Automatyczna kontrola generacji - Automatic generation control

Sieć elektryczna może mieć wiele typów generatorów i obciążeń; generatory muszą być kontrolowane, aby utrzymać stabilną pracę systemu.

W systemie elektroenergetycznym , automatyczna generacji ( AGC ) jest systemem do regulacji mocy wyjściowej z wielu generatorów na różnych elektrowni , w odpowiedzi na zmiany obciążenia. Ponieważ sieć elektroenergetyczna wymaga, aby wytwarzanie i obciążenie dokładnie równoważono moment po chwili, konieczne są częste regulacje mocy wyjściowej generatorów. Równowagę można ocenić, mierząc częstotliwość systemu ; jeśli rośnie, generowana jest większa moc niż zużyta, co powoduje przyspieszenie wszystkich maszyn w systemie. Jeśli częstotliwość systemu maleje, system jest obciążony większym obciążeniem niż może zapewnić chwilowa generacja, co powoduje spowolnienie wszystkich generatorów.

Historia

Przed zastosowaniem automatycznej regulacji wytwarzania, jeden zespół wytwórczy w systemie byłby wyznaczony jako jednostka regulacyjna i byłby ręcznie regulowany w celu kontrolowania równowagi między wytwarzaniem a obciążeniem w celu utrzymania częstotliwości systemu na pożądanej wartości. Pozostałe jednostki byłyby sterowane z obniżeniem prędkości, aby dzielić obciążenie proporcjonalnie do ich ocen. W przypadku systemów automatycznych wiele jednostek w systemie może uczestniczyć w regulacji, zmniejszając zużycie elementów sterujących pojedynczej jednostki i poprawiając ogólną wydajność, stabilność i oszczędność systemu.

Tam, gdzie sieć ma połączenia międzysystemowe z sąsiednimi obszarami regulacyjnymi, automatyczna kontrola wytwarzania pomaga w utrzymaniu wymiany mocy na liniach wiążących na zaplanowanych poziomach. Dzięki komputerowym systemom sterowania i wielu wejściom automatyczny system sterowania generacją może uwzględniać takie kwestie, jak najbardziej ekonomiczne jednostki do regulacji, koordynacja termicznych, wodnych i innych typów generacji, a nawet ograniczenia związane ze stabilnością system i przepustowość połączeń z innymi sieciami elektroenergetycznymi.

Rodzaje

Sterowanie regulatorem turbiny

Generatory turbin w systemie elektroenergetycznym zgromadziły energię kinetyczną ze względu na ich duże masy wirujące. Cała energia kinetyczna zmagazynowana w systemie elektroenergetycznym w takich wirujących masach jest częścią bezwładności sieci. Kiedy wzrasta obciążenie systemu, początkowo do zasilania obciążenia wykorzystywana jest bezwładność sieci. Prowadzi to jednak do spadku zmagazynowanej energii kinetycznej generatorów turbinowych. Ponieważ moc mechaniczna tych turbin jest skorelowana z dostarczaną mocą elektryczną, w generatorach turbinowych występuje spadek prędkości kątowej, który jest wprost proporcjonalny do spadku częstotliwości w generatorach synchronicznych.

Zależność między częstotliwością a mocą w stanie ustalonym dla regulatora turbiny

Zadaniem regulatora turbiny (TGC) jest utrzymanie żądanej częstotliwości systemu poprzez regulację mechanicznej mocy wyjściowej turbiny. Te sterowniki stały się zautomatyzowane i w stanie ustalonym stosunek częstotliwości do mocy dla sterowania turbiną-regulatorem wynosi:

${\ Displaystyle \ Delta p_ {m} = \ Delta p_ {ref} -1 / R \ razy \ Delta f}$

gdzie,

${\ displaystyle \ Delta p_ {m.}}$ oznacza zmianę mechanicznej mocy wyjściowej turbiny

${\ displaystyle \ Delta p_ {ref}}$ jest zmianą referencyjnego ustawienia mocy

${\ Displaystyle R = - \ Delta f / \ Delta p_ {m} = - nachylenie}$ jest stałą regulacji określającą ilościowo wrażliwość generatora na zmianę częstotliwości

${\ displaystyle \ Delta f}$ to zmiana częstotliwości.

W przypadku turbin parowych sterowanie turbiną parową dostosowuje mechaniczną moc wyjściową turbiny poprzez zwiększanie lub zmniejszanie ilości pary wpływającej do turbiny przez zawór dławiący.

Regulacja obciążenia i częstotliwości

Sterowanie częstotliwością obciążenia (LFC) jest stosowane, aby umożliwić obszarowi najpierw spełnienie własnych wymagań dotyczących obciążenia, a następnie pomóc w przywróceniu ustalonej częstotliwości systemu Δf do zera. Regulacja obciążenia i częstotliwości działa z czasem odpowiedzi kilku sekund, aby utrzymać stabilną częstotliwość systemu.

Ekonomiczna wysyłka

Celem dysponowania ekonomiczną jest zminimalizowanie całkowitych kosztów operacyjnych na danym obszarze poprzez określenie, jak rzeczywista moc wyjściowa każdego bloku będzie odpowiadać danym obciążeniu. Jednostki wytwórcze mają różne koszty wytwarzania jednostki energii elektrycznej i ponoszą różne koszty strat w przekazywaniu energii do odbiornika. Ekonomiczny algorytm dyspozytorski będzie uruchamiany co kilka minut w celu wybrania takiej kombinacji wartości zadanych mocy jednostek wytwórczych, która minimalizuje całkowity koszt, z zastrzeżeniem ograniczeń transmisji lub zabezpieczenia systemu przed awariami. Dalsze ograniczenia mogą wynikać z zaopatrzenia w wodę do wytwarzania energii wodnej lub z dostępności energii słonecznej i wiatrowej.

Zobacz też

• Optymalny przepływ mocy

Bibliografia