluctuaciones de frecuencia. Mantiene la frecuencia de la red dentro de límites seguros (típicamente alrededor de 50 Hz o 60 Hz). Esto se logra ajustando automáticamente la salida de potencia de las unidades generadoras o el consumo de cargas a gran escala, según la magnitud de la desviación de frecuencia.
Duración y coordinación con otros servicios
Este servicio opera típicamente durante períodos cortos. Su objetivo es mantener el sistema dentro del rango de frecuencia requerido hasta que reservas de respuesta más lenta, como la Reserva Automática de Restauración de Frecuencia (aFRR), puedan restaurar completamente el equilibrio.
Proveedores de FCR
FCR puede ser proporcionado tanto por plantas de energía tradicionales como por nuevas tecnologías, como baterías y otros recursos energéticos flexibles. Esto contribuye a la resiliencia y confiabilidad general del sistema eléctrico.
Solución Peak-Valley de FFD POWER
BESS de Acoplamiento DC Concentrado
BESS Containerizado de FFD Power
El BESS containerizado de FFD Power ofrece una capacidad nominal de 3,42 MWh. La potencia de carga y descarga varía entre 1250 kW y 1725 kW.
Solución escalable
Este sistema es escalable desde 3,42 MWh hasta 102,6 MWh. Es ideal para usuarios industriales medianos a grandes y para operadores de red que implementan estrategias de arbitraje pico-valle.
Diseño flexible y eficiente
Las baterías están separadas del Sistema Convertidor de Potencia (PCS). Esto permite conectar múltiples sistemas en paralelo a la red para aumentar la capacidad. El diseño compacto y rentable maximiza la eficiencia y los ahorros.
Diseño del Sistema
Por qué FCR es diferente
La Reserva de Contención de Frecuencia (FCR) es crucial para mantener la estabilidad de la red. Requiere capacidades de respuesta precisas y rápidas. A diferencia de otras aplicaciones que se enfocan en optimización o integración de energía, la FCR demanda tecnología especializada y algoritmos complejos para mantener el equilibrio de la red en tiempo real. Aunque la gestión de la FCR puede ser compleja, aquí es donde sobresalimos.
Nuestra solución FCR lista para usar
En FFD Power, simplificamos la complejidad integrando nuestra avanzada Arquitectura de Gestión de Energía (EMA) con el Sistema de Conversión de Potencia (PCS) de Kehua.
Nuestra solución preinstalada está diseñada para ser llave en mano, proporcionando todo lo necesario para implementar la FCR sin esfuerzo. Este paquete listo para usar asegura:
Operación sin problemas
Cumplimiento con los estándares de la red
Fiabilidad para respaldar la estabilidad crítica del sistema eléctrico
Características Técnicas
Rangos de frecuencia
- 47,5 Hz – 49,0 Hz: más de 30 minutos
- 49,0 Hz – 51,0 Hz: sin limitación
- 51,0 Hz – 51,5 Hz: más de 30 minutos
Resistencia a la tasa de cambio de frecuencia
Capaz de permanecer conectado a la red y operar a una tasa de cambio de frecuencia de hasta 1,7 Hz/s
Modo de Sensibilidad de Frecuencia Limitada - Alta Frecuencia (LFSM-O)
Ajuste de Potencia Activa Sensible a la Frecuencia
Nuestro BESS puede proporcionar ajustes de potencia activa cuando la frecuencia de la red se desvía más allá de la zona de insensibilidad. Esta zona es ajustable entre 50,2 Hz y 50,5 Hz, asegurando una regulación dinámica de potencia fuera de estos límites.
Ajustes Estáticos Configurables
La regulación de potencia activa en respuesta a cambios de frecuencia es totalmente configurable entre 0,1% y 12%. Estos ajustes pueden modificarse a través del Sistema de Gestión de Energía (EMS), ofreciendo control flexible según las condiciones de la red.
Tiempo de Respuesta Rápido
El sistema reacciona a desviaciones de frecuencia con un retraso máximo de 500 milisegundos en la salida del inversor. Esto garantiza soporte rápido y confiable durante fluctuaciones de frecuencia.
Operación en Modo LFSM-O
El BESS opera efectivamente en modo LFSM-O:
Liberación de potencia: Durante sobrefrecuencia, el sistema reduce la potencia activa según la característica LFSM-O.
Absorción de potencia: Incrementa el consumo de potencia activa de acuerdo con LFSM-O hasta alcanzar la capacidad total del BESS.
Transiciones flexibles: El sistema mantiene operación estable entre absorción y liberación de potencia.
Gestión de Energía y Control de Capacidad
El BESS absorbe energía hasta alcanzar su capacidad máxima, evitando sobrecargas. Puede continuar absorbiendo potencia durante incrementos de frecuencia si lo indica el TSO, asegurando una gestión confiable de la red.
Consideración del Tiempo de Transición
El sistema maneja la transición entre modos de absorción y liberación de energía sin problemas. Se aplican ajustes estáticos según sea necesario, garantizando estabilidad y continuidad en las operaciones de la red.
