Reglajul primar

Download Report

Transcript Reglajul primar

Reglajul frecventa-putere

Notiuni generale Doina ILISIU UNO DEN

• Frecventa: – 1/T, [Hz]; – Parametru global al unui sistem; – Definitoriu pentru un sistem→”sistem sincron” – Exprima “calitatea” echilibrului de puteri active produse – consumate; – Se regleaza prin variatia puterii active; – Determina randamentul si calitatea proceselor consumatorului

Reglajul Putere – frecvenţă – – –

Reglajul primar

• Distribuit uniform si se bazează pe principiul solidarităţii • Acţiune locală si automata prin acţiunea RAV • Timp de acţiune 0  30 sec • Independent de actiunea dispecerilor

Reglajul secundar frecvenţă-putere

• Distribuit într-un număr fix de centrale • Acţiune centralizată şi automată, acţionând numai în zona perturbată • Timp de acţiune 30 sec  15 min • Rezervă programată, dispusă de dispecer

Reglajul terţiar (rapid/lent)

• Dispus de dispecer din capacităţile programate • Timp de acţiune de la 1 minut la 30 min / 8 ore (lentă) • Se bazează pe rezerva turnantă si pe rezerva terţiară rapidă şi lentă

Reglajul Primar f f 0 f 1 Pg creşte A B C Pcons. creşte

B’

P 0 P 1 P 2 P 0 – P 1 =K  f=K(f 0 – f 1 ) P 2 – P 1 =N*BR P

Curba trompetă

f[Hz]

50,15 50,10 50,05

A Curba infasuratoare conform metodei “trompeta”

50,00 49,95 49,90 49,85 49,80 -100

B’ B

0 100 200

curba trompeta C

Energia reglanta =1665 MW/Hz dP= - 270 MW dF=90 mHz Calificativ: bun 300 400 500 600

frecventa de consemn

700 800 900

frecventa reala

1000 1100

t[s]

Monitorizare grupuri la varia ţii de frecven ţă

216 214 212 202 200 198 196 210 208 206 204

Rovinari TA5 Rovinari 02.03.05 00.50-01.10

P TA5 FRECVENTA 49.95

49.9

49.85

49.8

50.1

50.05

50

Marimi asociate

• • •

Statismul aparent al retelei (s)

Este relatia dintre abaterea cvasistationara relativa de frecventa rezultata ca urmare a unei perturbatii si variatia relativa de putere activa din retea.

–  f/fn s = * 100 [ % ]  P/P

Energia reglanta a retelei (

) sau caracteristica frecventa-putere a retelei

Este raportul dintre abaterea de putere  P care a cauzat perturbatia si abaterea cvasistationara de frecventa rezultata in urma acestei perturbatii –  P  =  f 1 = * f P [MW/Hz] s

Statismul unui grup generator (sG)

raportul dintre abaterea cvasistationara de frecventa din retea si variatia relativa de putere a grupului provocata de variatia de frecventa, ca urmare a actiunii regulatorului.

S G =  f / fn  P G /P G * 100 [ % ]

Pg=150GW , Pvf=300GW

U1 Cernavoda (706MW) outage before resynchronization

Area zone: number f[Hz]

50.15

ROM date [dd.mm.yy] time (t 0 ) [h:min:s] reason of disturbance:

P a [MW]

P i [MW]

Sun,28/03/2004 18:20:44 NPP Cernavoda unit no. 1 -716 283.9

Curba înfăşurătoare conform metodei “trompetă”

50.10

50.05

50.00

49.95

49.90

49.85

49.80

49.75

49.70

-100 0 100 200

curba trom peta

300 400 500 600

frecventa de consem n

700 

f [Hz]

-0.117

calculation

i

u [MW/Hz] [MW/Hz]

3678 800 900

frecventa reala

1000 6095 1100

t[s]

U1 Cernavoda (706MW) outage after resynchronization

time (t 0 )

P a

P i

f

i

u f[H z ]

5 0 . 1 0 5 0 . 0 5 5 0 . 0 0 4 9 . 9 5 4 9 . 9 0 4 9 . 8 5 4 9 . 8 0 -1 0 0

E n v e lo p e c u r v e f o llo w in g t h e " t r u m p e t " m e t h o d

0 1 0 0 2 0 0

t r u m p e t c u r v e

3 0 0 4 0 0 5 0 0

c o n s ig n f r e q u e n c y

6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0

r e a l f r e q u e n c y

1 0 0 0 1 1 0 0

t[s]

Outage of a TPP Unit (330MW) before and after resynchronization

time (t 0 )

