Transcript Statism permanent

Echipamente pentru realizarea reglajului
frecventa-putere
Echipamente care asigura realizarea
reglajului primar
Realizarea reglajului putere- frecventa (primar, secundar sau tertiar)
la nivelul generatoarelor are ca scop modificarea puterii electrice
(puterii active) produse.
Modificarea puterii active se realizeaza prin modificarea puterii
mecanice.
statismul
• Statism permanent (CEI 61362) Simbol: bp
• Statismul permanent defineşte o relaţie între
mărimea reglată “x” şi poziţia relativă a
servomotorului sau puterea relativa masurata la
bornele generatorului, în regim stabilizat,
– reglaj de viteză, de deschidere:
între frecvenţă
(turaţie) şi poziţia servomotorului;
S
f f N
Y YN
– reglaj de putere:
(turaţie);
f f N
S
P PN
%
între putere şi frecvenţă
%
Grupuri hidro
• Pentru grupurile dotate cu RMH şi REH şi în orice situaţie în
care lipseşte bucla de putere (ex: funcţionarea cu RN în bucla
de deschidere), statismul permanent definit în putere nu este o
mărime constantă, ea depinzând de cădere şi de caracteristica
deschidere aparat director - putere.→Performanţele
regulatorului de viteză nu trebuie confundate cu cele ale
hidroagregatului.
• Zona moarta (CEI 61362) reprezintă zona de lărgime maximă
dintre două valori între care abaterea mărimii reglate nu
conduce la nicio acţiune a regulatorului. Simbol: ix
• Insensibilitatea este definită de CEI 61362 ca jumătatea zonei
moarte.
– Simbol: ix/2
– Limite recomandate:
la reglajul de viteza: ix/2 < 2*10-4
la reglajul de putere: ix/2 < 2*10-2
• Tipuri constructive
•
•
•
regulatoare mecanohidraulice
regulatoare electrohidraulice
regulatoare numerice
Regulatoare de viteză
Distribuţia pe grupuri/centrale hidro în România
Tipuri de RAV din numarul total de
grupuri dispecerizabile
15%
20%
R. numeric
RMH
19 HA
26 HA
REH
85 HA
65%
Tipuri de RAV pentru grupuri
cu P > 50 MW
16%
16%
R. Numeric
5 HA
RMH
5 HA
Tipuri de RAV pentru grupuri cu
10 MW < P < 50 MW
14%
21%
R. Numeric
14 HA
REH
22 HA
68%
RMH
21 HA
REH
63 HA
65%
Regulatoare de viteză
Distribuţia pe grupuri/centrale termo în România
STRUCTURA RAV DIN DOTAREA GRUPURILOR TERMOELECTRICE
TOTAL GRUPURI = 28
25%
7 GRUPURI
1810MW / 1745MW
14 GRUPURI
1845MW / 1611MW
7 GRUPURI
2280MW / 2105MW
50%
25%
1RMH
2REH
3R num.
Regulatoare de viteză
grupuri hidro
Funcţii de reglare asigurate de regulatoarele de viteză
• reglaj de viteză
• reglaj de deschidere
• reglaj de putere
• reglaj de nivel
• reglaj de debit
- cu/fără influenţa frecvenţei
Regulatoare de viteză
grupuri termo
Funcţii de reglare asigurate de regulatoarele de viteză
• reglaj de viteză
• reglaj de deschidere
• reglaj de putere cu asigurarea regimului turbina conduce
• reglaj de presiune amonte
Regulatoare de viteză
reglaj de viteză
RAV
turaţieconsemn
+
PI

turaţie
bp
- până la sincronism
- aruncări de sarcină
- funcţionare în insulă
~
Regulatoare de viteză
reglaj de deschidere
f
RAV
Yc
k*f
Δf≠0
+
yconsemn
PI

-
~
f1
f2
y
bp
y1
y2
y2=y1+(Δf*yn)/(s*fn)
y
Regulatoare de viteză
reglaj de deschidere
f
RAV
Yc
k*f
+
yconsemn
PI

y2=y1+Δy
~
f1
y
bp
y1
y2=y1+Δy
y2
y
Kf
+ 5MW
+
Regulatoare de viteză
reglaj de putere
RAV
Pcons=50MW
K*f +10%
(+5MW )
+

