Павлов, глава 5.17: «Раздельное регулирование частоты и обменной мощности»

Рассмотрим метод раздельного регулирования частоты и обменной мощности на примере двух энергосистем, соединённых одной межсистемной линией связи (рис. 5.23). Задача регулирования частоты и обменной мощности решается следующим образом: регулирование частоты возлагается на одну энергосистему (например, на энергосистему А), а регулирование обменной мощности — на другую (энергосистему В). Для этой цели в каждой из энергосистем выделяются регулирующие (ведущие) станции.

Рис. 5.23. Схема объединённой энергосистемы

Метод регулирования является простым. Предположим, что в энергосистеме В возникла дополнительная нагрузка. Частота энергообъединения при этом будет снижаться, вследствие чего придут в действие регуляторы частоты. Эти регуляторы обеспечат увеличение мощности ведущей станции энергосистемы А. Дополнительная генерация из энергосистемы А пойдёт в энергосистему В, где произошло увеличение нагрузки. Результатом этого будет изменение обменной мощности, что приведёт в действие регуляторы мощности в энергосистеме В, которые будут стремиться сохранить обменную мощность на прежнем уровне. В отношении обменной мощности действия регуляторов энергосистем А и В будут встречными, что может привести к длительным качаниям как по обменной мощности, так и по частоте. Длительность качаний зависит от настройки первичных и вторичных регуляторов, а также от параметров энергосистем. Особенно неблагоприятны условия, когда энергосистемы равновелики по мощности. Наилучшие результаты получаются при значительном различии мощностей энергосистем, когда наибольшей по мощности энергосистеме поручается регулирование частоты, а меньшей энергосистеме − регулирование обменной мощности.

Павлов, глава 5.18: «Регулирование частоты с блокировкой по обменной мощности»

Этот метод предусматривает установку регуляторов частоты во всех энергосистемах объединения. Схема регулирования строится таким образом, чтобы при изменении нагрузки в одной из энергосистем приходил в действие регулятор только этой энергосистемы, а другие блокировались. Избирательное действие регуляторов обусловлено тем, что блокировка осуществляется с учётом знаков изменения частоты и обменной мощности в каждой энергосистеме. Предположим, что в одной из энергосистем произойдёт увеличение нагрузки, при этом частота всего объединения понизится. При снижении частоты в энергообъединении согласно статическим характеристикам первичных двигателей агрегаты увеличат свою мощность, которая пойдёт на покрытие дополнительной нагрузки. Таким образом, все энергосистемы начнут генерировать дополнительную мощность. Энергосистема, в которой произошло увеличение нагрузки, будет принимать эту мощность. Если условно обозначить выдачу мощности знаком «плюс», а приём − знаком «минус», то видно, что знаки изменения обменных мощностей в энергосистеме, в которой произошло увеличение нагрузки, и в других энергосистемах различны.

В энергосистеме, в которой произошло увеличение нагрузки, знак изменения обменной мощности совпадает со знаком изменения частоты (в рассматриваемом примере − отрицательным). В других энергосистемах знак изменения мощности противоположен знаку изменения частоты. Это заключение справедливо и при уменьшении нагрузки в одной из энергосистем.

Для выполнения регулирования по указанному методу необходимо сигнал от регулятора частоты пропускать через контакты блокирующего реле. Поскольку блокирующее реле должно реагировать на знак обменной мощности, то на регулирующей станции необходимо иметь телеканалы связи с подстанциями, от которых отходят межсистемные ЛЭП данной энергосистемы.

Принципиальная система регулирования частоты с блокировкой по обменной мощности для двух энергосистем с одной межсистемной ЛЭП представлена на рис. 5.24.

Рис. 5.24. Схема регулирования частоты с блокировкой по обменной мощности

При возмущении в энергосистеме В знаки изменения частоты и обменной мощности энергосистемы А различны, поэтому сигнал от регулятора частоты не проходит (блокируется реле мощности). В энергосистеме В знаки отклонения частоты и обменной мощности совпадают, и сигнал от регулятора частоты проходит через реле мощности. Изменение нагрузки , происшедшее в энергосистеме В, будет покрываться только агрегатами этой энергосистемы, а обменная мощность сохранится на заданном уровне.