31.7 : System automatycznej regulacji częstotliwości i mocy

System automatycznej regulacji częstotliwości i mocy (LFC) jest niezbędna do utrzymania stabilności systemu elektroenergetycznego, zapewniając, że częstotliwość i przepływy mocy pozostają w dopuszczalnych granicach podczas zmian obciążenia. Sterowanie regulatorem turbiny eliminuje przyspieszenia i zwalniania wirnika po zmianach obciążenia. Jednak błąd częstotliwości stanu ustalonego utrzymuje się, gdy zmiana ustawienia odniesienia regulatora turbiny wynosi zero. W połączonym systemie elektroenergetycznym każdy obszar zgadza się eksportować lub importować zaplanowaną ilość mocy za pośrednictwem połączeń linii przesyłowych lub linii łączących. Każdy obszar absorbuje własne zmiany obciążenia, aby utrzymać zaplanowany przepływ mocy netto linii łączącej (p_tie). Główne role LFC to przywrócenie błędu częstotliwości stanu ustalonego do zera po zmianie obciążenia i utrzymanie przepływu mocy netto linii łączącej na zaplanowanej wartości.

Błąd sterowania obszarem (ACE) jest definiowany jako odchylenie przepływu mocy netto linii łączącej od jej zaplanowanej wartości plus termin odchylenia częstotliwości (B_f). ACE dla każdego obszaru jest liniową kombinacją błędu linii łączącej i błędu częstotliwości (Δ_f). Zmiana ustawienia mocy odniesienia (Δp_refi) każdej turbiny-regulatora w LFC jest proporcjonalna do całki ACE. To działanie całkowe zapewnia, że ​​zarówno błąd częstotliwości, jak i błąd mocy linii łączącej są doprowadzane do zera.

Stała odchylenia częstotliwości i wzmocnienie integratora (K_i) wpływają na odpowiedź przejściową na zmiany obciążenia. Odchylenie częstotliwości powinno być wystarczająco wysokie, aby zapewnić odpowiednią kontrolę częstotliwości. Metoda Cohna sugeruje ustawienie odchylenia częstotliwości równego charakterystyce odpowiedzi częstotliwościowej obszaru w celu uzyskania zadowalającej wydajności. Wzmocnienie integratora nie powinno być zbyt wysokie, aby uniknąć niestabilności. Strategie automatycznego sterowania generacją koordynują LFC z celami ekonomicznej dyspozycji poprzez dostosowanie ustawień mocy odniesienia regulatora turbiny. Pożądane wyjścia każdego generatora, określone przez program ekonomicznej dyspozycji, są aktualizowane w odstępach czasu, zapewniając wydajną i stabilną pracę systemu elektroenergetycznego.