+
cons

cons
cons
cons
Pm
50%
50%
40%
55MW 40%
~
PI

y
bp
f
LA
NIVE
LUL
GRUP
ULUI
PC
[MW]
f
[Hz
]
5
0
Reglaj
PRIMAR
Reglaj
SECUNDA
R
t
[s]
fo
f2
Yc+kdf
P=Pc (50MW) P=Pc (50MW) P2 (55MW)
t
[s
Y=Yc (40%)
Y=Yc (50%)
12:58:33
13:0:28
12:59:35
12:58:35
12:57:35
12:56:35
Puterea activa
12:55:35
12:54:35
70
12:53:35
Frecv [x0,2 Hz]
12:52:35
280
12:51:35
290
12:50:35
11:10:55
11:09:55
11:08:56
11:07:55
11:06:55
11:05:55
330
12:49:35
12:48:34
12:47:34
12:46:34
12:45:34
12:44:34
12:43:34
256
11:04:55
Frecventa
12:42:34
240
11:03:55
250
12:41:34
260
11:02:55
270
12:40:34
11:01:55
11:00:55
Puterea activa
10:59:55
10:58:55
10:57:54
10:56:54
10:55:54
10:54:54
10:53:54
10:52:54
10:51:54
10:50:54
10:49:54
Reglaj de putere vs reglaj de deschidere
in regim de turbina conducatoare
Rovinari TA 5 - Reglaj de deschidere
Pozitie VR HP
78
320
76
310
300
74
72
Rovinari TA 5 - Reglaj de putere
Pozitie VR HP
262
68
61.6
260
66
61.4
258
61.2
64
61
254
252
60.8
250
60.6
248
60.4
Reglaj de putere vs reglaj de deschidere
pentru un grup hidro
CHE Motru HA1 Reglaj deschidere Treapta 200mHz Pmax bp=10%
Diagrama nr. 27
90
50.50
85
50.40
50.30
75
50.20
70
50.10
65
50.00
4.5
60
50
45
3.5
49.80
3
49.70
2.5
40
1
201
401
601
801
1001
1201
1401
1601
Timp*0.1s
1801
2001
2201
2401
CHE Motru HA1 Reglaj putere Treapta 200mHz Pmax bp=5%
49.90
4
55
F simulata [Hz]
AD [% deschidere max]
Pact [%Pn]
80
2601
2801
49.60
3001
2
1.5
1
0.5
0
1
498
995
1492 1989 2486 2983 3480 3977 4474 4971 5468 5965 6462 6959 7456 7953 8450 8947 9444 9941 10438 10935
-0.5
deschidere AD [V]
Putere activa [V]
frecventa simulata
Scheme de reglare RAV hidro
Funcţia de transfer cu diagrama de semnal pentru REH
76 şi similar pentru REH 76M
Regulatorul are 2 regimuri de funcţionare: reglajul de turaţie (viteză) la mersul în
gol, pornire şi aruncare de sarcină şi reglajul de deschidere pentru funcţionarea în
sarcină ( în paralel). Consemnatorul (elementul care fixează consemnul) are două
funcţii: în toate situaţiile in care întrerupătorulul de grup este deschis - setarea
consemnului de viteză (turaţie) iar la mersul în paralel (întrerupătorulul este închis)
este responsabil de setarea deschiderii aparatului director. După cum fixarea unei
poziţii a aparatului director înseamnă obţinerea unei puteri dorite în funcţie de
căderea existentă, consemnatorul se numeşte "blocul TP" ( turaţie-putere).
Se pot remarca cele două reacţii:
- de la distribuitor - (reacţie distribuţie-z ) de fapt poziţia sertarului de distribuţie,
reacţie necesară pentru regimul dinamic pentru toate regulatoarele care au acest
element, b' şi As reprezintă amplificarea în bucla de poziţie.
- de la poziţia servomotorului (defineşte poziţia aparatului director). Poziţia
servomotorului de acţionare a aparatului director este prelucrată în bucla de reacţie
de tip PD unde statismul tranzitoriu este definit prin termenul Ad şi bucla de reacţie
permanentă în care se defineşte statismul permanent (statism în deschidere).
În funcţionarea în afara paralelului, frecvenţa f ( turaţia) trece printr-un element
derivativ din blocul "accelerometru".
În schema prezentată "p" reprezinta operatorul Laplace .
Scheme de reglare RAV hidro
Echipează turbinele Francis de
50 MW: TA1+2 CHE
Gâlceag, TA1 CHE Sugag,
TA1+2CHE Retezat, TA1+2
CHE Remeţi,TA1+2+3CHE
Marişel.Pentru a funcţiona
în reglaj terţiar /secundar
cu consemn de putere se
instaleaza suplimentar
repartitorul local frecvenţăputere petru bucla de
putere. Imbunatatiri:
- blocul derivativ aplicat numai
pe eroarea de frecvenţă
(df/dt) îmbunătăţeşte
răspunsul dinamic la
variaţiile de frecvenţă;
- reacţia sertarului de distribuţie
este trecută numai printrun regulator proporţional;
- reacţia servomotorului principal
este tratată pe două căi:
