docWykład 7 Regulacja mocy i częstotliwości
download 
Reklamacja Transkrypt
Wykład 7 Regulacja mocy i częstotliwości
Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 Regulacja mocy i częstotliwości dr inż. Zbigniew Zdun tel. 603 590 726 email: [email protected] Bud. S. pok. 68 Blok wytwórczy w elektrowni cieplnej Regulator obrotów spaliny Przegrzewacz pary Regulator prądu wzbudzenia (napięcia) Zawór regulacyjny UG RN RP If paliwo Tśp Tnp Tnp Generator Przegrzewacz międzystopniowy Upusty regeneracyjne Wymiennik regeneracyjny ciepła Pe Pm popiół powietrze Kocioł Twp S Woda chłodząca Skraplacz PS Pompa skroplin Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 2/24 Zmiany częstotliwości - przyczyny 1. Zmiany obciążenia dobowa krzywa zapotrzebowania wyłączanie/ załączanie odbiorów dużej mocy awaryjne wyłączenia fragmentów sieci drobne zmiany wynikające z przerywanej pracy odbiorów 2. Zmiany mocy wytwarzanej zmiana parametrów pracy turbiny niewielki dopuszczalny zakres szybkich zmian mocy wytwarzanej turbozespołu: ±5% mocy znamionowej w hydrozespołach ”szybkie” zmiany mocy w całym zakresie Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 3/24 Wpływ zmian częstotliwości rezonans łopatek turbin obniżenie wydajności potrzeb własnych elektrowni (pompy, wentylatory) pogorszenie jakości produkcji, walcowni, fabryki papieru, przędzalnie rosną straty w żelazie duże zmiany przepływów na liniach międzysystemowych Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 4/24 Regulacja mocy i częstotliwości 1. Wymagania odnośnie częstotliwości wynikają z: pracy elektrowni współpracy międzynarodowej 2. Instrukcja pracy systemów połączonych ENTSO-E częstotliwość znamionowa 50 Hz dopuszczalna odchyłka częstotliwości w stanach normalnych ±20 mHz dopuszczalna chwilowa odchyłka częstotliwości w stanach awaryjnych ±800 mHz 3. Systemy regulacji częstotliwości regulacja pierwotna – regulator prędkości obrotowej turbiny regulacja wtórna – ARCM (AGC, LFC) regulacja trójna Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 5/24 Regulator obrotów turbiny Fspr Fodśr Pe Olej pod ciśnieniem Do zbiornika oleju Pc Para Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 6/24 Zasada działania regulatora obrotów turbiny Fspr Fodśr PP G12(s) PeP+∆P e Olej pod ciśnieniem t Do zbiornika oleju Pc Para Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 7/24 Transmitancja regulatora prędkości Układy regulacji – transmitancja operatorowa Y ( s ) W ( m − 1) ( s ) P ( s ) G(s) = = = U (s) ( m ) f (s) W ( s) Najprostszy model regulatora G ( s) = P( s ) −K 1 1 = = = f (s) T s + 1 T ⋅ s − 1 T ⋅ s − σ r K f gdzie: K – wzmocnienie układu regulacji T – stała czasowa regulatora б – statyzm regulacji (odwrotność wsp. wzmocnienia) W stanie quasiustalonym (s=0) ∆P P o = 1 ∆f −σ f o ⇒ б fo ∆f f1 ∆P ∆f ∆P = −σ f P o o Po Mocowy równoważnik częstotliwości: = 1 . б → = P1 P ′∙ Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 8/24 Statyczna charakterystyka odbioru Równanie liniowe mocy w funkcji częstotliwości P =P + K ⋅ ∆f odb odb _ n L Energia regulacyjna ∆P K = odb L ∆f MW Hz f ∆f fn f1 Podb Podb_n P Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 9/24 Praca generatora na wydzielony odbiór f f1 PL 1 f2 PLnowe 3 2 PG P1 P2 P3 P Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 10/24 Praca generatora na wydzielony odbiór - symulacja f f1 PL 1 f2 PLnowe 3 2 PG P1 P2 P3 P Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 11/24 Praca generator na sieć sztywną f fsieci Pmin Po Pmin P Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 12/24 Rozdział mocy na generatory w regulacji pierwotnej f fo ∆f f1 ∆P1 ∆P2 P2 P2o P1o P1 Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 13/24 Rozdział mocy odwrotnie proporcjonalny do statyzmów regulatorów f fo ∆f f1 ∆P1 ∆P2 P2 P2o P1o P1 Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 14/24 Automatyczna regulacja mocy czynnej i częstotliwości – ARCM Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 15/24 Rynek energii Rynek energii: System WIRE (Wymiana Informacji Rynku Energii) • Wymiana danych handlowych i technicznych dla procesów planowania realizacji kontraktów sprzedaży energii System SOWE (System Operatywnej Współpracy z Elektrowniami) • Operatywne kierowanie procesem wytwarzania w KSE BPKD (Bieżący Plan Koordynacyjny Dobowy) • Realizacja pracy bloków w układzie 15-to minutowym JWCD140114.txt Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 16/24 Regulator LFC Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 - 17/24 Sterowanie Systemami Elektroenergetycznymi Wykład 7 Regulacja mocy i częstotliwości Dziękuję za uwagę
