Możliwości bloków gazowo-parowych w zakresie regulacji i obrony Krajowego Systemu Elektroenergetycznego

Piotr KACEJKO, Michał WYDRA Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Katedra Sieci Elektrycznych i Zabezpieczeń Możliwości bloków gazowo-parowych w zakresie regulacji i obrony Krajowego Systemu Elektroenergetycznego Streszczenie. Celem artykułu jest przedstawienie wyników symulacji zachowania się bloku gazowo-parowego (BGP) w warunkach zakłóceniowych i w procesach regulacji Krajowego Systemu Elektroenergetycznego. Na podstawie uzyskanych wyników sformułowano wnioski co do właściwości BGP, oddziaływania na system elektroenergetyczny oraz możliwości uczestniczenia tych zespołów wytwórczych w procedurach związanych z procesem obrony i odbudowy KSE. Zawarto sugestie standardów technicznych, które mogą być podstawą do określania warunków przyłączenia nowych jednostek. Abstract. The aim of this paper is to present simulation results of behavior of Combined-Cycle Power Plant (CCPP) under grid fault conditions and in regulation processes of Polish Power System. On the basis of archived simulation results, conclusions were made about characteristics/properties of CCPP units, it s influence on the system and possibilities of participation in system defending and system restitution procedures. Suggestions were enclosed about technical standards, which can be essential for determining interconnection conditions for new units.(capabilities of Combined-Cycle Power Plants in participation in control, defending and restitution of Polish Power System) Słowa kluczowe: bloki gazowo-parowe, obrona i restytucja systemu Keywords: combined-cycle power plants, system defense and restitution Wstęp Badanie właściwości dynamicznych bloków wytwórczych wraz z ich układami regulacyjnymi jest jednym z podstawowych problemów analitycznych związanych z pracą systemu elektroenergetycznego. Producenci oraz dostawcy turbin, generatorów oraz układów automatyki podają zazwyczaj w ograniczony sposób parametry i właściwości tych urządzeń. Tymczasem ich poprawne modelowanie jest niezbędne w celu właściwego odwzorowania właściwości rozpatrywanego bloku przyłączonego do systemu. Z uwagi na specyfikę bloków gazowo parowych (BGP) konieczne jest określenie zasad ich udziału w procesach regulacji pierwotnej i wtórnej systemu elektroenergetycznego. Należy również rozważać rolę bloków gazowo parowych dużej mocy w procesach obrony i odbudowy krajowego systemu elektroenergetycznego. Przy odpowiednim zaprojektowaniu ich układów rozruchowych i regulacyjnych mogą one pełnić w tych procesach bardzo znaczącą, pozytywną rolę. Należy jednak zbadać, czy stosowane obecnie układy regulacyjne jednostek gazowo parowych są w stanie zwiększyć w procesach regulacyjnych systemu elektroenergetycznego. Rola jednostek gazowo parowych powinna być określona za pomocą zdefiniowanych w odpowiednich przepisach standardów technicznych, stosowanych w szczególności dla obiektów nowoprojektowanych. Problematyka zachowania się i oddziaływania turbin gazowych i zespołów kogeneracyjnych wykorzystujących paliwo gazowe jest istotna także w kontekście szybkiego rozwoju energetyki rozproszonej. Chodzi tu o jednostki o mocy zawierającej się w przedziale od kilkudziesięciu kilowatów do 20-50 MW. Im mniejsza moc tym trudniej od dostawców uzyskać dane dotyczące dynamiki tych układów. Co prawda intuicja inżynierska podpowiada, że zainstalowanie takich jednostek nie powinno stanowić problemu, jednak w przypadku bliskiej współpracy kilku z nich, jak wynika z formalnego obowiązku badania ich dynamiki (rozporządzenie systemowe ), znajomość modeli i posiadanie ich biblioteki