27.Регулирование частоты в электроэнергетической системе

Регулирование частоты в эл. системах требует изменение мощности, которую генераторы выдают в сеть. Мощность генераторов в установившихся режимах и ее изменения определяются мощностью турбин, которыми эти генераторы приводятся во вращение.

Рис.1 Характеристика нерегулируемой турбины, мощность которой неизменна

Это прямая параллельная вертикальной оси, т.е. мощность турбины постоянна

Статические хар-ки нагрузок по частоте – это кривые 3,1,2 соответствующие нагрузкам: .

При нагрузке режим определяется пересечением характеристики турбины и характеристики нагрузки 1, при этом номинальной. При изменении нагрузки в системе принимает новое значение. Пересечение хар-к турбины и нагрузки соответствуют частоте , т.е. увеличение нагрузки от до приводит к уменьшению частоты от до .Если турбина имеет автоматический регулятор скорости, то он изменяет отпуск э/носителя через турбину в зависимости от нагрузки.

Процесс изменения частоты под действием этих регуляторов называется первичным регулированием частоты.

При изменении электрической нагрузки под действием регулятора восстанавливается номинальная частота. Регулирование называется астатическим (рис.2).

Если при изменении нагрузки и окончание переходного процесса устанавливается новая отличная от номинальной частоты, то это регулирование наз-ся статическим (рис.3).

Реальные регуляторы скорости имеют статическую характеристику. Для астатического регулирования применяется вторичное регулирование. Оно ведется либо автоматически, либо обслуживающим персоналом в ручную по показаниям прибора. В результате вторичного регулирования статическая характеристика турбины перемещается параллельно самой себе до тех пор, пока частота не станет номинальной (рис.4).

Регулирование частоты в э/энергетической системе осуществляют несколько э/станций.

Рассмотрим э/систему небольшой мощности, в которой регулируют частоту только одна станция. Эта станция воспринимает на себя все изменения потребляемой мощности в системе (рис.5)

На рис.5 изображены хар-ки станции регулирования частоту и остальных станций, которая частоту не регулирует (прямая 1’2’) . При суммарной потребляемой нагрузке все станции системы работают при номинальной частоте. Станция, регулирующая частоту имеет нагрузку , нагрузка остальных станций системы , тогда уравнение баланса б. иметь следующий вид .

При увеличении суммарной потребляемой нагрузки на величину потребляемая частота в системе снижается до значения , баланс запишется .

При снижении в системе персонал или вторичные регуляторы частоты , станция регулирующая частоту увеличивает пропуск энергоносителя в турбину. Это соответствует параллельному перемещению хар-ки 1-2 и установлению номинальной частоты в т.3. Регулирующая станция принимает на себя все увеличение нагрузки , . Изменение потребляемой мощности м.б. >, чем диапазон регулирования мощности станции, тогда регулировать частоту должны 2 или более станции.