4.2 Автоматичне регулювання частоти і потужності в еес однієї частоторегулюючою електростанцією

Як видно з попереднього матеріалу, АРЧВ агрегатів можуть регулювати частоту їхнього обертання, отже, частоту перемінного струму генератора по статичному законі із середньозваженим коефіцієнтом статизма енергосистеми, що збільшується при рості її навантаження. Значення цього коефіцієнта не буває нижче середнього значення коефіцієнта статизма окремих АРЧВ (4-5%). Однак у відповідності до нормованих вимог сталі зміни частоти в енергосистемі не повинні перевершувати 0,2%, що обумовлює необхідність регулювання частоти по астетичному законі. Таке регулювання може бути здійснене шляхом зміни уставки АРЧВ, тобто переміщенням його статистичної характеристики, як це показано в § 3.3. Таким чином, астетичне регулювання частоти може здійснюватися шляхом зміни запропонованого значення потужності у законі статичного регулювання

Автоматична система регулювання, що забезпечує астетичний закон регулювання частоти, часто називається вторинною системою регулювання частоти, а АРЧВ-первинним регуляторам частоти обертання.

Розподіл навантаження між паралельно працюючими агрегатами відповідно до їхніх коефіцієнтів статизму в більшості випадків не задовольняє вимоги оптимального розподілу навантажень між агрегатами на електростанціях і між електростанціями в енергосистемах, сформульованим в § 4.1.

Тому задачу оптимального розподілу навантаження між агрегатами виконує вторинна система автоматичного регулювання частоти і потужності.

Виникаючий в енергосистемі небаланс активної потужності і що з'являється при цьому відхилення частоти може ліквідувати будь-який агрегат на будь-якій електростанції, якщо він володіє достатнім регулювальним діапазоном. В міру розвитку ЕЕС для підтримки частоти по астетичному законі використовуються спеціально виділені електростанції або група електростанцій, іменовані частоторегулюючими електростанціями (ЧРЕС).

У могутніх енергосистемах і об'єднаннях, що входять у ЄЕС, ЧРЕС можуть виконувати й інші функції автоматичної системи регулювання частоти і активної потужності. Вони можуть змінювати свою потужність відповідно до економічно доцільного розподілених навантажень або з метою забезпечення стійкості режиму роботи окремих вузлів і ліній на різних рівнях напруги. Як би не будувалася автоматична система регулювання частоти й активної потужності на різних ступенях керування, функцію регулювання частоти виконують окремі електростанції. Тому в першу чергу доцільно розглянути, як виконується ця функція ЧРЗС в автономній енергосистемі.

Для забезпечення астетичного регулювання частоти в автономній ЕЕС повинні бути передбачені ЧРЕС, що володіють досить великим регулювальним діапазоном і здатністю розвивати будь-яку потужність у його діапазоні. Чим більше електростанцій беруть участь у регулюванні частоти, чим менше діапазон зміни їхніх навантажень і тим ближче до оптимального режиму вони працюють. Однак збільшення числа ЧРЕС обумовлює необхідність у складній системі організації процесу регулювання частоти і тому простіше мати в системі одну частоторегулюючу станцію, якщо це можливо. У якості ЧРЕС доцільно використовувати ГЕС, здатну вести добове регулювання водоструму оскільки в цих умовах регулювальний діапазон може бути обраний будь-яким і обмежений лише встановленою потужністю ГЕС і умовами безкавітаційної роботи.

Основною проблемою для многоагрегатної електростанції, що веде астетичне регулювання частоти, є розподіл навантаження між паралельно працюючими агрегатами. Якщо агрегати постачені статично набудованими регуляторами частоти обертання, то як вказувалося, астетичне регулювання може бути здійснене шляхом зміни Рпр, тобто переміщенням характеристик АРЧВ.

Одночасно можливо примусовий розподіл навантаження між паралельно працюючими агрегатами. Це зміна повинна здійснюватися загальностанційним пристроєм по загальному для всіх агрегатів параметру розподілу. Як такий параметр може бути використана величина, що автоматично міняється при зміні навантаження станції і зберігаючи своє значення незмінної в новому сталому режимі. В даний час на параметр розподілу використовується сумарна потужність ЧРЕС, або інтегральна функція відхилення частоти в ЕЕС.