jest niezbędna. Istotna jest możliwość utrzymywania się jednostek w pracy na potrzeby własne i w pracy wydzielonej. Pytania postawione w artykule są istotne w kontekście planowania budowy w Polsce nowych bloków gazowo parowych (np. Stalowa Wola 400 MW). Należy bowiem rozstrzygnąć czy jednostki te, oprócz funkcji podstawowej (elektrociepłowni) mogą pełnić inne zadania istotne dla systemu. Zdaniem Autorów artykułu tak właśnie powinno być, choć praktyka wykorzystania obecnie pracujących bloków oraz plany co do jednostek przewidywanych w przyszłości nie potwierdzają tej tezy. Rys.. Uproszczony schemat modelu bloku gazowo-parowego wykorzystywanego do symulacji pracy w warunkach zakłóceniowych P ref Struktura modelu bloku gazowo-parowego Podstawowe elementy bloku gazowo parowego to turbina gazowa (GT), turbina parowa (ST) oraz kocioł odzyskowy wytwarzający parę (HRSG). Klasycznie turbina gazowa wyposażona jest w kierownice wlotowe (IGV) modulujące strumień masy powietrza doprowadzony do turbiny gazowej w celu utrzymywania zadanej temperatury spalin wylotowych. Rysunek przedstawia schemat modelu bloku gazowo-parowego, na którym wyszczególniono najważniejsze elementy i zmienne. Opisywany model BGP jest użyteczny na potrzeby długookresowych symulacji dynamiki jednostki wytwórczej pracującej w zakresie 60 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY (Electrical Review), ISSN 0033-2097, R. 86 NR 8/200

powyżej 50% maksymalnego obciążenia z uwzględnieniem kołysań częstotliwości. Model zachowuje się prawidłowo w zakresie zmian częstotliwości od 95% do 05% częstotliwości nominalnej prędkości obrotowej wału turbiny i generatora. Model nie uwzględnia dynamiki rozruchu i odstawienia turbiny. Poniżej przedstawiono opis zmiennych modelu z rysunku, są to: strumień masy paliwa (gazu) W f, strumień masy powietrza W a, kąt otwarcia kierownic wlotowych Θ IGV (od otwarcia zależy strumień masy powietrza W a ), prędkość obrotowa wału ω, temperatura powietrza atmosferycznego T a, ciśnienie atmosferyczne P a. moc mechaniczna netto turbiny gazowej P M, strumień masy spalin wylotowych W x, temperatura spalin wylotowych T x, współczynnik sprężania kompresora CPR. Jednym z uproszczeń modelu jest założenie, że strumień spalin wylotowych (Wx) z turbiny jest równy strumieniowi powietrza na wejściu, gdyż strumień paliwa w porównaniu ze strumieniem powietrza jest bardzo mały. Strumień powietrza i strumień paliwa dostosowywane są tak aby zapewnić zadaną moc mechaniczną turbiny z zachowaniem utrzymania zadanej temperatury spalin (Tx) dla efektywnego przekazywania ciepła w kotle odzyskowym na potrzeby generacji pary dla obiegu parowego. Strumień masy powietrza może być regulowany poprzez zmianę kąta ustawienia kierownic wlotowych Θ IGV, ale także jest funkcją temperatury zewnętrznej T a, ciśnienia zewnętrznego P a oraz prędkości obrotowej wału ω. Poniżej przedstawiono wybrane wyniki symulacyjnych badań dynamicznych właściwości modelu BGP. Próba maksymalnego dociążenia BGP w warunkach skokowego zmniejszenia częstotliwości systemu do 49,5 Hz. W celu symulacyjnego sprawdzenia możliwości regulacyjnych BGP założono (choć zjawisko takie nie byłoby możliwe w praktyce) skokowy spadek częstotliwości i prędkości obrotowej generatorów bloku do 49,5 Hz. Badanie miało na celu sprawdzenie efektywności szybkiego wyzwolenia mocy możliwej do osiągnięcia przez BGP, w określonych warunkach (przede wszystkim wynikających z temperatury zewnętrznej) oraz przy ustalonej pracy z mocą 0,75P n. Wyniki symulacji przedstawiono na kolejnych rysunkach od rysunku 2 do 6. Reakcja układu BGP na polecenie operatora typu cała naprzód albo cała wstecz