Control automat al generării - Automatic generation control

O rețea electrică poate avea mai multe tipuri de generatoare și sarcini; generatoarele trebuie controlate pentru a menține o funcționare stabilă a sistemului.

Într-un sistem de energie electrică , controlul automat al generației ( AGC ) este un sistem pentru reglarea puterii de ieșire a mai multor generatoare la diferite centrale electrice , ca răspuns la schimbările de sarcină. Întrucât o rețea de energie electrică necesită ca generarea și încărcarea să echilibreze strâns moment cu moment, sunt necesare ajustări frecvente la ieșirea generatoarelor. Echilibrul poate fi evaluat prin măsurarea frecvenței sistemului ; dacă crește, se generează mai multă putere decât cea utilizată, ceea ce determină accelerarea tuturor mașinilor din sistem. Dacă frecvența sistemului scade, mai multă sarcină este pe sistem decât poate furniza generația instantanee, ceea ce face ca toți generatorii să încetinească.

Istorie

Înainte de utilizarea controlului automat al generației, o unitate generatoare dintr-un sistem ar fi desemnată ca unitate de reglare și ar fi reglată manual pentru a controla echilibrul dintre generație și sarcină pentru a menține frecvența sistemului la valoarea dorită. Unitățile rămase ar fi controlate cu viteza de înclinare pentru a împărți sarcina proporțional cu ratingurile lor. Cu sistemele automate, multe unități dintr-un sistem pot participa la reglare, reducând uzura comenzilor unei singure unități și îmbunătățind eficiența generală a sistemului, stabilitatea și economia.

Acolo unde rețeaua are interconectări de legătură cu zonele de control adiacente, controlul automat al generării ajută la menținerea schimburilor de energie peste liniile de legătură la nivelurile programate. Cu sisteme de control bazate pe computer și intrări multiple, un sistem automat de control al generației poate lua în considerare aspecte precum cele mai economice unități de reglat, coordonarea tipurilor de generație termică, hidroelectrică și de altă natură, și chiar constrângerile legate de stabilitatea sistemul și capacitatea interconectărilor la alte rețele electrice.

Tipuri

Controlul guvernatorului turbinei

Generatoarele de turbine dintr-un sistem de alimentare au stocată energie cinetică datorită maselor lor rotative mari. Toată energia cinetică stocată într-un sistem de alimentare în astfel de mase rotative face parte din inerția rețelei. Când încărcarea sistemului crește, inerția rețelei este inițial utilizată pentru alimentarea sarcinii. Totuși, acest lucru duce la o scădere a energiei cinetice stocate a generatoarelor de turbine. Deoarece puterea mecanică a acestor turbine se corelează cu puterea electrică livrată, generatoarele de turbine au o scădere a vitezei unghiulare, care este direct proporțională cu o scădere a frecvenței la generatoarele sincrone.

Relația frecvență-putere a stării de echilibru pentru un regulator de turbină

Scopul controlului guvernatorului turbinei (TGC) este de a menține frecvența dorită a sistemului, ajustând puterea mecanică a turbinei. Aceste controlere au devenit automatizate și la starea de echilibru, relația frecvență-putere pentru controlul turbinei-guvernator este,

${\ displaystyle \ Delta p_ {m} = \ Delta p_ {ref} -1 / R \ times \ Delta f}$

Unde,

${\ displaystyle \ Delta p_ {m}}$ este modificarea puterii mecanice a turbinei

${\ displaystyle \ Delta p_ {ref}}$ este modificarea unei setări de putere de referință

${\ displaystyle R = - \ Delta f / \ Delta p_ {m} = - pantă}$ este constanta de reglare care cuantifică sensibilitatea generatorului la o modificare a frecvenței

${\ displaystyle \ Delta f}$ este schimbarea frecvenței.

Pentru turbinele cu abur, reglarea turbinei cu abur ajustează puterea mecanică a turbinei prin creșterea sau scăderea cantității de abur care intră în turbină printr-o supapă de accelerație.

Controlul frecvenței de încărcare

Controlul frecvenței de încărcare (LFC) este utilizat pentru a permite unei zone să-și îndeplinească mai întâi propriile cerințe de încărcare, apoi pentru a ajuta la readucerea la zero a frecvenței de staționare a sistemului, Δf. Controlul frecvenței de încărcare funcționează cu un timp de răspuns de câteva secunde pentru a menține stabilă frecvența sistemului.

Expediere economică

Scopul expedierii economice este de a minimiza costurile totale de operare într-o zonă, determinând modul în care puterea reală a fiecărei unități generatoare va satisface o sarcină dată. Unitățile generatoare au costuri diferite pentru a produce o unitate de energie electrică și suportă costuri diferite pentru pierderile din transmiterea energiei către sarcină. Un algoritm de expediere economică va rula la fiecare câteva minute pentru a selecta combinația de puncte de referință ale puterii unității de generare care minimizează costul general, sub rezerva constrângerilor limitării transmisiei sau securității sistemului împotriva defecțiunilor. Alte constrângeri pot fi impuse de alimentarea cu apă a producției hidroelectrice sau de disponibilitatea energiei solare și eoliene.

Vezi si

• Debit optim de putere

Referințe