2015-03-27
1345
ЭЭС включает в себя большое количество электростанций, работающих параллельно на общую электрическую сеть. При изменении потребляемой активной мощности частота в энергосистеме меняется. Если дежурный персонал каждой электростанции начнет регулировать частоту, то частота в ЭЭС не сможет быть восстановлена на уровне номинального значения из-за несогласованных действий персонала различных станций. Поэтому задача регулирования частоты в ЭЭС возлагается не на все, а на одну или несколько электростанций с суммарной мощностью, достаточной для покрытия всех возможных изменений потребляемой мощности в ЭЭС. Такие станции называются балансирующими по частоте.
Рассмотрим сначала случай, когда в ЭЭС для регулирования частоты выделена одна балансирующая станция. Остальные электростанции ЭЭС работают с заданной постоянной мощностью.
Статические характеристики балансирующей станции и остальных станций ЭЭС приведены на рис. 2.2, а соответственно справа и слева от вертикальной оси. При суммарной потребляемой мощности S Р п значения мощностей балансирующей станции и остальных станций характеризуются величинами Р б и Р с соответственно. В ЭЭС имеет место баланс активной мощности
|
|
|
Р б +Р с = S Р п, (2.4)
а частота в ЭЭС имеет номинальное значение f ном.
При увеличении суммарной потребляемой мощности до значения S Р п' в результате первичного регулирования частота в ЭЭС уменьшится до значения f, а мощности балансирующей станции и остальных станций ЭЭС увеличатся до значений Р б' и Р с' соответственно. В ЭЭС вновь будет баланс мощности
Р б' +Р с' = S Р п', (2.5)
но при частоте f, отличающейся от номинальной f ном.
На балансирующей станции вступает в действие вторичное регулирование частоты, увеличивается впуск энергоносителя в турбину и характеристика станции перемещается параллельно самой себе до положения, при котором весь прирост суммарной потребляемой мощности
D Р п = S Р п– SР п' (2.6)
ляжет на генераторы балансирующей станции. Мощность этой станции увеличится до значения Р б”. Мощность остальных станций в ЭЭС восстановится до исходного значения Р с, а частота в ЭЭС – до номинального значения f ном.
В мощных ЭЭС, как правило, недостаточно одной станции для покрытия возможных колебаний потребляемой активной мощности. В этом случае для регулирования частоты выделяются две или более балансирующих станций. Рассмотрим случай, когда в ЭЭС для регулирования частоты выделены две балансирующие станции.
а)
б)
Рис. 2.2. Регулирование частоты в ЭЭС с одной (а) и двумя (б) балансирующими станциями
Статические характеристики двух балансирующих станций 1 и 2 показаны на рис. 2.2, б. При суммарной потребляемой в ЭЭС мощности S Р п частота равна номинальной f ном, станция 1 имеет нагрузку Р б1, а станция 2 – нагрузку Р б2. Нагрузка остальных станций составляет Р с.
|
|
|
Суммарная потребляемая активная мощность в ЭЭС увеличивается до значения S Р п'.В результате первичного регулирования частота в ЭЭС уменьшится до значения f, а мощности балансирующих станций увеличатся до значений Р 'б1 и Р 'б2 соответственно. Нагрузка остальных станций ЭЭС увеличится до значения Р 'с.
В результате вторичного регулирования частоты характеристики балансирующих станций будут смещаться параллельно самим себе до достижения частотой номинального значения f ном. При этом мощность электростанций, кроме балансирующих, уменьшится до исходной мощности Р с, а балансирующие станции примут на себя все увеличение потребляемой в ЭЭС мощности
S Рп –S Р ' п=DР б1 +DР б2. (2.7)
Загрузка этих станций будет Р ''б1 и Р ''б2.
Из рис. 2.2, б видно, что приращения мощностей балансирующих станций обратно пропорциональны коэффициентам статизма их регуляторов
D Р б1 / D Р б2 =k ст2 /k ст1=tga2/tga1. (2.8)
Чем меньше статизм регуляторов турбин балансирующей станции, тем большую мощность возьмет на себя эта станция при увеличении суммарной потребляемой мощности. И наоборот, чем больше статизм регуляторов турбин балансирующей станции, тем меньшую мощность возьмет на себя станция при увеличении суммарной потребляемой мощности.