jest szybka, przy czym w przypadku turbiny gazowej jest to czas rzędu kilku sekund, a przy uwzględnieniu powolnych zmian mocy turbiny parowej czas rzędu 0, P n /min (w odniesieniu do całego BGP) Pojawia się jednak problem, który jest charakterystyczny dla wszystkich nagłych i wymuszonych zmian mocy turbin gazowych jest to kilkudziesięcioprocentowy (w stosunku do temperatury przyjmowanej jako ustalona temperatura pracy) wzrost temperatury spalin, powstający pomimo istniejącego układu jej regulacji. Zmiana ta rzutuje na temperatury wszystkich elementów obiegu cieplnego, które mogą zostać przekroczone i mogą być przyczyną wprowadzania przez producentów ograniczeń i ramp stopnia obciążania BGP, co jak stwierdzono ma miejsce dla wszystkich jednostek pracujących obecnie w KSE. Nie jest więc prawdą stwierdzenie, że układy BGP, z uwagi na inercję części parowej są układami o powolnej reakcji na polecenie wzrostu mocy generowanej. Bardzo szybka reakcja części gazowej redukująca ten oczywisty poziom inercji napotyka jednak na barierę wzrostu temperatury spalin, która z kolei może być opanowana, ale wymaga poniesienia wyższych kosztów budowy bloku. pm [pu]..05 5 5 5 moc mechaniczna Rys.2. Przebieg zmiany mocy wyjściowej układu BGP uzyskanej z symulacji przy skokowym spadku częstotliwości sieci, i interwencyjnym maksymalnym wzroście mocy zadanej P ref pg [pu] ps [pu] 5 5 5 0.45 4 3 2 0.29 0.28 0.27 0.26 moc TG Rys. 3. Przebieg zmian mocy turbiny gazowej układu BGP uzyskane z symulacji przy skokowym spadku częstotliwości sieci i interwencyjnym maksymalnym wzroście mocy zadanej P ref moc TP 0.25 Rys. 4. Przebieg zmiany mocy turbiny parowej układu BGP uzyskane z symulacji przy skokowym spadku częstotliwości sieci i interwencyjnym maksymalnym wzroście mocy zadanej P ref PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY (Electrical Review), ISSN 0033-2097, R. 86 NR 8/200 6

IGV [pu] tex [pu] 5 5 5.3.25.2.5..05 otwarcie IGV 5 Rys. 5. Przebieg zmiany stopnia otwarcia kierownic wlotu powietrza IGV układu BGP uzyskane z symulacji testu skuteczności pracy w trybie regulacji mocy przy skokowym spadku częstotliwości sieci i interwencyjnym maksymalnym wzroście mocy zadanej P ref temperatura za TG 5 systemu przechodząc na pracę w trybie zasilania potrzeb własnych. Skuteczność takiego przejścia jest w praktyce przedmiotem odbywanych co najmniej raz do roku prób. Zależy ona od czynników, które nie są w prosty sposób związane z opracowanym modelem turbin BGP i ich układu regulacji. W procesie restytucji SEE po awarii katastrofalnej układ regulacyjny turbin powinien umożliwić budowę układu wyspowego wokół jednostki BGP, ze stopniowo narastającą mocą. W warunkach budowy wyspy układ powinien pracować w trybie regulacji prędkości RO(P) utrzymując zadaną wartość częstotliwości przy zwiększającej się stopniowo mocy obciążającej wyspę. Zgodnie z IRiESP chodzi o to aby zapewniać sprawne przechodzenie do pracy wydzielonej zarówno z nadmiarem jak i umiarkowanym niedoborem mocy generowanej w stosunku do mocy pobieranej przez wyspę w momencie wydzielania. Analiza możliwości spełnienia przez BGP wymagań IRiESP w zakresie restytucji (odbudowy) systemu elektroenergetycznego. Założono, że w oparciu o układ BGP tworzona jest w ramach odbudowy SEE wyspa obciążeniowa. Testy symulacyjne związane z modelowaniem pracy wyspowej polegały na przełączeniu regulatora do trybu proporcjonalnej regulacji prędkości obrotowej poprzez odpowiednie zmiany w modelu. W ramach prób symulacyjnych zakładano stopniowe (małymi skokami rzędu 5-0%) zwiększanie wartości mocy obciążającej od 40 do 00 % mocy osiągalnej. W trakcie symulacji monitorowano