UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

56
Dr Predrag Stefanov Dr Predrag Stefanov Beograd, 06.04.2009. Beograd, 06.04.2009.

description

UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga. Dr Predrag Stefanov Beograd, 06.04.2009. UVOD. Osnovna svrha svakog elektroenergetskog sistema je podmirenje potreba potrošača Potrošnja u sistemu nije konstantna - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Page 1: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Dr Predrag StefanovDr Predrag Stefanov

Beograd, 06.04.2009.Beograd, 06.04.2009.

Page 2: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Osnovna svrha svakog elektroenergetskog sistema je podmirenje potreba Osnovna svrha svakog elektroenergetskog sistema je podmirenje potreba potrošačapotrošača

Potrošnja u sistemu nije konstantnaPotrošnja u sistemu nije konstantna

Posledica narušavanja ravnoteže između proizvodnje i potrošnje je Posledica narušavanja ravnoteže između proizvodnje i potrošnje je odstupanje učestanosti u sistemuodstupanje učestanosti u sistemu

Proizvodne jedinice su naročito osetljive na promene učestanostiProizvodne jedinice su naročito osetljive na promene učestanosti

Potreba za održavanjem učestanosti u uskom opsegu oko nominalne Potreba za održavanjem učestanosti u uskom opsegu oko nominalne vrednostivrednosti

Sinhroni generator kao osnovni regulacioni resurs u sistemuSinhroni generator kao osnovni regulacioni resurs u sistemu

Page 3: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

0 7 8 12 24 0

50

100

Podne Ponoć Ponoć

t

P [%]

PM

Pm

AGC regulacioni opseg

Maksimalno (vršno) opterećenje

Proizvodni kapaciteti koji pokrivaju vršno opterećenje

(Peaking units)

Proizvodni kapaciteti koji pokrivaju promenljivo opterećenje (Load following units)

Proizvodni kapaciteti koji pokrivaju bazno opterećenje (Base load units)

Minimalno opterećenje

Potrebna dnevna energija (System dayly demand)

Page 4: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

0

P(t) [MW]

t [h] 0

PM

Pm

Bazno opterećenje

Promenljivo opterećenje

Vršno opterećenje

6 12 18

Konstantna energija

Varijabilna energija

24

Vršna energija

Regulaciono (AGC) opterećenje

Page 5: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Obavlja se pomoću regulatora brzine turbinaObavlja se pomoću regulatora brzine turbina

Ulaz: linearna kombinacija odstupanja brzine i referentnog signalaUlaz: linearna kombinacija odstupanja brzine i referentnog signala

Izlaz: položaj organa za upuštanje radnog fluida u turbinuIzlaz: položaj organa za upuštanje radnog fluida u turbinu

Učestvuju svi agregati, osim onih sa blokiranim regulatorimaUčestvuju svi agregati, osim onih sa blokiranim regulatorima

Pojava stacionarne greške učestanostiPojava stacionarne greške učestanosti

Page 6: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Svaka generatorska jedinica čija je nazivna aktivna snaga veća ili jednaka 50 MW, izuzev onih koje imaju mogućnost kombinovane proizvodnje toplotne i električne energije, mora biti osposobljena za izvođenje primarne regulacije.

Svaka generatorska jedinica čija je nominalna aktivna snaga manja od 50 MW može biti osposobljena za izvođenje primarne regulacije u skladu sa postignutim dogovorom sa JP EMS.

Sledeći uslovi primenjuju se na sve generatorske jedinice koje učestvuju u primarnoj regulaciji:- opseg primarne regulacije mora iznositi bar ± 2%Pnom;- karakteristika aktivna snaga - frekvencija uređaja za primarnu regulaciju mora biti podesiva i to u opsegu 4-6%;

Page 7: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

za ostale veličine usvajaju se sledeće vrednosti:a. vreme aktiviranja primarne regulacije: najviše 15 sekundi

nakon poremećaja za aktiviranje 50% ili manje od ukupne rezerve primarne regulacije, a za aktiviranje 50% do 100% maksimalno vreme se linearno povećava do 30 sekundi;

b. operativna iskoristivost: primarna rezerva mora biti u potpunosti

aktivirana za odstupanje frekvencije kvazistacionarnog stanja od ± 200 mHz;

v. trajanje isporuke primarne rezerve je minimalno 15 minuta;

g. neosetljivost regulatora ne bi trebalo da pređe ± 10 mHz;d. tačnost merenja frekvencije mora da bude bolja ili

jednaka 10 mHz;đ. angažovanje primarne regulacije se sprovodi ako je

odstupanje frekvencije veće od ± 20 mHz;e. merni ciklus za primarnu regulaciju mora da bude između

0,1 i 1sekunde;ž. merni ciklus za praćenja bi trebalo da bude 1 sekunda

(preporučuje se), a može najviše iznositi do 10 sekundi.

