Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

СПОСОБЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ




Регулирование частоты первичными регуляторами частоты вращения турбин

Этот способ является простейшим. Частоту регулиру­ют все генераторы электростанций энергосистемы, ос­нащенные РЧВ со статическими характеристиками.

Зная, что коэффициент статизма РЧВ составляет примерно 6 % (0,06), и принимая допустимое отклонение частоты от номинальной по ГОСТ Af=0,2 Гц (0,004), можно приблизительно определить пределы изменения нагрузки, при которых РЧВ обеспечивают автоматичес­кое поддержание частоты с отклонениями, не превышаю­щими допустимых пределов. Из выражения (7..3) сле­дует

Поскольку действительные изменения нагрузки в энергосистеме, как было показано выше (см. рис. 7.1), значительно превышают полученное значение, тр, следо­вательно, первичные регуляторы не могут обеспечить поддержание частоты в требуемых пределах без вмеша­тельства оперативного персонала.

Наиболее доступным способом регулирования часто­ты с участием оперативного персонала является перио­дическое восстановление частоты путем смещения им характеристик первичных регуляторов на одной из электростанций (обычно гидростанции), специально вы­деленной для регулирования частоты в энергосистеме. При необходимости, исходя из экономических и других соображений, регулирование частоты может передавать­ся другим электростанциям. •

Основным недостатком такого полуавтоматического регулирования частоты является необходимость постоян­ного контроля со стороны диспетчера энергосистемы за колебаниями частоты, суммарной нагрузкой энергосис­темы и величиной резерва мощности (регулировочного диапазона) на регулирующей электростанции.

Регулирование частоты с помощью вторичных автоматических регуляторов частоты

Вторичные автоматические регуляторы частоты (АРЧ) измеряют с достаточной точностью отклонения частоты от номинального значения и вырабатывают уп­равляющие команды. . .

На рис. 7.4 представлены схемы наиболее простых измерительных органов АРЧ, реагирующих на мгновенные отклонения частоты. Схемы представляют собой контуры из параллельно включенных ак­тивного сопротивления и индуктивности (рис. 7.4, а) или емкости (рис. 7.4,6).

Контур настроен так, что при номинальной частоте сети токи /t и h равны по значению. При понижении или повышении частоты сети вследствие изменения **. или хс равенство токов нарушается. В результате в зависимости от значения и знака отклонения частоты сети изменяется фаза тока на выходе контура, что и используется как признак отклонения частоты от номинального значения.

В других схемах используются резонансные контуры с парал­лельным включением L и С, а также фазочувствительные, фильтро­вые и балансные схемы. Кроме АРЧ, реагирующих на мгновенные отклонения частоты, используются также АРЧ, измерительные ор­ганы которых вырабатывают на своем, выходе сигнал, пропорцио­нальный интегралу отклонения частоты за заданный промежуток вре­мени.

Интегратор аналогового типа выполняется на базе сельсина Сн, как упрощенно показано на рис. 7.5. К сельсину подводятся напряжение сети, частота fe которой регулируется, и напряжение от специального датчика эталонной частоты ДЧ, вырабатывающего и точно поддерживающего частоту 50 Гц.

При равенстве частот датчика и сети сельсин неподвижен, а при отклонении частоты сети в ту или иную сторону ротор сельсина приходит во вращение также в одну или другую сторону и переме­щает движок реостата Р, с которого снимается напряжение, про­порциональное интегралу отклонения частоты. При регулировании с помощью такого АРЧ обеспечивается поддержание на заданном уровне среднего значения частоты.

Управляющие команды АРЧ производят смещение характеристик первичных регуляторов (рис. 7.6). Так, если при /о генератор работал с нагрузкой Ри чему соот­ветствовала точка о.на характеристике 1, то при пониже­нии частоты до /i генератор увеличил бы нагрузку до Pi, которой на характеристике I соответствует точка б. Для того чтобы восстановить нормальную частоту, "АРЧ, воздействуя на механизм управления турбиной- (см, блок 4 на рис. 7.2), передвигает характеристику первич­ного регулятора в положение 2, пока частота вновь не станет номинальной (точка в). При этом нагрузка гене­ратора возрастет до Рз. Интенсивность команд от АРЧ пропорциональна отклонению частоты, а знак соответ­ствует знаку отклонения.

Автоматический регулятор частоты 'имеет астатиче­скую характеристику и воздействует на агрегаты элек­тростанции, выделяемой для регулирования частоты в энергосистеме. Недостатком воздействия только на од­ну регулирующую электростанцию является необходи­мость обеспечения регулировочного диапазона на этой одной электростанции, что практически возможно при наличии в энергосистеме достаточно мощной гидростан­ции. При недостаточном регулировочном диапазоне . на одной электростанции АРЧ может воздействовать одно­временно на две и более электростанций, используя для этой цели специальные каналы телерегулирования.

Автоматическое регулирование частоты должно осу­ществляться так, чтобы при этом обеспечивалась также наиболее экономичная работа электростанций и энерго­системы в целом. Одним из основных условий получения максимальной экономичности является наивыгоднейшее распределение нагрузки между агрегатами электростан­ции или между электростанциями энергосистемы, обес­печивающее наименьшие расход условного топлива и потери мощности в электрической сети.