charakterystyczne parametry bloku. Wyniki symulacji przedstawiono na kolejnych rysunkach od rysunku 7 do 2. Wynika z nich, że układ BGP bez trudu przyjmuje kolejne porcje mocy, stabilizując szybko częstotliwość po zapadach mniejszych niż 0,5% (250 mhz), które towarzyszą kolejnemu dociążeniu. Stabilizowaniu częstotliwości towarzyszą krótkotrwałe, choć znaczące (20%-40%) wzrosty temperatury spalin. Jeśli nie jest to przedmiotem ograniczenia, możliwości pracy BGP w układzie wyspowym należy ocenić pozytywnie. Rys. 6. Przebieg zmiany temperatury spalin turbiny gazowej układu BGP uzyskane z symulacji testu skuteczności pracy w trybie regulacji mocy przy skokowym spadku częstotliwości sieci i interwencyjnym maksymalnym wzroście mocy zadanej P ref 995 obroty Ocena właściwości elektrowni gazowo - parowych w warunkach obrony i restytucji systemu elektroenergetycznego, ocena ich możliwości regulacyjnych w warunkach pracy wyspowej Wymagania stawiane przez Instrukcję Ruchu i Eksploatacji Sieci Przesyłowej jednostkom wytwórczym w zakresie uczestnictwa w procesie obrony i restytucji systemu elektroenergetycznego, mówią że obrona SEE (przed awarią katastrofalną) przez jednostkę wytwórczą polega na: utrzymywaniu się w pracy (braku działania zabezpieczeń jednostki) w pasmach częstotliwości i napięcia odbiegających od wartości znamionowych (o +/- 5%) zmianie trybu regulacji turbiny z RN(PI) na RO(P) jeśli w wyniku dynamicznie rozwijającego się procesu awaryjnego częstotliwość zmniejszy się poniżej 49,50 Hz albo wzrośnie powyżej 50,5 Hz, co w konsekwencji spowoduje szybkie wyzwolenie wszelkich dostępnych w turbinie rezerw mocy lub spowoduje jej odciążanie na dopuszczalnym technologicznie poziomie. Jeśli dojdzie do awarii katastrofalnej jednostka wytwórcza powinna zachować zdolność do odbudowy n [pu] 99 985 98 975 97 965 96 50 00 50 200 250 300 350 400 450 500 Rys. 7. Przebieg zmian prędkości obrotowej układu BGP (wymuszonej częstotliwością sieci) uzyskane z symulacji testu skuteczności pracy w trybie pracy wyspowej 62 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY (Electrical Review), ISSN 0033-2097, R. 86 NR 8/200

moc mechaniczna otwarcie IGV 5 5 pm [pu] IGV [pu] 5 5 0.4 0.45 Rys. 8. Przebieg zmian mocy wyjściowej układu BGP uzyskane z symulacji testu skuteczności pracy w trybie pracy wyspowej 0.4 Rys.. Przebieg zmian stopnia otwarcia kierownic wlotowych powietrza IGV układu BGP uzyskane z symulacji testu skuteczności pracy w trybie pracy wyspowej moc TG temperatura za TG 5.45.4 5.35 pg [pu] 0.45 0.4 tex [pu].3.25.2 5.5 0.25..05 ps [pu] 0.25 0.2 Rys. 9. Przebieg zmian mocy turbiny gazowej układu BGP uzyskane z symulacji testu skuteczności pracy w trybie pracy wyspowej moc TP Rys. 0. Przebieg zmian mocy turbiny parowej układu BGP uzyskane z symulacji testu skuteczności pracy w trybie pracy wyspowej Rys. 2. Przebieg zmian temperatury spalin układu BGP uzyskane z symulacji testu skuteczności pracy w trybie pracy wyspowej Wymagania stawianie przez IRiESP w zakresie regulacji pierwotnej oraz analiza możliwości ich spełnienia przez BGP Ciągła zmienność obciążeń w systemie elektroenergetycznym pociąga za sobą zmienność mocy generowanej w zespołach wytwórczych. Zmienność ta jest osiągnięta w ten sposób, że niektóre zespoły pracujące z wąską strefą nieczułości regulatora turbiny, reagują na subtelne zmiany częstotliwości, poprzez które system reaguje na zmiany obciążenia. Reakcja turbozespołów polega na wprowadzaniu dodatkowych ilości mocy (lub redukcji mocy) skojarzonej ze spadkiem (wzrostem) wartości częstotliwości. Tym samym włączenie dodatkowego odbioru jest pokrywane wzrostem generacji przy niewielkim spadku