Page 8: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Електрана

Снага по агегату

Број агрегата

СтатизамНиво резерве по агрегату

при f=200 mHz

[MW] [%] [MW]

ХЕ Ђердап 1 171 6 4 17.10

ХЕ Ђердап 2 27 10 6 0.00*

ХЕ Бајина Башта 92 4 4 9.20

ХЕ Зворник 24 4 6 1.60

ХЕ Потпећ 18 3 8 0.90

ХЕ Бистрица 52 2 4 5.20

ХЕ Кокин брод 11.25 2 4 1.13

ХЕ Увац 36 6 6 2.40

ХЕ Пирот 40 2 6 2.67

ХЕ Врла 1 11.2 2 4 1.12

14.5 1 5.5 1.05

14.5 1 5.6 1.04

ХЕ Врла 2 10.7 1 4.5 0.95

13.3 1 5.85 0.91

ХЕ Врла 3 12.8 1 4 1.28

16.6 1 8.5 0.78

ХЕ Врла 4 11.2 1 25 0.18

14.2 1 6.4 0.89

РХЕ Бајина Башта 310 2 4 31.00

ТЕНТ A 191 2 4.5 16.98

280 4 6 18.67

ТЕНТ Б 580 2 6 38.67

TE Дрмно 320 2 6 0.00*

TE Костолац A 90 1 4.5 0.00*

191 1 4 19.10

TE Колубара 29 3 4.5 0.00*

58 1 6 0.00*

100 1 6 6.67

TE Морава 108 1 6 7.20

UkupnaUkupna raspoloživaraspoloživa primarnaprimarna rezervarezerva uu regulacionojregulacionoj oblastioblasti JPJP EMSEMS

Page 9: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Delovanje na promenu referentnih ulaza turbinskih regulatoraDelovanje na promenu referentnih ulaza turbinskih regulatora

Cilj: eliminacija stacionarnih odstupanja učestanosti i snaga razmeneCilj: eliminacija stacionarnih odstupanja učestanosti i snaga razmene

Učestvuju samo regulacioni agregatiUčestvuju samo regulacioni agregati

Mrežni regulator je najčešće proporcionalno-integralnog (PI) tipaMrežni regulator je najčešće proporcionalno-integralnog (PI) tipa

Vremenska konstanta je reda 60 sVremenska konstanta je reda 60 s

Page 10: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Idealizovana karakteristika turbinskog regulatora

F2

P2

q2

FFm

F1

P1 P

q1

10

Page 11: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Sekundarna regulacijaSekundarna regulacija

FFm

F1

P1 P

1q

F2

P2

2 q

Idealizovana karakteristika turbinskog regulatora

3

11

Page 12: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga
Page 13: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga
Page 14: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Sekundarna regulacija

učestanosti i aktivnih snaga (regulacija odate

generatorske snage)

(AGC)

Kontrola performansi sistema AGC

(PM)

Proračun i kontrola proizvodnih troškova

(PCM)

Kontrola proizvodnih rezervi

(RM)

Regulacija učestanosti i snage razmene

(LFC)

Ekonomski dispečing aktivnih snaga

(EDC)

Šematski prikaz funkcija sekundarne regulacije u osnovnom regulacionom

môdu

Page 15: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Osnovni mOsnovni môôdd

Regulacija uRegulacija uččestanosti u interkonekciji više regulacionih estanosti u interkonekciji više regulacionih oblastioblasti

Regulacija zbirne snage razmene regulacionih oblastiRegulacija zbirne snage razmene regulacionih oblasti Ekonomski dispeEkonomski dispeččing aktivnih snaga pojedinaing aktivnih snaga pojedinaččnih nih

regulacionih oblastiregulacionih oblasti ProraProraččun i kontrola proizvodnih troškovaun i kontrola proizvodnih troškova Kontrola proizvodnih rezerviKontrola proizvodnih rezervi Kontrola performansi sekundarne regulacijeKontrola performansi sekundarne regulacije

Page 16: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Havarijski mHavarijski môôdd

