Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Параллельная работа турбогенераторов и регулирование частоты сети




При параллельной работе турбогенераторов в общей электрической сети частота вращения всех агрегатов одинакова (при условии, что все они имеют одинаковую номинальную частоту и равна частоте электрического тока в сети, которая в свою очередь определяется совместной работой систем регулирования всех параллельно работающих турбин. При изменении нагрузки сети распределение ее между турбинами зависит от их ста­тических характеристик.

Рассмотрим параллельную работу двух турбин с прямолинейными статическими ха­рактеристиками, представленными на рис.8. Пусть частота вращения одинакова для обеих турбин и равна n, а их нагрузки соответственно Рэ1 и Рэ11. Если нагрузка сети Рс = Рэ1 и Рэ11 возрастет на DРс и превысит генерируемую активную мощность, то разность мощностей будет покрываться за счет изменения кинетической энергии всех вращающихся машин, работающих в сети. Частота сети снизится на Dn, причем падение частоты будет продолжаться до тех пор, пока все изменение нагрузки сети DРс не распределится между параллельно работающими турбинами: DРс = DРэ1 + DРэ11. Принимая во внимание, что для обеих турбин Dn одинаково, находят приращение мощности одной из турбин:

DРэ1 = DРс / (1 + (d1 * Рэ11 / d11* Рэ1)) (5)

Как следует из соотношения (5) (рис.8) колебания нагрузки сети сильнее отражаются на нагрузке той турбины, которая имеет более пологую статическую характеристику, т. е. меньшуюстепень неравномерности d.

Рис.8. Распределение нагрузок при параллельной работе двух турбин

Рис.9. Перераспределение нагрузокмежду двумя параллельно работающими турбинамивоздействием на механизм управления одной из них.

 

Если при неизменной нагрузке сети воздействием на МУТ сместить характеристику одной из турбин вверх (рис.9), то это вызовет повышение частоты вращения обеих турбин и перераспределение нагрузки сети между ними— нагрузка одной турбины возрастет, другой снизится. Повышение частоты сети D n = D¦ при любой форме статических характеристик найдется из условия (DРэ1 + DРэ11) = 0.

Для того, чтобы при перераспределении нагрузки между параллельно работающими турбинами частота сети осталась неизменной, необходимо воздействием на механизм управления обеих турбин сместить характеристики в противоположных направлениях

(рис.10).

При параллельной работе не двух, а любого числа турбин m, при изменении нагрузки сети DРс мощность произвольно выбранной турбины изменится на величину

DРэ1 = DРс / (1 + å (d1 * Рэi / di* Рэ1)) i = 1,.... m. (6)

Только участиевсех параллельно работающих турбинв распределении между собой измененийнагрузки сети DРс сразу после их возникновения, т. е. участие в первичном регулировании частоты сети, обеспечивает небольшие отклонения частоты и в значительной степени надежность работы энергосистемы.

Как следует из (5)или (6), если степень неравномерности регулирования некоторой турбины d1 = 0 (астатическое регулирование частоты вращения), то DРэ==DРс, т.е. всеизменение нагрузки сети воспринимается этой турбиной, при этом частота сети остается неизменной.

Рис.10. Перераспределение нагрузок между двумя параллельно работающими турбинами воздействием на механизмы управления обеих турбин.

 

Последнее обстоятельство используется при вторичном регулировании частоты в энергосистеме, когда по командам общестанционного пропорционально-интегрального ре­гулятора все внеплановые изменения нагрузки сети воспринимают на себя агрегаты, вы­деленные дляастатического регулирования частоты по критерию D¦=0.

В основу регулирования частоты и активной мощности положено раздельное регулирование плановых и внеплановых изменений активной мощности. Распределение плановых изменений активной мощности осуществляется на основе оптимизационных расчетов с учетом ограничений по энергоресурсам и эксплуатационных ограничений по режиму сети и энергоблоков путем задания каждой электростанции графиков нагрузки.

Регулирование частоты и обменной мощности, а также ограничение потоков мощности по межсистемным и сильно загруженным внутрисистемным связям осуществляются автома­тическим распределением внеплановых изменений активных нагрузок воздействием на вы­деленные регулирующие электростанции. Поскольку отклонения реального графика нагрузок энергосистемы от планируемого, как правило, не превышают 2—3%, то к регулированию внеплановых изменений активных нагрузок привлекается ограниченное число электростанций с регулировочным диапазоном 5—10% мощности энергосистемы, в которой они расположены.