P a

P i E n v e l o p e c u r v e fo l l o w i n g th e " tr u m p e t" m e th o d [MW] f [ Hz ] 5 0 .1 0 5 0 .0 5 5 0 .0 0 4 9 .9 5 4 9 .9 0 4 9 .8 5 4 9 .8 0

- 1 0 0

number f [ H z ] 5 0 . 1 0

0 1 0 0

date

Mon,18/10/2004 2 0 0 3 0 0

time (t 0 ) [h:min:s]

2:27:35 4 0 0 5 0 0 6 0 0

reason of disturbance:

7 0 0 

P

8 0 0

a

Rovinari unit no. 4 -279 

f

i

P i

265.0

1 0 0 0 

f

1 1 0 0

t [ s ] [Hz]

-0.016

u 5 0 . 0 5 5 0 . 0 0 4 9 . 9 5 4 9 . 9 0

- 1 0 0 0 1 0 0

t r u m p e t c u r v e

2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0

c o n s i g n f r e q u e n c y

6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0

r e a l f r e q u e n c y

1 1 0 0

t [ s ]

• UCTE (ENTSO-e CE)– Operational Handbook:

– Politica 1 – Reglajul putere-frecventa – Politica 2 - Programare şi contabilitate – Politica 3 - Securitatea operaţională – Politica 4 - Planificare operationala coordonata – Politica 5 – Operare in conditii de urgenta – Politica 6 - Infrastructura de comunicatie – Politica 7 - Schimburi de date – Politica 8 - Instruirea dispecerilor

50 Hz f cvasistationara =+/- 180mHz f maxima instantanee =+/- 200mHz

MĂRIMI DE REFERINŢĂ Abaterea de frecvenţă: fmăsurat - fnominal =Δf

Valoarea nominală a referinţei de frecvenţă:

50.00 Hz

Acţionarea reglajului primar: +/- 20 mHz

Funcţionarea neperturbată: +/ 50 mHz

Abaterea cvasistaţionară maximă a frecvenţei: ( +/-) 180 mHz

Frecvenţa minimă instantanee: ( +/-) 800 mHz

Criteriul de descărcare a sarcinii funcţie de frecvenţă: 49.00 Hz

Autoreglarea sarcinii: 1%/Hz

Incident de referinţă (puterea maximă compensabilă: 3000 MW (3GW=1%Pvf )

Incident observabil :

Putere (generată/consumată) pierdută

1000 MW

CERINŢE COD RET Frecvenţa în SEN

100 90 80 70 50 40 30 20 10 0 0.00

Limitele normate de variaţie a frecvenţei în funcţionare sunt de 49.5 - 50.5 Hz , timp de 99% din săptămână.

49.9 - 50.1 Hz timp de 90% din săptămână.

49,75 - 50,25 Hz , timp de 95% din saptămână.

Limitele excepţionale de variatie ale frecvenţei SEN 47,5 - 52 Hz ANALIZA CALITATII FRECVENTEI IN SEN Perioada analizata: Total esantioane analizate: Rezolutie frecventa: Domeniu frecventa [Hz] Nr. esantioane in domeniu Coeficient cumulativ [%] Frecventa medie [Hz] Frecventa maxima [Hz] Frecventa minima [Hz] Deviatia standard [mHz] Abaterea timpului sincron [s]

sâmbătă, 11 noiembrie 2006 302400 2 secunde

49,5-50,5

302400 100 > 99

49.75-50.25

302400 100 > 95 49.998

50.105

49.896

21.776

-20.586

96.87

vineri, 17 noiembrie 2006

49.9-50.1

302387 99.99 > 90

49.95-50.05

292930 96.87

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

1.87

1.26

frecventa [Hz]

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

Monitorizarea evoluţiei abaterilor de frecvenţă

CERINŢE UCTE(ENTSO-e CE) Cerinţe privind reglajul primar

Rezerva de reglaj primar:

- distribuită uniform - mărimea ei egală cu valoarea incidentului din zonă - disponibilitatea rezervei: 24h, fără întrerupere - operaţională: - activare completă pentru

f =

200 mHz - panta caracteristicii de reţea: - să fie constantă - statismul aparent al retelei nu trebuie sa depaseasca o valoare prestabilta exprimata ca rezerva de reglaj primar ( România 64MW/ 2008 )

Precizia de măsurare a frecvenţei:

 

10 mHz

Insensibilitatea regulatoarelor:

 

10 mHz

Exemplu de determinare a rezervei minime de reglaj primar si caracteristica putere-frecventa/ blocuri de control