OdrOdržžavanje integriteta interkonekcijeavanje integriteta interkonekcije Havarijska ispomoHavarijska ispomoćć ugro ugrožženoj regulacionoj oblastienoj regulacionoj oblasti

Korekcioni Korekcioni mmôôd d

Korekcija greške sinhronog vremenaKorekcija greške sinhronog vremena Korekcija neKorekcija nežželjenih odstupanja energija razmeneeljenih odstupanja energija razmene

Page 17: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Centralni PI AGC regulator oblastiCentralni PI AGC regulator oblasti

Ulaz: Regulaciona greška sistema Ulaz: Regulaciona greška sistema (“Area Control (“Area Control Error”)Error”)

Izlaz: Regulacioni zahtev sistema (Izlaz: Regulacioni zahtev sistema (““Area Area requirementrequirement””) koji se dalje deli na regulacione elektrane i ) koji se dalje deli na regulacione elektrane i agregate (agregate (““Plant requirementsPlant requirements”” i i ““Unit requirementsUnit requirements””))

Daljinsko upravljanje radom regulacionih agregataDaljinsko upravljanje radom regulacionih agregata

Između AGC regulatora i regulacionih agregata Između AGC regulatora i regulacionih agregata prenose se daljinski regulacioni zahtevi (i regulacioni prenose se daljinski regulacioni zahtevi (i regulacioni impulsi, u nekim realizacijama), a u obratnom smeru snage impulsi, u nekim realizacijama), a u obratnom smeru snage regulacionih elektrana (ili agregata)regulacionih elektrana (ili agregata)

Page 18: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

UCPTEUCPTE(od 1951. do 1987. godine)(od 1951. do 1987. godine)

UCPTEUCPTE(od 1987. do 1991. godine)(od 1987. do 1991. godine)

UCPTE/UCTEUCPTE/UCTE(od 1991. do 2004. godine)(od 1991. do 2004. godine)

UCTEUCTE(od 2004. do 2009. godine)(od 2004. do 2009. godine)

18

Page 19: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

ENTSO-EENTSO-E(od 1.jula 2009. godine)(od 1.jula 2009. godine)

19

Page 20: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga
Page 21: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga
Page 22: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

TSO regulacionih oblasti upravlja radom elektrana i prenosne mreže na svojoj teritoriji i reprezentuje ih u odnosu na susede, sa kojima su one povezane.

Regulacioni blok se definiše kao entitet, sastavljen od više regulacionih oblasti, koje u funkciji AGC zajednički rade kao jedna celina u odnosu na druge blokove u interkonekciji, odnosno sinhronoj zoni UCTE. Operator regulacionog bloka je TSO sistema blok-koordinatora. On je odgo-voran prema susedima za sekundarnu regulaciju čitavog bloka i ima sledeće funkcije: Organizuje i sprovodi internu sekindarnu regulaciju unutar bloka. Održava ukupnu razmenu bloka u odnosu na sve ostale regulacione

blokove sistema. Daje svoj udeo, zajedno sa drugim regulacionim blokovima, u ponovnom

uspostavljanju učestanosti posle poremećaja, na propisanu vrednost. Regulacioni blok nije odgovoran za primarnu regulaciju učestanosti

čitavog bloka. Taj zadatak je ostavljen da se obavlja u individualnim regulacionim oblastima.

Odgovoran je za obračun razmene energije između regulacionih oblasti na svojoj teritoriji.

Page 23: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Organizacija funkcionisanja AGC u regulacionom bloku UCTE može se realizovati prema jednoj od sledeće tri šeme:

Centralizovano: AGC se obavlja centralizovano sa samo jednom regulacionom oblašću i jednim sekundarnim regulatorom u bloku. To je u stvari klasična organizacija AGC jedne regulacione oblasti, u zemljama sa jedinstvenom vertikalnom hijerarhijom.

Pluralistički: AGC se obavlja na decentralizovani način, sa više od jedne regulacione oblasti u bloku. Blok-koordinator reguliše razmenu celog bloka sa susedima. On raspolaže sa sopstvenim sekundarnim regulatorom i regulacionim agregatima, dok svi ostali partneri u bloku samostalno regulišu sopstvene regulacione oblasti, na decentra-lizovan način, sa svojim regulacionim resursima.