częstotliwości w systemie, a zmniejszenie poziomu obciążenia wymusza zmniejszenie wartości mocy generowanej przy niewielkim wzroście częstotliwości. Aby uczestniczyć w procesie regulacji pierwotnej (na zasadzie odpłatnej usługi systemowej) układ regulacyjny danej jednostki musi szybko reagować na zmiany częstotliwości (powodowane zmiennością obciążeń) zwiększając lub zmniejszając swoją moc zgodnie z nastawionym współczynnikiem statyzmu musi być to PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY (Electrical Review), ISSN 0033-2097, R. 86 NR 8/200 63

zatem układ czuły, szybki i dokładny. Szczegółowe wymagania w tym zakresie formułuje IRiESP w rozdziale II.B.3.3.2.: urządzenia do regulacji pierwotnej w jednostkach wytwórczych biorących udział w regulacji pierwotnej powinny spełniać następujące wymagania: a) jednostki wytwórcze powinny być wyposażone w regulatory prędkości obrotowej turbin o szybkim działaniu. Zadziałanie regulacji pierwotnej jednostki wytwórczej w przypadku zmiany częstotliwości powinno zajść w czasie nie dłuższym od 30 s i osiągnąć cały zakres odpowiedzi, wynikający z ustawionego statyzmu regulatora oraz odchyłki częstotliwości z dokładnością p = % mocy znamionowej P n, b) jednostki wytwórcze powinny być zdolne do wyzwolenia bardzo szybkiej zmiany mocy regulacyjnej pierwotnej P( f) = 0 5% P n, dostępne w całym paśmie mocy regulacyjnej jednostki wytwórczej (Pmin Pos) wraz z brzegowymi zapasami regulacji +2,5 % P n na górnym brzegu oraz 2,5 % P n na dolnym brzegu regulacji, z pełną odpowiedzią na skok mocy zadanej P z ( f) = 0 +5% P n osiąganą w czasie 30 s tj. P(t<30 s) = 5 % P n, z dokładnością w stanie ustalonym po 30 s p % P n, c) nieczułość układów regulacji częstotliwości nie powinna być większa niż f i = 0 mhz, d) cykl pomiaru częstotliwości dla działania regulacji pierwotnej powinien wynosić nie mniej niż raz na sekundę, e) korekcja częstotliwości w układzie regulacji mocy powinna być możliwa do ustawienia w przedziale co najmniej P( f) = 0 5% P n przy zmianach statyzmu s = 2 8% i strefy martwej częstotliwości f 0 = (0, 0,... 500) mhz, f) struktura układów regulacji prędkości obrotowej i mocy z korekcją częstotliwości powinna zapewniać stabilną pracę KSE przy występowaniu zakłóceń poprzez właściwe współdziałanie szybko reagującego regulatora obrotów turbiny z wolno reagującym regulatorem mocy, z uwzględnieniem optymalizacji nastaw stałych wzmocnienia, różniczkowania i całkowania, g) struktura układu regulacji turbiny powinna umożliwiać blokowanie działania regulacji pierwotnej poprzez ustawienie strefy martwej, na poziomie określonym przez OSP, bez eliminacji sygnału korekcji mocy od częstotliwości (bez przerywania toru korekcji mocy od częstotliwości). W związku z tak sformułowanymi wymaganiami opracowano testową analizę symulacyjną, dla której szerokość strefy martwej regulatora BGP ograniczono do +/- 0 mhz. Następnie prowadzono cykl skokowych zmian częstotliwości która w okresie co 30 sek. zmieniała wartość od 50 Hz do 49,8 Hz, powrót do 50 Hz, dalej 50,2 Hz i powrót do 50 Hz. Przedmiotem badania była dokładność i szybkość ustalenia mocowej korekty częstotliwościowej zespołu wytwórczego BGP, która powinna być osiągana zgodnie z nastawioną wartością statyzmu regulatora ρ według wzoru: () P f P n f n gdzie: ΔP zmiana mocy, P n moc znamionowa, ρ statyzm, Δf zmiana częstotliwości, f n częstotliwość znamionowa. Wyniki symulacji przedstawiono na kolejnych rysunkach, od rysunku 3 do 5. Wynika z nich, że reakcja regulatora układu BGP na zmiany częstotliwości w systemie pozwalała na zwiększenie bądź zmniejszenie mocy generowanej w ilości wynikającej z nastawionej wartości