Метод интегрального отклонения частоты и обменной мощности

Предназначен для регулирования частоты и обменной мощности в еди­ной энергосистеме – ЕЭС, состоящей из нескольких энергообъединений – ОЭС.

Общесистемное задание каждой i-й ОЭС автоматически изменяется в за­висимости от интегрального отклонения частоты и обменной мощности

,

где – отклонение суммарной обменной мощности ОЭС от задаваемого значения, зависящего от времени,

;

– переток мощности по межсистемной связи (электропередаче);

– коэффициент регулирования для i-й ОЭС.

Регулирование i-й ОЭС прекратится, когда подынтегральное выражение (системная ошибка регулирования частоты) обратится в нуль:

.

Закон регулирования ЕЭС – условие установившегося режима – опре­деля­ется системой уравнений законов регулирования всех “n” ОЭС:

(5.13)

Разделив каждое из “n” уравнений на свой коэффициент регулирования и просуммировав почленно, получим:

(5.14)

Значение , так как уставки обменной мощности и отклонения от них по каждой межсистемной связи имеют одинаковые значения и про­тивопо­ложные знаки по двум сторонам контролируемого сечения (границы раздела ОЭС).

Действительно, из рассмотрения схемы ЕЭС из трех ОЭС (рис. 5.4) сле­дует, что отклонения суммарной обменной мощности, каждой ОЭС:

Очевидно, это тождество справедливо для ЕЭС, состоящей из “n” ОЭС.

Из (5.14) следует, что при любых значениях , , а из (5.13):

Рис. 5.4. Схема из трех ОЭС

Для обеспечения автономности регулирования (требование к вторич­ному регулированию) в каждой ОЭС следует выбирать значение коэффици­ента ре­гулирования приблизительно равным значению внутреннего ста­тизма частот­ной характеристики ОЭС:

Этот способ называют регулированием по внутреннему статизму энер­го­системы. Действительно, пусть произошло неплановое отключение гене­ра­тора в k-й ОЭС, связанной с i-й ОЭС, рис. 5.5.

Вследствие этого возникло отклонение обменной мощности и снизи­лась частота в объединении: . На границе раздела ОЭС:

.

Системная ошибка (подынтегральное выражение) регулятора:

Рис. 5.5. Схема из двух ОЭС

i-й ОЭС ;

k-й ОЭС ,

так как .

Поэтому на неплановые изменение режима k-й ОЭС будет реагировать САРЧМ только этой ОЭС, а САРЧМ i-й (и любой другой при n > 2) ОЭС будут бездействовать до изменения задаваемого значения суммарного пере­тока (свойство автономности), что и требовалось доказать.

Такое же автономное регулирование можно обеспечить и без специаль­ного выбора коэффициента регулирования k_р, применяя способ селектив­ного регулирования. По этому способу САРЧМ во всех ОЭС с различными знаками и автоматически блокируются и работают только в ОЭС, где возник небаланс. В этой ОЭС знаки и совпадают.

Если для одной из ОЭС (регулирующей) принять k_р1=0, а для других – равными внутреннему статизму, то при возникновении небаланса в любой ОЭС восстановление частоты ( ) обеспечивает регулирующая энергосис­тема. Регуляторы других ОЭС восстанавливают заданные значе­ния обменных мощностей, т.е. обеспечивают , в результате возник­ший небаланс ком­пенсируется той ОЭС, где он возник. Это – способ регули­рующей энергосис­темы.

5.5.8. Метод регулирования обменной мощности с коррекцией по час­тоте при разделении нагрузки на плановую и неплановую

Этот метод является разновидностью предыдущего и получил наи­большее распространение. Он основан на принципе раздельного регулиро­вания плано­вых и неплановых изменений активной нагрузки.

Распределение плановой активной нагрузки между электростанциями осуществляется путем задания Системным Оператором каждой ЭС графика изменения ее мощности и отработкой графика системой программ­ного группового регулирования. При составлении графика учитываются про­гнозные данные нагрузок, наличие энергоносителей на ЭС и т.д. и с макси­мальной возможностью – экономические показатели: ; ; и др.

Распределение неплановой составляющей активной нагрузки произво­дится централизованно с приближенным учетом экономических факторов и технологических особенностей электростанций.

Задание неплановой нагрузки энергосистеме (району регулирования) формируется в соответствии с ПИ законом по системной ошибке регулиро­ва­ния мощности G:

,

где

;

;

;

– коэффициент пропорциональной (П) составляющей;

с – постоянная времени интегральной (И) составляющей;

– коэффициент частотной коррекции, МВт/Гц.

Если , то регулирование автономное.

Задание неплановой составляющей нагрузки каждой регулирующей ЭС можно представить в виде

,

где – коэффициент долевого участия i-й ЭС во вторичном регулировании;

.

Вариант автоматического определения :

,

где – регулировочный диапазон i-й ЭС, – сумма регулировочных диапа­зонов всех n регулирующих ЭС.

В конце процесса регулирования:

, , .