Wykład 7. Regulacja mocy i częstotliwości

Wykład 7 Regulacja mocy i częstotliwości dr inż. Zbigniew Zdun tel. 603 590 726 email: Zbigniew.Zdun@plans.com.pl Bud. S. pok. 68

Blok wytwórczy w elektrowni cieplnej spaliny Regulator obrotów Przegrzewacz pary Zawór regulacyjny RP Regulator prądu wzbudzenia (napięcia) RN I f U G paliwo Kocioł T T T wp śp np T np Pm P e powietrze popiół Przegrzewacz międzystopniowy Generator Wymiennik regeneracyjny ciepła Upusty regeneracyjne PS S Skraplacz Woda chłodząca Pompa skroplin 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 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 Wykład 7-4/24

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 Regulacja mocy i częstotliwości Wykład 7-5/24

Regulator obrotów turbiny F spr F odśr Olej P e pod ciśnieniem Do zbiornika oleju P c Para Wykład 7-6/24

Zasada działania regulatora obrotów turbiny F spr F odśr Olej pod ciśnieniem P G 12 (s) t P e P+ P e Do zbiornika oleju P c Para Wykład 7-7/24

Transmitancja regulatora prędkości Układy regulacji transmitancja operatorowa Y ( s) W ( m 1) ( s) G ( s) = = = U ( s) W ( m) ( s) Najprostszy model regulatora P( s) f ( s) P( s) K 1 1 G( s) = = = = f ( s) T s + 1 1 T s σ r T s K gdzie: K wzmocnienie układu regulacji T stała czasowa regulatora б statyzm regulacji (odwrotność wsp. wzmocnienia) W stanie quasiustalonym (s=0) f f f o f 1 б P P o 1 f P = = σ f σ f P o o f o Mocowy równoważnik częstotliwości: = 1 б. = P o P P 1 P Wykład 7-8/24

Statyczna charakterystyka odbioru Równanie liniowe mocy w funkcji częstotliwości P odb = P odb Energia regulacyjna _ n + K L f K L = P odb f MW Hz f f f n f 1 P odb P odb_n P Wykład 7-9/24

Praca generatora na wydzielony odbiór f P L P L nowe f 1 1 3 f 2 2 P G P 1 P 2 P 3 P Wykład 7-10/24

Praca generatora na wydzielony odbiór - symulacja f P L P L nowe f 1 1 3 f 2 2 P G P 1 P 2 P 3 P Wykład 7-11/24

Praca generator na sieć sztywną f f sieci P min P o P min P Wykład 7-12/24

Rozdział mocy na generatory w regulacji pierwotnej f f o f f1 P 2 P 1 P 2 P 2o P 1o P 1 Wykład 7-13/24

Rozdział mocy odwrotnie proporcjonalny do statyzmów regulatorów f f o f f1 P 2 P 1 P 2 P 2o P 1o P 1 Wykład 7-14/24

Automatyczna regulacja mocy czynnej i częstotliwości ARCM 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 Wykład 7-16/24

Regulator LFC Wykład 7-17/24

Wykład 7 Regulacja mocy i częstotliwości Dziękuję za uwagę