Энергосистема как объект регулирования

Нарушение баланса между суммарной мощностью первичных двигате­лей (турбин) и суммарной активной нагрузкой энергосистемы с учетом по­терь приводит к изменению частоты, которая одинакова во всех точках син­хронно работающей энергосистемы. Действительно, в соответствии с зако­ном сохра­нения энергии суммарная мощность турбин ∑Р_т расходуется на покрытие ак­тивной электрической нагрузки ∑Р_н, потерь активной мощности на электро­станциях и в электрических сетях ∑Р_пот, а также на изменение кинетической энергии W_к вращающихся агрегатов энергосистемы:

, (5.1)

где ,

– суммарный момент инерции вращающихся агрегатов энергосистемы;

–угловая скорость ( при частоте f = 50 Гц ).

В установившемся режиме , так как имеет место баланс мощно­стей:

.

Этот баланс непрерывно нарушается. Небаланс мощностей Р_нб возни­кает при набросе или сбросе нагрузки, а также при аварийном отключении отдель­ных агрегатов, что приводит к изменению частоты в энергосистеме, поскольку из (5.1) следует,что

.

Регулирующий эффект нагрузки по частоте ∑Р_н(f) способствует стабили­зации частоты, но этого не достаточно. Регулирование частоты в нормальных режимах осуществляется изменением суммарной мощности турбин путем из­менения впуска энергоносителя (пара, газа, воды) в каждую турбину, участ­вующую в регулировании. Изменение мощностей турбин (активных мощно­стей генераторов) должно осуществляться так, чтобы не нарушались ограни­чения по допустимым значениям перетоков мощности электропередач, дого­ворные условия между энергообъединениями и усло­вия наивыгоднейшего распределения активных нагрузок между агрегатами, электростанциями и энергосистемами. Таким образом, регулирование час­тоты неразрывно связано с регулированием активных мощностей по не­скольким критериям.