Modo de Sensibilidad de Frecuencia Limitada - Baja Frecuencia (LFSM-U)
Ajuste de Potencia Activa Más Allá de la Zona de Insensibilidad
Nuestro BESS puede ajustar la potencia activa cuando la frecuencia de la red se desvía más allá de la zona de insensibilidad.
La zona de insensibilidad es ajustable entre 49,5 Hz y 49,8 Hz.
Esto permite un control preciso de la potencia en eventos de subfrecuencia.
Ajustes Estáticos Configurables
El sistema soporta ajustes estáticos dinámicos, modificables entre 0,1% y 12% a través del Sistema de Gestión de Energía (EMS). Esto asegura que la respuesta a las desviaciones de frecuencia cumpla con los requisitos operativos de la red.
Tiempo de Respuesta Rápido
Nuestro BESS reacciona a desviaciones de frecuencia en menos de 500 milisegundos, medidos en la salida del inversor o la máquina síncrona. Este tiempo de respuesta rápido garantiza soporte inmediato durante fluctuaciones de frecuencia.
Operación en Modo LFSM-U
En modo LFSM-U, el BESS ajusta la potencia activa según la característica LFSM-U:
Absorción de potencia: El sistema reduce el consumo de potencia activa a medida que la frecuencia se estabiliza, pudiendo transicionar a modo de liberación si es necesario.
Liberación de potencia: El BESS incrementa la salida de potencia activa cuando la frecuencia disminuye, proporcionando soporte estable y efectivo a la red.
Gestión de Energía
El BESS continúa liberando energía hasta alcanzar su capacidad total, deteniéndose automáticamente al agotarse. Si lo especifica el TSO, puede mantener la liberación de potencia incluso después de alcanzar un umbral de frecuencia, asegurando estabilidad durante eventos prolongados de subfrecuencia.
Transiciones Operativas
El sistema gestiona de forma segura las transiciones entre absorción y liberación de potencia:
Los ajustes estáticos pueden diferir entre modos.
El BESS opera dentro de los límites de su capacidad total, asegurando continuidad y eficiencia en todas las condiciones de la red.
Protocolo de Desconexión Automática
Si el BESS no puede pasar a modo de liberación antes de que se active el corte automático por baja frecuencia, se desconectará según los protocolos de seguridad. Esta desconexión solo ocurre si la frecuencia alcanza 49 Hz antes de que se complete la transición.
Modo de Control Primario Normalizado de Frecuencia (Modo FSM Sensible a la Frecuencia)
Respuesta de Potencia Activa en Modo Sensible a la Frecuencia (FSM)
Nuestro BESS ajusta la potencia activa en respuesta a desviaciones de frecuencia según los parámetros del TSO para el Modo Sensible a la Frecuencia (FSM). Puede operar con zona muerta cero, insensibilidad en algunas configuraciones, o con ajustes estándar para el control de frecuencia según sea necesario.
Parámetros de Respuesta de Potencia Activa
El BESS cumple con las especificaciones de respuesta a desviaciones de frecuencia:
Cambio mínimo de potencia activa del 10% relativo a la referencia nominal.
Máxima insensibilidad del regulador primario de 10 mHz (0,02% de la frecuencia nominal).
Zona muerta de 0-200 mHz para prevenir ajustes innecesarios.
Ajuste estático configurable entre 0,1% y 12% mediante EMS.
Ajuste de Potencia según la Frecuencia
Aumentos de frecuencia: La reducción de potencia activa no excede la capacidad máxima de disminución del sistema.
Disminuciones de frecuencia: El incremento de potencia activa está limitado a la capacidad máxima de liberación del BESS.
Esto permite gestionar eficientemente el flujo de potencia y evita sobrecargar la red.
Manejo de Saltos de Frecuencia
El BESS está diseñado para responder a cambios súbitos y significativos de frecuencia (“saltos de frecuencia”). Ajusta rápida y precisamente su potencia activa para mantener la estabilidad y evitar fluctuaciones en la entrega de energía.
Tiempo de Respuesta a Desviaciones
Retraso inicial máximo: 500 milisegundos.
Activación completa del ajuste: dentro de 30 segundos.
Esto garantiza soporte rápido y efectivo para la red.
Provisión del Servicio aFRR
El BESS puede proporcionar servicios de Reserva Automática de Restauración de Frecuencia (aFRR):
Ajusta continuamente la potencia activa en respuesta a desviaciones reales de la red.
Tras retornar a condiciones normales, restaura su capacidad de energía en 2 horas.
Durante condiciones pre-emergencia o emergencia, puede reducir la capacidad aFRR, pero sigue contribuyendo a la estabilidad de la red.
Encendido/Apagado Remoto
Comando de Detención de Potencia Activa
Nuestro BESS puede detener la liberación de potencia activa o reducir la salida a cero en menos de 5 segundos tras recibir un comando a través del puerto de entrada. Esto garantiza una respuesta rápida a las instrucciones del operador de red durante emergencias u otras necesidades operativas.
Compatibilidad con Control Remoto
El sistema permite control remoto según lo especificado por el operador correspondiente. Su diseño asegura que el equipo pueda modificarse o actualizarse para cumplir cualquier requisito específico del TSO u otros operadores de red en la gestión remota del BESS.