В настоящее время, как правило, АЭС работают в базисном режиме, отдавая в сеть заданную постоянную мощность. В этом слу­чае обеспечивается минимум затрат на про­изводство электроэнергии и нарабатывается максимально возможное количество вторичного топлива, необходимого для обеспечения топливного цикла АЭС с реакторами на быстрых нейтронах. Однако по мере роста доли АЭС в общей установленной мощности энергосистем они будут нести частично или полностью функции регулирования частоты системы, меняя свою мощность соответственно переменной составляющей нагрузки сети.

На рис.11,а показаны статическая ха­рактеристика базового энергоблока, вырабатывающего неизменную заданную нагрузку вне зависимости от частоты сети, и принципиальная схема регулирования. Это регули­рование представляет собой систему автоматической стабилизации, поддерживающую заданное значение регулируемой величины— электрической мощности. Если вырабатываемая мощность Рэ не совпадает с заданным ее значением Рэзд, то в работу вступает пропорционально-интегральный регулятор (ПИ-регулятор), который изменяет положение регулирующих клапанов турбины до тех пор, пока эти мощности не сравняются. Таким образом, при работе АЭС в базисном режиме роль ее системы автоматического регулирования сводится к снятию возмущений, посту­пающих со стороны энергосистемы, а также внутренних возмущений, возникающих в обо­рудовании блока.

Простейший способ получения статической характеристики энергоблока, участвующего в поддержании частоты сети с помощью регулирования турбины, показан на рис.11,б. Регулируемой величиной является частота вращения n ротора турбины, которая равна или пропорциональна частоте переменного тока. Здесь регулируемая величина n сравнивается с заданным ее значением n зд. Но в этой схеме регулятор работает как пропорциональный (П - регулятор). Отклонению регулируемой величины n от заданной nзд соответствует определенное положение регули­рующих клапанов турбины и тем самым определенная мощность Рэ.

Простейший способ получения статической характеристики энергоблока, участвующего в поддержании частоты сети с помощью регулирования турбины, показан на рис.11,б. Регулируемой величиной является частота вращения n ротора турбины, которая равна или пропорциональна частоте переменного тока. Здесь регулируемая величина n сравнивается с заданным ее значением n зд. Но в этой схеме регулятор работает как пропорциональный (П - регулятор). Отклонению ре­гулируемой величины n от заданной nзд соответствует определенное положение регули­рующих клапанов турбины и тем самым определенная мощность Рэ. Клапаны турбины от­крываются тем больше и генератор отдает в сеть тем большую мощность, чем ниже значение частоты сети по сравнению с заданием nзд. Это и обеспечивает желаемую статиче­скую характеристику агрегата.

Участие АЭС в первичном регулировании частоты сети при работе в базисном режиме может быть достигнуто с помощью системы регулирования, (рис.11, в). Медленно действующий контур регулирования мощности непосредственно не связан с регулирующими клапанами турбины, а с помощью реверсивного электродвигателя воздействует на задатчик подчиненного ему быстродействующего контура регулирования частоты вращения. Последний приоткрывает регулирующие клапаны турбины, когда частота сети снижается, и прикрывает их, когда она растет. Таким образом, агрегат участвует в первичном регулировании частоты сети. Но так как задание подчиненному контуру регулирования частоты вращения изменяется по командам контура регулирования мощности, то вырабатываемая и отдаваемая в сеть мощность данного энергоблока в среднем остается постоянной, что отвечает характеру работы АЭС в базисном режиме. Колебания энер­гопотребления сети покрываются другими электростанциями системы.

Рис.11. Статические характеристики и принципиальные схемы регулирования энергоблоков АЭС:

а для базового энергоблока: 1 — регулятор мощности; 2 задатчик регулятора мощности; 3—регулирующий клапан тур­бины;

б и в — для энергоблоков, участвующих в поддержании частоты сети: 1 регулятор частоты вращения; 2 задатчик регулятора частоты вращения; 3 регулятор мощности; 4 задатчик регулятора мощности; 5—реверсивный электродвигатель; 6 регулирующий клапан турбины.

 

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-10-17; Просмотров: 1521; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.015 сек.