4.2.2 Автоматична система регулювання частоти і потужності, що використовує інтегральну функцію відхилення частоти

Інтегральна функція відхилення частоти в різних літературних джерелах визначається по-різному. Усе залежить від того, яке відхилення частоти інтегрується. Для розподілу навантаження між агрегатами частоторегулюючої станції можна використовувати вимірювальний орган (ІОЧ) , де -уставка ІОЧ.

Інтегральна функція відхилення частоти формується по виразу і може бути використана як загальний параметр розподілу. Якісні зміни подібні зміні навантаження електростанції.

(4.8)

де і -часове виникнення і зникнення відповідно; -коефіцієнт пропорційності.

Для оптимального розподілу навантаження між агрегатами електростанції по рівності відносних приростів витрати енергоносія величина повинна бути перетворена в запропоноване значення потужності агрегату , що може бути реалізовано відповідним вибором коефіцієнта k.

У цьому випадку інтегральна функція використовується як міра відносного приросту, а значення визначається функціональним перетворенням ХОП агрегату по виразу

. (4.9)

Рисунок 4.10- Принципова схема ГРАМ з ЕГР-І

Величина може бути використана і як міра відносного приросту і як параметр для довгого розподілу навантаження. Найбільше часто ця величина використовується на ТЕС, оскільки вони, як правило, мають різнотипне устаткування і встановлені на ТЕС турбоагрегати мають різну потужність. Поетапне будівництво ТЕС приводить до наявності на них груп турбоагрегатів, що істотно відрізняються по потужності.

Як відомо, чим могутніше турбоагрегат, тим менше він пристосований до несення перемінних навантажень, тому іноді на частоторегулюючих ТЕС не .усі турбоагрегати беруть участь у регулюванні частоти. Відіграє роль і призначення ТЕС і її теплова схема. Так для ТЕС, виконаних але блоковій схемі, розподіл навантажень реалізується по рівності відносних приростів, а для ТЕС із загальним паропроводом розподіл навантаження між парогенераторами відрізняється від розподілу навантаження між турбоагрегатами (див. п. 4.1).

Рисунок 4.11- Принципова схема вторинного регулювання частоти і потужності по пропорційно-інтегральному (комбінованому) критерії.

ФП- функціональний перетворювач

В усіх зазначених випадках може використовуватися інтегральна функція відхилення частоти.

Спосіб реалізації цієї автоматичної системи регулювання .ілюструється на прикладі блокової ТЕС, схема якої показана на рис. 4.11. У регулюванні частоти беруть участь n турбоагрегатів. Регулюючий вплив .на МІЧВ кожного агрегату формується за законом

................................………

(4.10)

...................................................

де визначається за (4.9).

Для визначення запропонованого значення потужності по ХОП і-го агрегату служить пристрій УРАМ, у якому формується інтегральна функція і відбуваються її функціональні перетворення в . На кожнім з n виходів УРАМ фіксується .В іншому розглянутий спосіб не відрізняється від раніше розглянутого і забезпечує астеатичне регулювання частоти й оптимальний розподіл навантаження.

До останнього часу для формування інтегральної функції відхилення частоти використовується електричний двигун, кут повороту ротора в якого є інтегральна функція частоти його обертання. Таке інтегруючий пристрій гарно фіксує і запам'ятовує всяке появлення величини, що викликає обертання двигуна. Недоліком такого інтегратора є необхідність посилення вхідної величини, а через велику частоту обертання електродвигуна для фіксації утла потрібно .редуктор з великим коефіцієнтом передачі.

Для функціонального перетворення інтегральної функції відповідно до ХОП турбоагрегата потрібно додатковий пристрій, у якому за рання використовувалися лінійні і нелінійні потенціометри ,і шаблони ХОП. В даний час розробляються аналогові і цифрові інтегратори і функціональні перетворювачі.

При виборі АСРЧ і М теплових електростанцій істотну роль грає теплова схема. Тривалий час теплофікаційні електростанції виконувалися за тепловою схемою з загальним паропроводом. Як випливає з § 4.1, розподіл навантаження між агрегатами котельного цеха і між турбоагрегатами турбінного цеха виробляється по різним критеріям і тому АСРЧ і М для такого типу станцій повинна мати окремі УРАМ для котельного і турбінного цехів. Для електростанцій з турбінами конденсаційного типу характерно блокове .виконання турбоагрегатів, що містять блок парогенератор-турбіна-генератор, і розподіл навантажень між блоками по рівності відносних приростів може здійснюватися одним УРАМ, як це показано на рис. 4.11 і описане раніше.

Істотною особливістю тепловий ЧРЕС є необхідність одночасного регулювання як навантаження турбіни, так і навантаження парогенератора з урахуванням традиційної системи регулювання параметрів пари (температури, тиску і т.д. ). Ця особливість .накладає на АСРЧ і М електростанції додаткові вимоги, зв'язані з істотної :різницею динамічних властивостей парогенератора і турбіни.

Існують дві схеми комбінованого регулювання блоків. Перша схема виконується так, що регулюючий вплив від АСРЧ і М подається на систему регулювання парогенератора, а регулюючий вплив на АРЧВ турбіни коректується по тиску пари. Друга схема виконується так, що регулюючий вплив від АСРЧ і М подається на АРЧВ турбіни і на систему регулювання парогенератора разом з регулюючим впливом по тиску. Кожна зі схем має свої достоїнства і недоліки.

Нижче розглянута АСЧР і М для блоку парогенератор -турбіна, розроблена у ВНІІЕ по другій схемі.

4.3 Автоматичне регулювання частоти і потужності в ЕЕС декількома частоторегулюючими електростанціями

В міру росту електроенергетичної системи регулювальний діапазон однієї частоторегулюючої станції виявляється недостатнім і виникає необхідність виділення декількох частоторегюлюючих електростанцій. При регулюванні частоти по астетичному законі розподіл навантаження між цими електростанціями повинний бути примусовим.

Як вказувалося, такий розподіл можна здійснити, якщо буде прийнятий загальний параметр розподілу завдання для всіх частоторегулюючих електростанцій. Принципово можна використовувати як загальний параметр сумарного навантаження всіх частоторе- . гулюючих електростанцій і вести регулювання по уявних характеристиках. Однак цей принцип не знайшов застосування, оскільки він не може забезпечити оптимальний розподіл навантаження між електростанціями, якщо вони не однотипні по ХОП; крім того, для його реалізації вимагаються дуплексні канали зв'язку між пунктом керування і часторегулюючими електростанціями.

Використання як загального параметра інтегральної функції відхилення частоти вперше в СРСР було запропоновано в 1952 р. в ОРГРЕС, де була розроблена централізована система автоматичного регулювання частоти і потужності. Досвідчений зразок цієї системи довгостроково експлуатували в одні з ЕЕС, що дозволило нагромадити великий досвід, використаний при подальшій розробці АСРЧ і М на різних етапах формування ЄЕС. Нижче розглядається принцип роботи цієї системи на прикладі автономної ЕЕС, навантаження між частоторегулюючими електростанціями якої розподіляється за законом рівності відносного приросту витрат.