statyzmu (0,05) w czasie mniejszym od 30 s. Miało miejsce współdziałanie turbiny gazowej i parowej polegające na kompensowaniu inercji jednostki parowej przeregulowaniem jednostki gazowej. Pracy w trybie regulacyjnym towarzyszą gwałtowne zmiany temperatury spalin, które w tym przypadku oscylują jednak w granicach +/- 5 % wartości zadanej. Reasumując można stwierdzić, że gdyby jednostka BGP dysponowała dostępnym pasmem mocy regulacyjnej, to jej praca w trybie regulacji pierwotnej byłby możliwa, z punktu widzenia zachodzących w niej procesów termodynamicznych i urządzeń nimi sterujących. pm [pu] pg [pu] 6 4 2 8 6 4 2 8 6 4 2 8 6 4 moc mechaniczna 50 00 50 200 250 300 350 400 Rys. 3. Przebieg zmian mocy wyjściowej układu BGP uzyskane z symulacji testu skuteczności pracy w trybie regulacji pierwotnej przy powolnych zmianach częstotliwości sieci, P ref =0,9 moc TG 50 00 50 200 250 300 350 400 Rys. 4. Przebieg zmian mocy turbiny gazowej układu BGP uzyskane z symulacji testu skuteczności pracy w trybie regulacji pierwotnej przy powolnych zmianach częstotliwości sieci, P ref =0,9 Analiza możliwości spełnienia przez BGP wymagań IRiESP w zakresie regulacji wtórnej W celu sprawdzenia możliwości spełnienia wymagań IRiESP w zakresie regulacji wtórnej opracowano testową analizę symulacyjną, dla której szerokość strefy martwej regulatora BGP ograniczono do +/- 0 mhz. Wprowadzono zmianę częstotliwości do wartości 49,8 Hz i dla tej wartości poprzez zmianę sygnału Y zadano wzrost wartości mocy generowanej o 5 %. Następnie wprowadzono zmianę 64 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY (Electrical Review), ISSN 0033-2097, R. 86 NR 8/200

częstotliwości do wartości 50,2 Hz i dla tej wartości poprzez zmianę sygnału Y zadano zmniejszenie wartości mocy generowanej o 5 %. ps [pu] 05 0.295 0.29 0.285 0.28 0.275 moc TP 50 00 50 200 250 300 350 400 Rys. 5. Przebieg zmiany mocy turbiny parowej układu BGP uzyskane z symulacji testu skuteczności pracy w trybie regulacji pierwotnej przy powolnych zmianach częstotliwości sieci, P ref =0,9 Reakcję BGP badano łącznie co odpowiada regulacji pierwotnej i wtórnej równocześnie. Z analiz wynika (w celu ograniczenia objętości artykułu nie zamieszczano w tym przypadku rysunków), że na zadawane zmiany mocy generowanej (w zakresie +/- 5%) układ BGP reaguje bardzo szybko (także jako zespół turbiny szybkiej i wolnej). Reakcjom tym towarzyszą gwałtowne (rzędu 5% na sekundę) zmiany temperatury w zakresie +/- 5% wartości ustalonej). Z analizy wynika zatem, że układ BGP może uczestniczyć w procesie regulacji wtórnej, o ile dysponowałby dostępnym pasmem mocy regulacyjnej i o ile zakres zmian temperatury spalin (i temperatur pochodnych występujących w urządzeniach obiegu cieplnego) byłby do zaakceptowania z punktu widzenia ich wytrzymałości cieplnej. Analiza możliwości spełnienia przez BGP wymagań IRiESP w zakresie regulacji pierwotnej i wtórnej uwagi podsumowujące IRiESP podaje 36 wymagań, które powinna spełniać jednostka wytwórcza o mocy równej lub wyższej 50 MW, przy czym część wymagań dotyczy jednostek cieplnych kondensacyjnych o mocy 00 MW lub wyższej przyłączonych do sieci zamkniętej. W myśl definicji jednostki wytwórczej jednostką taką jest cały BGP i dla jego wypadkowych możliwości powinny być formułowane wymagania. Ogólnie można stwierdzić, że krajowe układy BGP są układami nowoczesnymi, posiadają nowoczesne systemy sterowania i zarówno w zakresie regulacji mocy i częstotliwości jak też napięcia i mocy biernej mogą być przystosowane do różnych wymagań takich jak udział w regulacji pierwotnej, regulacji wtórnej, zdalne zadawanie punktu bazowego pracy (z uwzględnieniem