Выполнение первого условия достигается тем, что при понижении частоты в первую очередь загружаются наиболее экономичные, а при повышении частоты разгружа­ются наименее экономичные агрегаты или электростан­ции. Это требование относится к агрегатам одной элек­тростанции и к электростанциям, связанным короткими сетями, потери мощности в которых не оказывают су­щественного влияния на экономичность энергосистемы в целом.

Если же электростанции связаны сетями большой протяженности, то должно быть обеспечено выполнение также и второго условия. Для этого загрузка и разгруз-

ка электростанций при регулировании частоты должны производиться не только с учетом их экономичности, но также с учетом потерь мощности в сети.

Для выполнения указанных требований применяются специальные устройства распределения мощ­ности (УРМ) разных типов, которые распределяют общее задание между электростанциями в соответствии с заранее рассчитанным для них долевым участием (рис. 7.7). На регулирующих электростанциях также устанавливаются устройства для распределения задания между агрегатами. Такая система регулирования часто­ты называется централизованной./

В современных энергосистемах при регулировании частоты или перетоков мощности (см. ниже) воздействие на изменение мощности генераторов или электростанций в целом производится через автоматические регуляторы мощности электростанции (АРМС) и энергоблоков (АРМБ).

Как показано на структурной схеме ряс. 7.8, АРМС воспринимает задания на изменение мощности электро­станции от регуляторов частоты (АРЧ), перетока мощ­ности (АРПМ), ограничителя перетока мощности

(АОПМ),и от ручного задатчика внеплановой мощности (РЗВН) и распределяет суммарное задание между энергоблоками в заранее заданном долевом участии по их экономическим характеристикам.

Устройства АРМБ, получая задание от АРМС и ручного задатчика плановой мощности РЗПН, вырабатыва­ют суммарное воздействие на регуляторы нагрузки тур­бин РНТ! и котлов РНК и через них на изменение мощности турбогенератора и котла. Изменение мощности прекращается, когда фактическая нагрузка генератора, контролируемая датчиком мощности ДМ, становится равной заданию. Эту мощность поддерживает АРМБ неизменной до тех пор, пока не изменится задание. Поэ­тому для того чтобы АРМБ не препятствовал изменению мощности при аварийном повышении или понижении частоты, используется частотный корректор ЧК, кото­рый при значительном отклонении частоты подает на АРМБ дополнительное задание на соответствующее изменение мощности энергоблока. Гидростанции оснаща­ются устройствами группового управления мощностью, выполняющими аналогичные функции.

7.5. АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ПЕРЕТОКОВ МОЩНОСТИ

При максимальной загрузке межсистемных и внутри­системных линий электропередачи их надежная работа Обеспечивается с помощью устройств автоматического регулирования перетоков активной мощности (АРПМ). Наилучшие результаты достигаются при так называемом балансирующем действии АРПМ (рис. 7.9).

Так, если переток мощности, направленный из энер­госистемы / в энергосистему //, превышает уставку уст­ройства АРПМ, последнее воздействует одновременно на уменьшение мощности электростанций энергосистемы / и увеличение мощности электростанций энергосистемы II. При таком действии АРПМ частота в энергосистемах остается неизменной, а следовательно, остаются неиз­менными перетоки мощности по другим линиям электро­передачи.

Основным органом устройства АРПМ является измерительный НО, который подключен к датчику мощности ДМ (рис. 7.10). Дат­чики мощности выполняются на статических элементах, используе­мых также в устройствах телеизмерения мощности. Измерительный орган НО сопоставляет фактическую мощность, передаваемую по линий электропередачи, с уставкой, задаваемой устройством ЗУ, и создает на своем выходе напряжение, которое пропорционально от­клонению перетока мощности, а знак соответствует знаку отклоне­ния. Выходное напряжение обычно усиливается усилителем мощно­сти УМ

Различают два способа выявления изменения перетоков мощ­ности: по мгновенному и по интегральному отклонению. В АРПМ по мгновенному отклонению напряжение, полученное на выходе уси­лителя мощности, поступает в распределитель мощности УРМ, в ко­тором формируются задания и соответствующие команды на регу­лирующие электростанции.

В АРПМ по интегральному отклонению напряжение, получен­ное на выходе усилителя мощности, поступает в интегратор (рис. 7.10,6), который состоит из микродвигателя М и сельсина Сн. При появлении напряжения на выходе усилителя Uy электродвигатель приходит во вращение и начинает поворачивать ротор сельсина, к которому подведено напряжение питания £/Ппт. В результате на статоре сельсина появляется напряжение, пропорциональное углу поворота ротора, а следовательно, и интегралу отклонения перетока (между электродвигателем ротором сельсина имеется механический редуктор). Это напряжение поступает в распределитель мощности УРМ. .

' Регулятор перетока АРПМ возвращает переток мощ­ности к заданной уставке при его отклонении от уставки как в сторону увеличения, так и в сторону уменьше­ния. Однако в ряде случаев имеется необходимость ре­гулировать переток мощности только в сторону умень­шения, т. е. ограничивать его максимальное значение. В этих случаях АРПМ выполняется для работы в режи­ме ограничения и соответственно называется автомати­ческим ограничителем перетока мощности. Автоматиче­ское ограничение перетока мощности обычно осущест­вляется с большим быстродействием, чем регулирование перетока.

 


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 2178. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.027 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7