NL PL PT RO RS SI SK UA AL AT BA BE BG CH CZ DE DK_W ES FR GR HR HU IT ME MK

Short Country TSO

Albania Austria Bosnia-Herzegovina Belgium Bulgaria Switzerland Czech Republic Germany Denmark West Spain France Greece Croatia Hungary Italy Montenegro FYROM The Netherlands Poland Portugal Romania Serbia Slovenia Slovak Republik West Ukraine OST VERBUND APG (**) ISO BiH Elia (**) ESO EAD swissgrid CEPS RWE TSO (**) Energinet.dk

REE (**) RTE HTSO/DESMIE HEP-OPS MAVIR Zrt.

Terna S.p.A. (***) EPCG MEPSO TenneT PSE-Operator REN Transelectrica JP EMS ELES SEPS NDC WPS Ukrenergo Total

Data related to year 2007 (Note 1) (Pr N ) Net generation in the control area (*) Mean generation power in the control area TWh

6.1

99.3

148.4

44.6

56.4

38.9

13.1

26.1

8.2

5.3

55.6

11.8

87.4

38.1

65.9

81.4

593.5

23.6

348.8

544.7

52.5

11.1

37.3

287.5

2.1

2,688

Notes

1 1 1 1 1 1 1 1 3 --- 2 --- 1 1 1 --- 1 --- 1 1 1 1 1 1 1

MW

606 6,349 1,345 9,975 4,353 7,525 9,293 67,754 2,691 39,814 62,181 5,988 1,263 4,258 32,814 235 693 11,341 16,945 5,096 6,435 4,440 1,490 2,977 941 306,801

C i P pi As from 1st January 2009 exact P pi proposition K ri exact K ri proposition

0.001977

0.020693

0.004384

0.032514

0.014188

0.024526

0.030290

0.220839

0.008770

0.129772

0.202676

0.019518

0.004117

0.013879

0.106957

0.000767

0.002259

0.036965

0.055230

0.016609

0.020973

0.014473

0.004856

0.009704

0.003066

1

MW

5.925551

62.037575

13.143970

97.477100

42.535239

73.529485

90.809740

662.076592

26.291286

389.056380

607.622206

58.513701

12.341923

41.609371

320.656869

2.299051

6.771102

110.820745

165.578549

49.792700

62.877549

43.389714

14.558428

29.092314

9.192859

2,998

MW

111 166 50 63 43 15 29 9 43 74 91 662 26 6 62 13 97 389 608 59 12 42 321 2 7 3,000

MW/Hz

52.733056

552.088893

116.971687

867.474661

378.532412

654.358461

808.140045

5,891.995824

233.973156

3,462.316281

5,407.391743

520.729005

109.834062

370.292872

2,853.610828

20.459870

60.257841

986.223309

1,473.527577

443.118493

559.564042

386.136614

129.559322

258.900247

81.809698

26,680

MW/Hz

986 1,474 443 560 386 130 259 82 53 552 117 867 379 654 808 5,892 234 3,462 5,407 521 110 370 2,854 20 60 26,680

50

f [Hz]

Liniarizarea caracteristicii putere - frecventa

P [MW]

Reglajul secundar putere - frecventa

Caracteristicile reglajului secundar Are ca scop readucerea frecventei la valoarea de consemn si a puterilor de schimb la valorile program fiind denumit “reglajul soldului cu corectia de frecventa”:

Reglaj de frecventa, reglaj de putere, reglaj frecventa-putere

Reface rezerva de reglaj primar

bazat pe principiul noninterventiei : dezechilibrul e putere se compenseaza numai de zona in care a aparut

centralizat (unul/zonă)

automat

trebuie să aibă disponibilitate maximă

rezerva de reglaj este precalculată de fiecare bloc de reglaj

acţionează asupra unui număr predefinit de grupuri

Binomul de reglare

G i (ACE) =

P i + K ri . (fr – fm)

P di =

i *ACE i +(1/T ri )

ACE i dt - eroarea de putere:

P i = P programata - P schimbata - eroarea de putere datorată abaterii de frecvenţă: K ri .

f

Valorile de referinţă ale frecvenţei fr:

50.01 Hz, 50.00 Hz, 49.99 Hz

K ri =C i *

C i - coeficientul de participaţie: 1.1

- caracteristica de reţea K ri = 560 MW/Hz , pentru România-2009

Metoda caracteristicii de retea

1,

1

ACE 1 =  P 12 + k r1 .  f

ACE1 = -

1.

f + kr1.

f

 P 12 =  1 .  f

2,

2

ACE 2  P 21 = =  P 21  P 12 + k R2 .  f

ACE 2 = -

P 12 + k R2 .

f =

1 .

f + k R2 .

f

 f = - Pa / (  1 +  2).

