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.