Hijerarhijski: AGC se obavlja na decentralizovani način, sa više od jedne regulacione oblasti u bloku. Koordinator bloka upravlja sa superponiranim sekundarnim regulato-rom bloka, koji izdaje direktne naredbe podređenim sekundarnim regulatorima svih oblasti bloka. Koordinator bloka može, ali ne mora, imati pod svojom direktnom nadležnošću regulacione agregate.

Page 24: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga
Page 25: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga
Page 26: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Regulacija Regulacija učestanosti i snaga učestanosti i snaga

razmene u Srbijirazmene u Srbiji Regulacione elektrane i njihov opseg:

26

Page 27: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Oblik ''krive forme trube'' H(t) za određivanje zone zadovoljavajućeg rada automatske sekundarne regulacije u interkonekciji UCTE (a = 20 mHz)

a

0 200 400 600 800 1000

49,8

49,9

50,1

50,2

H, F [Hz]

t [s] 100

F0 F50 F1

F0 = 50,01

F2

F1 F2

A

H(t)

F(t)

Page 28: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Faktori koji se uzimaju u obzir pri određivanju troškova za AGC obuhvataju:

 a. Troškove regulacionih agregata.b. Troškove rezervisanja prenosnih

kapaciteta, radi obavljanja AGC.c. Troškove infrastrukture AGC sistema

(telemerenja i ostala informatička oprema ugrađena u AGC sisteme).

d. Troškove tranzita energije (posebno iskazano učešće u troškovima AGC, kada se prenos energije vrši za račun drugih sistema).

Page 29: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

HL – Gornje ograničenje

0

P(t)

t

(RR)1

0

(RR)2

(RR)k-1

(RR)k

BL – Bazna snaga

LL – Donje ograničenje

(RR)k = (HL)k – (LL)k

1 2 k-1 k K

kk 1

T

Page 30: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

P(t)

T1 t

16 s

A

Pa

Pb B

4 s

T2 T3 T4 Tn 1 Tn

t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8

Regulacioni impulsi

TP 2 1C a P P

Regulacioni

agregat a

Regulacioni agregat b

Page 31: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

0

P(t)

T 0

t

t

T

HL

PB

LL

RR = HL – LL

P(t) PB

TTW 3 B

0

C a P(t) P dt

Page 32: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Sjedinjene Američke DržaveSjedinjene Američke Države

Regulaciona greškaRegulaciona greška::

MoguMogućnost rada sa ćnost rada sa

promenljivom regulacionom promenljivom regulacionom konstantom sekundarnog konstantom sekundarnog regulatora Bregulatora Bss

Filtriranje regulacione greške:Filtriranje regulacione greške:

PIPDPFP GGGG

Karakteristike primarne i sekundarne regulacije

)FF(B10)PP(G 00

Es F

P

Bs

Page 33: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

NemaNemačkačka

Regulaciona greška:Regulaciona greška:

Regulacionim elektranama se Regulacionim elektranama se šalje signal: šalje signal:

U dispeU dispečerski centar merenja stižu svake dve sekundečerski centar merenja stižu svake dve sekunde

Zadata učestanost se može podešavati u koracima od po 10 mHzZadata učestanost se može podešavati u koracima od po 10 mHz

FrancuskaFrancuska

Osnova sekundarne regulacije je proračun razlike faznog ugla napona mreže i Osnova sekundarne regulacije je proračun razlike faznog ugla napona mreže i faznog ugla referentnog vektora:faznog ugla referentnog vektora:

dtGT

1GP

rd

FBPG s

dt)t

tFF(

o

0

Page 34: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

U slučaju interkonekcije odstupanje faze je:U slučaju interkonekcije odstupanje faze je:

Zakon po kome se vrši regulacija je: Zakon po kome se vrši regulacija je:

Signal Nivo (N) se svakih 5 sekundi šalje u regulacione elektraneSignal Nivo (N) se svakih 5 sekundi šalje u regulacione elektrane

Promena odate snage elektrane je:Promena odate snage elektrane je:

Merenja učestanosti i snage razmene se obavljaju svake sekunde Merenja učestanosti i snage razmene se obavljaju svake sekunde

t

t

dtB

Pt

tFdt

0s

i

0

NPP

P

rr

arPNP

Page 35: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

ItalijaItalija

Regulaciona greška:Regulaciona greška:

Regulacioni nivo:Regulacioni nivo:

Korak integracije je dve sekundeKorak integracije je dve sekunde

Signal nivo se direktno šalje u termoelektraneSignal nivo se direktno šalje u termoelektrane