- P a daca k R2 =

2 ACE 2 = (

1 +

2 ).

f = - P A

daca

kr1 =

1 atunci ACE1 = 0

PI P di

CERINŢE UCTE

Tipul şi caracteristicile regulatorului

Tip: regulator PI  i - se recomandă valori: 0  50% T i - se recomandă valori: 50  200sec (50 sec) Precizia de măsură a frecvenţei 1  1.5 mHz Ciclul de timp al regulatorului 1  2 sec Panta curbei program : 5 min înainte şi după ora fixă

f Pprogr

-5 xx:00 +5 t Transmiterea măsurilor - pe două căi, cu întârzierea: 1  5 sec

CERINŢE UCTE (ENTSO-e CE)

Rezerva de reglaj secundar

• Dimensionarea rezervei: se recomandă R  a  L max  b 2  b a= 10 MW şi b=150 MW • Disponibilitatea rezervei depinde de disponibilitatea grupului • Utilizarea ei contribuie la refacerea rezervei de reglaj primar • Este utilizată pentru micşorarea ACE şi nu pentru minimizarea schimburilor

CERINŢE UCTE (ENTSO-e CE)

Rezerve de reglaj secundar Centrala

Portile de Fier Lotru Stejaru Vidraru Galceag Sugag Mariselu Retezat Iernut Rovinari Turceni Braila

banda RS/grup banda maxima pe centrala

130 150 13/20 20 25 20 10 10 10/20 30 20/30 20/40 910 450 92 80 50 40 30 20 80 90 100 60

Evaluarea performantelor Curba trompeta

Evoluţia abaterilor soldului

ΔP=(Pprogram-Pschimbata)

Evoluţia abaterilor binomului de reglaj

ΔR=(Pprogram-Pschimbata) + kr*(f

c

-fo)

Reglajul terţiar

Caracteristicile rezervei terţiare:

este activată manual de OTS

utilizarea este în responsabilitatea OTS

utilizarea ei eliberează rezerva de reglaj secundar

Succesiunea in timp a activarii rezervelor

Primary Control Reserve Secondary Control Reserve Schedule activated Tertiary Control Reserve 5 Min 10 Min 15 Min 20 Min

Time Frame

CERINŢE UCTE (ENTSO-e CE)

Abaterea de reglaj terţiar

contribuţia permanentă a reglajului secundar este considerată abaterea de reglaj terţiar .

Rezerva terţiară

• fiecare zonă de reglaj trebuie să aibă acces la o suficientă rezervă terţiară pentru a urmări evoluţia reglajului secundar.

Activarea rezervei terţiare

• fiecare OTS trebuie imediat să activeze rezerva terţiară, în cazul unei abateri de reglaj terţiar, pentru eliberarea, din nou a rezervelor de reglaj secundar.

• rezervele terţiare sunt activate de orice actualizare a programului total de schimburi a zonei reglate sau de modificarea programelor de producţie în zona de reglaj.

CERINŢE UCTE (ENTSO-e CE) Corecţia timpului

Abaterea de timp tolerată:

 20 sec

Domeniul reglat al abaterii de timp:

 30 sec, prin corecţii asupra frecvenţei de referinţă a reglajului secundar

Banda excepţională a abaterii:

 60 sec, în caz de funcţionare neperturbată a reţelei interconectate

Monitorizarea timpului:

Se monitorizează într-un punct central , continuu , abaterea între timpul sincron (care derivă din integrarea frecvenţei sistemului în zona respectivă de operare sincronă) şi timpul actual (UTC, timpul astronomic)

CERINŢE UCTE (ENTSO-e CE)

Calculul abaterii timpului:

Este calculata pentru ora 8 a.m. în fiecare zi.

Compensarea corecţiei timpului sincron:

Dacă abaterea timpului este în intervalul  20 sec compensarea pentru corecţia timpului este setată la zero.

Dacă abaterea este în afara intervalului  20 sec şi timpul , sincron este în urma timpului astronomic, corecţia este setată la +10mHz.

Dacă abaterea este în afara intervalului  20 sec şi timpul sincron este înaintea timpului astronomic, corecţia este setată la -10mHz.

Marimea şi durata corecţiilor aduse frecvenţei de consemn ca urmare a abaterii timpului sincron fata de UTC