reacţia permanentă: un
factor proporţional bp şi
reacţia tranzitorie bloc cu
caracter derivativ având
constantede timp si
amplificari diferite pentru
pentru mersul în sarcină
respectiv mersul în gol
comutate la închiderea
întrerupătorului.
Funcţia de transfer cu diagrama de semnal pentru
REV-ICEMENERG
RAV numeric
RAV Vatech Porţile de Fier
Schema conţine toate regimurile de reglaj
realizabile de o turbina Kaplan:
-LEC- reglaj de nivel (LEvel Control) -reglajul
nivelului amonte.
-FLC-regulator de debit (FLow Control) reglajul debitului turbinat
-POC-reglaj de putere (POwer Control)reglajul de putere la borne cu refacerea
statismului în bucla de putere prin adăugarea
unui termen la consemnul de putere
reprezentând contribuţia în putere necesară a
fi adusă de grup la variaţia de frecvenţă.
-OPC - reglaj de deschidere (OPening
Control)-reglajul deschiderii aparatului
director
-POS - reglarea efectivă a poziţiei
servomotoarelor aparat director şi pale rotor.
-SPC- regulator de viteză la pornire, aruncare
de sarcină şi funcţionare insularizată .
Funcţia de transfer cu diagrama de semnal
pentru regulatorul de viteză Motru
CHE Motru - Schema bloc a pozitionerului si a
partii hidromecanice
Bucla de putere realizată la
Rovinari TA 3 si 4 si Isalnita TA7
Bucla de putere realizată la
Turceni TA3,4,5 si 7
Bucla de putere realizată la Iernut TA5 si
TA6, Braila TA2, Borzesti TA7
Reglaj putere frecventa la nivel grup
termo
• Principiile schemelor de reglaj:
• - referinţa de putere cu prescriere locală şi adăugarea unui cuantum
de putere variabil la funcţionarea în reglaj secundar;
• - aplicarea unui gradient de variaţie de sarcină la variaţia referinţei
de putere ;
• - adăugarea contribuţiei la variaţiile de frecvenţă cu statismul în
putere dispus care nu este trecută prin limitatorul vitezei de
încărcare ;
• - eroare de putere de mai sus este transmisă la calculul sarcinii
termice şi către bucla de deschidere a regulatorului turbinei ca
semnale creşte/scade referinţa ;
• - comutarea între regimuri implică în fiecare schemă de sarcină bloc:
trecerea erorii de presiune abur viu ca intrare fie în bucla de
combustibil (regim turbina conduce) fie în regulatorul de viteză
(regim cazan conduce: reglarea deschiderii ventilelor de admisie
pentru a menţine constantă presiunea aburului viu la intrarea în
turbină).
Realizarea reglajului secundar
Schema flux informational regulator centralrepartioare locale frecvenţă-putere
S C A D A
Historical
data
processing
Network
state
monitoring
Bus loads
Forecasting
Power flow
Generation
operations
planning
Current
network solution
Network
analysis
Automatic
voltage
control
Automatic
generation
control
Loss model
Network
optimization
Postulated
network solution
Scheduling
SCADA
Acquisition
Control
GENERATION (real-time)
• RTGEN (real-time generation)
• AGC
• AGC performance monitor
• Production costing
• Reserve monitor
GENERATION
COMMON
UTILITIES
• Economic dispatch
• Reserve calculation
• Schedulers
• Basepoints
• Derations
• Fuel mixes
• Reserve req.
• Interchanges
• Fuel costs
Market Interface
• Unit Basepoint
• Unit Regulating Band
RTGEN telemetered data
• OPA level
– Frequency or frequency deviation
– Time error
• TIE level
– Tie-line flows
• PLC level
– Control status : LOCAL or AUTO (AGC)
– Control signal ( MW setpoint )
• Unit level
– On / off (synchronized) status
– MW generation
– MVAr generation
Standard generator static
limits
CURCAP
primary regulation margin
LFCMAX
secondary reg. margin
base point range
set-point range
ECOMIN
LFCMIN
secondary reg. margin
primary regulation margin
CAPMIN
0
time
Bucla de reglare putere neta
fn
+
-
fr
+
Pref
+
+
+
+
+
PI
~
Pb
PI
Pprogr
+
-
.
.
.
∑PTL
-
Reglaj secundar
Reglaj Putere si reglaj primar