Frequentieregeling — Netbeheer
Beknopte samenvatting · FCR · aFRR · mFRR · tijdsregeling · PDE 2526
1. Afhandeling van een incident
Bij uitval van een productie-eenheid ontstaat een vermogenstekort en daalt de frequentie. De reserves komen in cascade in werking om de balans en
de 50 Hz te herstellen.
Primaire regeling (FCR) – stabiliseert de frequentie, volledig binnen 30 s.
Secundaire regeling (aFRR) – herstelt het evenwicht van de regelzone, binnen 5 min volledig operationeel.
Tertiaire regeling (mFRR) – ondersteunt/vervangt aFRR, volledig overgenomen binnen 12,5 min.
Replacement Reserves (RR) – eventueel daarna (~60 min, afhankelijk van TSO).
Soorten reserves — terminologie en platformen
Nieuw (EU) Vroeger Beschrijving Platform
FCR Primair (R1) Zeer snelle, gezamenlijke Europese reserves om de frequentie-afwijking te stabiliseren na een –
Frequency Containment Reserves incident.
aFRR Secundair Snelle automatische reserves om het evenwicht van de Belgische regelzone te herstellen. PICASSO
Automatic Frequency Restoration (R2)
Reserves
mFRR Tertiair (R3) Manuele reserves ter ondersteuning van de aFRR om het evenwicht te herstellen. MARI
Manual Frequency Restoration
Reserves
RR – Vervangende reserves. TERRE
Replacement Reserves
PICASSO = Platform for the International Coordination of Automated Frequency Restoration and Stable System Operation · MARI = Manually Activated Reserves Initiative · TERRE =
Trans European Replacement Reserve Exchange. FCR wordt sinds kort ook EU-breed gecontracteerd.
Activatietijden (overzicht)
Reserve FCR aFRR mFRR RR
Type Primair Secundair Tertiair Vervangend
Volledig actief 30 s 5 min 12,5 min ~60 min
2. Primaire regeling (FCR)
Doel: de frequentie stabiliseren bij een incident (niet herstellen naar 50 Hz).
Statisme (P(f)-karakteristiek generator)
Statisme = dimensieloze grootheid die de vermogenbijregeling t.o.v. een frequentie-afwijking weergeeft. Hoe meer vermogen een alternator bijregelt
voor een bepaalde afwijking, hoe kleiner het statisme en hoe gevoeliger de regeling.
s = (−Δf / fn) / (ΔP / Pn) (in %)
Statisme is geen systeemeigenschap maar een lokaal ingestelde regeling.
Het hangt af van de reactiesnelheid van de aandrijvende machine: gasturbine (snel, gasklep openen) > stoomturbine (wacht op stoomdebiet) >
kerncentrale (reactiviteit mag niet te snel stijgen).
Dode band
Dode band = band rond de nominale frequentie waarin de regeling niet reageert. Voorkomt pendelen van de regelkleppen en excessieve slijtage.
Klein voor centrales die deelnemen aan R1 (±20 mHz; ±10 mHz is meetfout); groot voor niet-deelnemende centrales (bv. kerncentrales).
In normale werking mag de systeemfrequentie niet meer dan ±20 mHz afwijken — vanaf dan start de primaire reserve.
De primaire reserve = vermogen dat doelbewust wordt vrijgehouden (geen vollast) om te kunnen opregelen (CIPU-contracten ELIA–producenten).
P-regeling: frequentieverloop
Uitval → vermogenstekort → compensatie door kinetische energie van de rotoren → snelheid en frequentie dalen (vrije val, primaire regeling nog niet
actief).
Δfdyn,max = dynamische frequentie-afwijking = grootste afwijking t.o.v. fnom.
Daling activeert primaire regeling via statisme → oscillaties (turbines reageren niet onmiddellijk) → stabiele situatie.
Δf = quasistatische frequentie-afwijking = blijvende afwijking nadat de primaire regeling is uitgeregeld. Omdat statisme een zuiver proportionele
regeling is (ΔP = K·Δf) blijft er een afwijking.
Vermogen-frequentiekarakteristiek λ
λ = verhouding van de P-afwijking bij een incident tot de f-afwijking in quasi-statische toestand. Geeft de weerbaarheid van het net: hoe groter λ,
hoe groter de P-afwijking die met een bepaalde f-wijziging opgevangen wordt.
Synchrone zone: λu = ΔPincident / Δf
Regelzone TSO: λi = ΔPi / Δf (ΔPi = algebraïsche som van niet-gecontracteerde uitwisselingen met buurzones)
Voor het ENTSO-E net: λu = 15000 MW/Hz. In realiteit ~30% hoger door zelfregeling van het verbruik (pompen, ventilatoren) en surplusregeling van de productie (inertie).
Grootte R1 (FCR)
Referentie-incident = verlies van de 2 grootste productie-eenheden of een lijn/busbar = 3000 MW voor de synchrone zone.