Gestión de Potencia Activa
Comando de Ajuste de Potencia Activa
El BESS puede cambiar la salida de potencia activa en menos de 10 segundos tras recibir un comando a través del puerto de entrada. Esto garantiza un ajuste oportuno y eficiente según las instrucciones del operador de red.
Capacidad de Ajuste Remoto de Potencia
El sistema permite el ajuste remoto de la potencia activa. Además, puede equiparse para cumplir con los requisitos específicos definidos por el TSO, asegurando compatibilidad y flexibilidad con diferentes sistemas de control remoto para la gestión de potencia activa.
Regulación de Potencia Activa
Ajuste Remoto del Punto de Potencia Activa
El BESS puede ajustar el punto de ajuste de potencia activa mediante comandos remotos o instrucciones del TSO.
Soporta gestión remota en tiempo real.
Permite un control preciso de la salida de potencia activa.
Cumple con los plazos y niveles de tolerancia definidos por el TSO, asegurando ajustes confiables y sensibles.
Control Manual por el TSO
Si el BESS se retira del Sistema de Regulación Automática de Frecuencia y Potencia (SARFP), el TSO puede gestionar el sistema manualmente:
El TSO notifica al propietario del cambio y su momento exacto.
El BESS permanece completamente operativo bajo control manual.
Garantiza el cumplimiento continuo de los estándares operativos.
Participación en la Reserva de Contención de Frecuencia (FCR)
El BESS soporta completamente la participación en FCR:
La activación de FCR se basa en el punto de ajuste proporcionado por el TSO, con un retraso máximo de 30 segundos.
La activación completa se logra dentro de 15 minutos tras recibir el comando.
Proporciona una salida estable de potencia FCR por al menos 60 minutos.
Mantiene precisión en la medición de potencia activa, con tolerancia de desviación ≤ ±1% de la potencia nominal.
Medición y Transmisión de Información
El BESS mide parámetros operativos clave, incluida la potencia activa, con un ciclo de precisión de 1 segundo o menos.
Los datos se transmiten en tiempo real al TSO.
Asegura monitoreo y control continuo del rendimiento del sistema.
Conexión Automática
Condiciones de Frecuencia y Voltaje
El BESS se reconecta automáticamente a la red solo cuando:
La frecuencia está dentro del rango aceptable de 49,9 a 50,1 Hz.
El voltaje se mantiene dentro de la relación de 0,9 a 1,1.
Tiempo de Retardo para la Reconexión Automática
Antes de reconectarse, el sistema espera un retardo mínimo de 60 segundos. Esto asegura que las condiciones sean estables antes de reingresar a la red.
Gradiente Máximo de Aumento de Potencia Activa
El BESS cumple con un gradiente máximo de aumento en la salida de potencia activa de ≤ 20% de la potencia máxima (Pmax) por minuto.
Esta rampa controlada permite una reconexión sin problemas.
Evita perturbaciones en la red durante la reincorporación del BESS.
Condiciones Alternativas
Si el TSO, el propietario del BESS y el Operador del Sistema de Distribución (DSO) acuerdan otros parámetros, el sistema puede configurarse para cumplir estas condiciones específicas de reconexión automática.
Inercia Artificial
Funcionalidad de Inercia Artificial
Nuestro BESS está diseñado para replicar la inercia que normalmente proporcionan las unidades generadoras síncronas mediante tecnología de inversor.
Esta inercia artificial estabiliza la red durante cambios rápidos de frecuencia.
Imita la respuesta de los generadores convencionales para mantener la estabilidad del sistema eléctrico.
Sistema de Control y Parámetros
Los sistemas de control para entregar inercia artificial se configuran según los parámetros definidos por el TSO:
El BESS cuenta con sistemas de control flexibles y sensibles.
Permite ajustar la respuesta de inercia artificial según las necesidades de estabilidad de la red.
Operación Paralela en la Red
El BESS opera en paralelo con la red:
Proporciona la respuesta de inercia artificial requerida durante desviaciones rápidas de frecuencia.
Mantiene la estabilidad hasta alcanzar el nivel predefinido por el TSO.
Resistencia al Cortocircuito
Funcionalidad de Inercia Artificial
Nuestro BESS replica la inercia típica de las unidades generadoras síncronas mediante tecnología de inversor.
La inercia artificial ayuda a estabilizar la red durante cambios rápidos de frecuencia.
Imita la respuesta de los generadores convencionales, manteniendo la estabilidad del sistema.
Sistema de Control y Parámetros
Los sistemas de control para inercia artificial se configuran según los parámetros del TSO:
El BESS está equipado con controles flexibles y sensibles.
Permite ajustar la contribución de inercia artificial para cumplir con los requisitos de estabilidad de la red.
Operación Paralela en la Red
El BESS opera en paralelo con la red:
Proporciona la respuesta de inercia artificial necesaria durante desviaciones rápidas de frecuencia.
Mantiene la estabilidad hasta el nivel predefinido por el TSO.