warunków pogodowych), współpraca z nadrzędnymi układami regulacji napięcia i mocy biernej. Jak wykazały wyniki przeprowadzonych analiz, w procesach termodynamicznych zachodzących w BGP nie ma ograniczeń, które nie pozwalałyby na szybką reakcję regulacyjną w przypadku wystąpienia odchyłki częstotliwości (regulacja pierwotna) czy tez szybkiego reagowania na zadaną wartość mocy w przypadku regulacji wtórnej. Inercja kotła odzyskowego i turbiny parowej jest kompensowana szybkością działania turbiny gazowej i szybkim dostarczaniem ciepła (ze spalin) do obiegu cieplnego. Towarzyszą jednak temu procesowi gwałtowne zmiany temperatur, które mogą niekorzystnie wpływać na obieg cieplny. Gdyby z kolei wyraźnie spowolnić reakcje turbiny gazowej na sygnały regulacyjne, to wtedy odpowiedź ze strony kotła odzyskowego i turbiny parowej będzie tak wolna, że kryteria regulacji pierwotnej i wtórnej nie będą spełnione. Wszystkie krajowe układy BGP budowano jako układy ciepłownicze ze stabilną generacją energii elektrycznej. Znalazło to odbicie zarówno w układach regulacyjnych i zapewne (choć nie wiadomo czy w dużym stopniu) we właściwościach obiegu cieplnego. Czy w ramach działań modernizacyjnych można te właściwości regulacyjne poprawić (lub wyzwolić)? Problem polega na tym, że systemy kontrolne i regulacyjne układów BGP są kompleksowymi systemami cyfrowymi dostarczanymi przez renomowane firmy zachodnie (np. ABB, General Electric). Systemy te wyposażono w oprogramowanie odpowiadające statycznej pracy typowej dla elektrociepłowni. Wymagania co do dynamiki układów regulacyjnych określone w IRiESP nie zostały włączone do założeń projektowych (lub nie były one wtedy określone). Tempo realizacji projektów i nacisk na ich zamknięcie spowodowały częściowe przyjęcie rozwiązań określonych umownie (przez autorów niniejszej pracy) jako statyczne i pasywne. Obecnie, w okresie po upływie gwarancji trudno wyegzekwować dostosowanie układów regulacyjnych do innych wymagań, zagraniczni dostawcy zasłaniają się różnymi względami technicznymi, w rzeczywistości chodzi o zmianę oprogramowania, co wymaga znacznych kosztów. Wydaje się jednak, że błąd zaniechania nie powinien być popełniany w przypadku nowych bloków gazowo parowych. Ich możliwości regulacyjne, przy odpowiednim zaprojektowaniu mogą być konkurencyjne dla zamiarów budowy elektrowni gazowych wyłącznie w celu opanowania nagłych deficytów mocy z energetyki wiatrowej. Rzecz jasna całokształt problematyki ekonomicznej i technicznej tej współpracy regulacyjnej powinien być przedmiotem dyskusji inwestorów i operatora systemu przesyłowego. LITERATURA [] K a c ejko P. i inni, Opracowanie modeli i parametrów bloków gazowo - parowych pracujących w KSE oraz określenie standardów technicznych w zakresie ich uczestnictwa w procesie obrony i odbudowy KSE, Raport z realizacji I-go etapu pracy naukowo badawczej SR/RB/UO/0/AM/2006 [2] K a c ejko P. i inni, Opracowanie modeli i parametrów bloków gazowo - parowych pracujących w KSE oraz określenie standardów technicznych w zakresie ich uczestnictwa w procesie obrony i odbudowy KSE, Raport z realizacji II-go etapu pracy naukowo badawczej SR/RB/UO/0/AM/2006 Autorzy: prof. dr hab. inż. Piotr Kacejko, Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Katedra Sieci Elektrycznych i Zabezpieczeń, ul. Nadbystrzycka 38A, 20-68 Lublin, E-mail: p.kacejko@pollub.pl, dr inż. Michał Wydra; Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Katedra Sieci Elektrycznych i Zabezpieczeń, ul. Nadbystrzycka 38A, 20-68 Lublin, E-mail: m.wydra@pollub.pl PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY (Electrical Review), ISSN 0033-2097, R. 86 NR 8/200 65