Управление активной мощностью и частотой ОЭС
В масштабах ОЭС система управления активной мощностью и частотой строится в соответствии со структурой оперативно-диспетчерского управления по иерархическому признаку: ОЭС – ЭЭС – электрическая станция в рамках автоматизированной системы диспетчерского управления - АСДУ и автоматической системы регулирования частоты и перетоков мощности - АРЧМ. В основу системы управления положен принцип раздельного регулирования плановых и внеплановых изменений мощности. Плановые изменения мощности соответствуют заявленным значениям мощности производителей и поставщиков электроэнергии, как участников «Энергорынка»: на основании заявок поставщиков прогнозируется суточный график нагрузки ОЭС, а на основании заявок производителей – их участие в покрытии запрогнозированного графика. Электрические станции получают задания в виде почасовых значений плановой предписанной мощности их загрузки, значения которой определены на основании решений задачи оптимального распределения мощностей, аналогичных рассмотренным ранее. Применительно к агрегатам одной станции и к нескольким станциям, связанным короткими электрическими сетями (потери мощности в них не оказывают существенного влияния на экономичность энергосистемы в целом) имеем решение, аналогичное решению примера 1, а если станции связаны сетями большой протяженности - решение, аналогичное решению примера 2. Оперативно-диспетчерский персонал всех уровней управления ОЭС осуществляет реализацию запрогнозированного графика нагрузки, используя объединенный в единый комплекс средства диспетчерского управления и вычислительной техники, т.е. в рамках АСДУ. Реализация плановых графиков нагрузки непосредственно на электрических станциях производится либо с помощью станционных автоматических устройств, либо вручную оперативным персоналом. Этим обеспечивается также и грубое регулирование частоты.
|
|
|
Предварительно запрогнозированные и составленные графики нагрузки ОЭС лишь приближенно отражают ее фактическое изменение. Поэтому в нормальном режиме работы энергосистемы постоянно возникают временные несоответствия (нарушения и восстановления баланса активной мощности), которые приводят к отклонениям частоты и перетоков мощности. Для восстановления баланса активной мощности при нормальном значении частоты (fнорм = fном ± Dfнорм, доп) требуется дополнительное внеплановое регулирование мощности электростанций, которое реализуется системой АРЧМ по централизованно – ступенчатой схеме: центральная система АРЧМ на верхнем уровне управления ОЭС и система АРЧМ на уровне регулирующих электрических станций. Участие маневренных блоков ТЭС (в перспективе для ОЭС Украины) в регулировании внеплановых изменений мощности также требует решения задачи оптимального распределения мощностей.
|
|
|
Система SCADA на верхнем уровне управления НЭК «Укрэнерго» в числе других задач обеспечивает автоматическое управление генерирующими объектами ОЭС с целью регулирования частоты и активной мощности (АРЧМ). К настоящему времени к участию в регулировании привлечены ГЭС Днепровского каскада и Днестровская ГЭС; предполагается привлечение к системе АРЧМ маневренных блоков ТЭС. Реализация управляющих воздействий на станциях выполняется за счет станционных устройств «CENTRALOG» (разработка фирмы ALSTOM, Франция).
Задача управления активной мощностью и частотой ОЭС в целом не ограничивается оптимальным распределением плановой и неплановой мощности, поскольку узлы генерации и потребления рассредоточены по территории энергообъединения неравномерно. Поэтому связь между узлами, энергорайонами, ЭЭС, входящими в ОЭС, осуществляется по линиям электропередачи, пропускная способность которых ограничена. Это обуславливает необходимость регулирования перетоков активной мощности по линиям связи, имеющим ограниченную пропускную способность. Пропускная способность электропередачи – это та наибольшая мощность, которую с учетом всех ограничивающих факторов можно передать по линии. Ограничивающие факторы для электропередач заданной длины при том или ином номинальном напряжении могут быть обусловлены закономерностями, непосредственно связанными с физическими свойствами передачи энергии по линии, а также устойчивостью параллельной работы генераторов системы, нагревом отдельных элементов передачи и некоторыми другими.
|
|
|
Контрольные вопросы
1. В чем отличия системной автоматики от релейной защиты?
2. Какие виды автоматических устройств включает в себя системная автоматика?
3. Какие виды управления режимами энергосистем?
4. Какие основные черты организации энергорынка в Украине?
5. Почему невозможна устойчивая работа ЭЭС при идеализированном представлении частотных характеристик генерирующих источников и нагрузки независящими от частоты?
6. Какие причины того, что частота в системе не остается постоянной?
7. Что такое неплановая мощность?
8. Каковы основные элементы простейшего первичного регулятора частоты вращения турбин?
|
|
|
9. Почему невозможна параллельная работа нескольких генераторов при регулировании частоты вращения турбин по астатическим характеристикам?
10. Какие положительные и отрицательные свойства регулирования по статическим характеристикам?
11. Почему невозможно регулирование частоты только первичными регуляторами частоты вращения турбин?
12. Каким образом обеспечивается вторичное автоматическое регулирование частоты?
13. Какое назначение частотного корректора в устройстве автоматического регулирования мощности энергоблока ТЭС?
14. Почему при балансирующем действии устройства АРПМ межсистемной ЛЭП частота в ЭЭС остается неизменной?
15. В чем суть метода неопределенных множителей Лагранжа для решения задач оптимизации?
16. Каковы условия оптимального распределения активных мощностей при неучете влияния изменений суммарных нагрузок узловых точек и потерь в сетях?
17. Каковы условия оптимального распределения активных мощностей при учете влияния изменения потерь в сетях, но при неизменности активных нагрузок узловых точек?
18. Что называется точкой экономического режима агрегата и каково дополнительное ограничение при решении задачи оптимизации режима?
19. По какому признаку можно выявить в какой из параллельно работающих энергосистем возник первичный небаланс?
20. При выполнении какого условия воздействия комплексной системы автоматического регулирования частоты и перетоков мощности полностью скомпенсируют первичный небаланс?
21. Каким образом построена система АРЧМ в масштабах ОЭС?
Дата добавления: 2018-05-31; просмотров: 450; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!