Beknopte samenvatting · FCR · aFRR · mFRR · tijdsregeling · PDE 2526
1. Afhandeling van een incident
Bij uitval van een productie-eenheid ontstaat een vermogenstekort en daalt de frequentie. De reserves komen in cascade in werking om de balans en
de 50 Hz te herstellen.
Primaire regeling (FCR) – stabiliseert de frequentie, volledig binnen 30 s.
Secundaire regeling (aFRR) – herstelt het evenwicht van de regelzone, binnen 5 min volledig operationeel.
Tertiaire regeling (mFRR) – ondersteunt/vervangt aFRR, volledig overgenomen binnen 12,5 min.
Replacement Reserves (RR) – eventueel daarna (~60 min, afhankelijk van TSO).
Soorten reserves — terminologie en platformen
Nieuw (EU) Vroeger Beschrijving Platform
FCR Primair (R1) Zeer snelle, gezamenlijke Europese reserves om de frequentie-afwijking te stabiliseren na een –
Frequency Containment Reserves incident.
aFRR Secundair Snelle automatische reserves om het evenwicht van de Belgische regelzone te herstellen. PICASSO
Automatic Frequency Restoration (R2)
Reserves
mFRR Tertiair (R3) Manuele reserves ter ondersteuning van de aFRR om het evenwicht te herstellen. MARI
Manual Frequency Restoration
Reserves
RR – Vervangende reserves. TERRE
Replacement Reserves
PICASSO = Platform for the International Coordination of Automated Frequency Restoration and Stable System Operation · MARI = Manually Activated Reserves Initiative · TERRE =
Trans European Replacement Reserve Exchange. FCR wordt sinds kort ook EU-breed gecontracteerd.
Activatietijden (overzicht)
Reserve FCR aFRR mFRR RR
Type Primair Secundair Tertiair Vervangend
Volledig actief 30 s 5 min 12,5 min ~60 min
2. Primaire regeling (FCR)
Doel: de frequentie stabiliseren bij een incident (niet herstellen naar 50 Hz).
Statisme (P(f)-karakteristiek generator)
Statisme = dimensieloze grootheid die de vermogenbijregeling t.o.v. een frequentie-afwijking weergeeft. Hoe meer vermogen een alternator bijregelt
voor een bepaalde afwijking, hoe kleiner het statisme en hoe gevoeliger de regeling.
s = (−Δf / fn) / (ΔP / Pn) (in %)
Statisme is geen systeemeigenschap maar een lokaal ingestelde regeling.
Het hangt af van de reactiesnelheid van de aandrijvende machine: gasturbine (snel, gasklep openen) > stoomturbine (wacht op stoomdebiet) >
kerncentrale (reactiviteit mag niet te snel stijgen).
Dode band
Dode band = band rond de nominale frequentie waarin de regeling niet reageert. Voorkomt pendelen van de regelkleppen en excessieve slijtage.
Klein voor centrales die deelnemen aan R1 (±20 mHz; ±10 mHz is meetfout); groot voor niet-deelnemende centrales (bv. kerncentrales).
In normale werking mag de systeemfrequentie niet meer dan ±20 mHz afwijken — vanaf dan start de primaire reserve.
De primaire reserve = vermogen dat doelbewust wordt vrijgehouden (geen vollast) om te kunnen opregelen (CIPU-contracten ELIA–producenten).
P-regeling: frequentieverloop
Uitval → vermogenstekort → compensatie door kinetische energie van de rotoren → snelheid en frequentie dalen (vrije val, primaire regeling nog niet
actief).
Δfdyn,max = dynamische frequentie-afwijking = grootste afwijking t.o.v. fnom.
Daling activeert primaire regeling via statisme → oscillaties (turbines reageren niet onmiddellijk) → stabiele situatie.
Δf = quasistatische frequentie-afwijking = blijvende afwijking nadat de primaire regeling is uitgeregeld. Omdat statisme een zuiver proportionele
regeling is (ΔP = K·Δf) blijft er een afwijking.
Vermogen-frequentiekarakteristiek λ
λ = verhouding van de P-afwijking bij een incident tot de f-afwijking in quasi-statische toestand. Geeft de weerbaarheid van het net: hoe groter λ,
hoe groter de P-afwijking die met een bepaalde f-wijziging opgevangen wordt.
Synchrone zone: λu = ΔPincident / Δf
Regelzone TSO: λi = ΔPi / Δf (ΔPi = algebraïsche som van niet-gecontracteerde uitwisselingen met buurzones)
Voor het ENTSO-E net: λu = 15000 MW/Hz. In realiteit ~30% hoger door zelfregeling van het verbruik (pompen, ventilatoren) en surplusregeling van de productie (inertie).
Grootte R1 (FCR)
Referentie-incident = verlies van de 2 grootste productie-eenheden of een lijn/busbar = 3000 MW voor de synchrone zone.
