Павлов, глава 5.19: «Регулирование частоты со статизмом по обменной мощности»

Регулирование частоты в объединённой энергосистеме может быть улучшено, если значение обменной мощности использовать не в качестве блокирующего сигнала, а вести регулирование следующим образом:

где − коэффициент регулирования по мощности.

где – заданное и фактическое значения обменной мощности.

Рассмотрим действие регуляторов на примере объединённой энергосистемы, состоящей из двух энергосистем А и В (рис. 5.25).

Рис. 5.25. Схема регулирования частоты со статизмом по обменной мощности

В каждой энергосистеме выделяется ведущая станция и в установившемся режиме по межсистемной ЛЭП из энергосистемы А в энергосистему В передаётся заданное значение обменной мощности .

Если в одной из энергосистем, например в энергосистеме В, произойдёт увеличение нагрузки на величину , то частота энергообъединения снизится, и регуляторы в обеих энергосистемах будут иметь составляющую сигнала, пропорциональную отклонению частоты и направленную на увеличение открытия направляющих аппаратов турбин ведущих станций.

В силу статических характеристик при пониженной частоте энергосистемы увеличат свои мощности. Эта дополнительная мощность пойдёт на покрытие изменения нагрузки . В данном примере при принятом направлении заданной обменной мощности её значение увеличится. Условно за положительное направление обменной мощности принимается направление, когда энергосистема выдаёт мощность. При приёме мощности направление считается отрицательным.

Павлов, глава 5.20: «Регулирование частоты и обменной мощности при наличии лэп постоянного тока»

В крупных энергообъединениях без вторичного регулирования частота поддерживается в пределах 50 ± 0,1 Гц. В объединённых энергосистемах на первый план выступает проблема регулирования обменной мощности. Чем крупнее энергосистемы, входящие в объединения, тем острее становится эта проблема. На рис. 5.26 показана запись частот двух крупных энергосистем А и В до их объединения на параллельную работу.

Рис. 5.26. Запись частоты в двух энергосистемах

В некоторые моменты времени расхождение частот энергосистем А и В составляет до . Примем за положительную величину отклонение частоты, когда частота энергосистемы А больше частоты энергосистемы В. Предположим, что мощности и статизмы энергосистем А и В равны, т.е. . Тогда в соответствии со статическими характеристиками генерация каждой энергосистемы будет меняться в пределах

Полагая пропускную способность межсистемной линии связи в от установленной мощности энергосистемы А или В, получим колебания обменной мощности в пределах от пропускной способности межсистемной линии связи, что недопустимо. Вторичное регулирование обменной мощности может снизить эти отклонения обменной мощности, но не решает проблему радикально.

Решением проблемы является использование межсистемной линии связи на постоянном токе. В таком случае переменный ток сначала преобразуется в постоянный, а затем инвертируется в переменный, но уже с частотой другой энергосистемы.

Линия электропередачи на постоянном токе как таковая может отсутствовать. В таком случае говорят о передаче на постоянном токе через «вставку», где выпрямительная и инверторная установки территориально находятся на одной подстанции.

Управление выпрямлением и инвертированием осуществляется путём воздействия на тиристорные преобразователи. Такое управление практически безынерционно, следовательно, безинерционно и управление обменной мощностью.