Pre slanja u hidroelektrane signal se obrađuje u zavisnosti od regulacionog Pre slanja u hidroelektrane signal se obrađuje u zavisnosti od regulacionog opsega i bazne snage elektraneopsega i bazne snage elektrane

sB

PFG

1i

i

1iD

Lt

t

GdtP

1Li

Page 36: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Elektroprivreda SrbijeElektroprivreda Srbije

Regulaciona greška:Regulaciona greška:

Signal regulacione greške se šalje u regulacione elektrane, uzimajući u obzir Signal regulacione greške se šalje u regulacione elektrane, uzimajući u obzir koeficijente učešća elektrane u sekundarnoj regulacijikoeficijente učešća elektrane u sekundarnoj regulaciji

Radna karakteristika elektrane Statička i dinamička karakteristika elektraneRadna karakteristika elektrane Statička i dinamička karakteristika elektrane

FBPG ss

Pemax

Pe0

Pemin

Pe

B

A

Ps0 Ps

Pe

Pe0

ΔGs

ΣPe0 ΣPe Ps

dinamička k-ka

statička k-ka

Page 37: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Permissive Permissive postupak – poklapanje dinamičke i statičke karakteristike elektranepostupak – poklapanje dinamičke i statičke karakteristike elektraneKada eletrana svede svoju regulacionu grešku na nulu njena radna tačka stigne na Kada eletrana svede svoju regulacionu grešku na nulu njena radna tačka stigne na njenu dinamičku karakteristiku. Dok ostale elektrane anuliraju svoje greške, njenu dinamičku karakteristiku. Dok ostale elektrane anuliraju svoje greške, dinamička karakteristika klizi ka statičkoj, dok se anuliranjem svih greški ne dinamička karakteristika klizi ka statičkoj, dok se anuliranjem svih greški ne poklope.poklope.

MandatoryMandatory postupak – u slučaju da regulaciona greška sistema postane veća od postupak – u slučaju da regulaciona greška sistema postane veća od zadate maksimalne vrednosti, u regulaciju se uključuju sve elektrane, i one čije zadate maksimalne vrednosti, u regulaciju se uključuju sve elektrane, i one čije su radne tačke na dinamičkoj karakteristici. Na njima regulaciona greška dobija su radne tačke na dinamičkoj karakteristici. Na njima regulaciona greška dobija suprotan znak. U slučaju pojave nove greške, regulacioni impulsi se propuštaju suprotan znak. U slučaju pojave nove greške, regulacioni impulsi se propuštaju samo do elektrana sa regulacionim greškama sa istim znakom sa greškom oblasti.samo do elektrana sa regulacionim greškama sa istim znakom sa greškom oblasti.

Page 38: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Sve hidrogeneratorske jedinice čija je Pnom ≥ 50 MW moraju imati mogućnost rada u sekundarnoj regulaciji, pri čemu se mora obezbediti regulacioni opseg u iznosu od najmanje 0,3Pnom.

Sve turbogeneratorske jedinice čija je Pnom ≥ 150 MW, izuzev onih koje imaju mogućnost kombinovane proizvodnje toplotne i električne energije, moraju imati mogućnost rada u sekundarnoj regulaciji, pri čemu se mora obezbediti regulacioni opseg u sledećem iznosu:- za turbogeneratore gde je pogonsko gorivo ugalj: regulacioni opseg je veći od 0,15Pnom;- za turbogeneratore gde je pogonsko gorivo gas ili mazut: regulacioni opseg je veći od 0,25Pnom.

Page 39: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Sa aspekta sekundarne regulacije učestanosti i snage razmene određuje se rezerva aktivne snage u sekundarnoj regulaciji za kontrolnu oblast na mesečnom nivou na osnovu UCTE formule:

Pri čemu je: Lmax–maksimalno planirano opterećenje u razmatranom periodu;

a i b su koeficijenti čije su vrednosti empirijski određene: a =10 MW, b =150 MW.

bbLaR 2max*

Page 40: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Електрана ген. Pmin Pmin sek.reg. Pmax sek.rеg. Pmax Регулациони опсег

- - MW MW MW MW MW

ХЕ Ђердап 1 1 80 85 170 171 85

2 80 85 170 171 85

3 80 85 170 171 85

4 80 85 170 171 85

5 80 85 170 171 85

6 80 85 170 171 85

ХЕ Бајина Башта 1 60 65 85 92 20

2 60 65 85 92 20

3 60 65 85 92 20

4 60 65 85 92 20

РХЕ Бајина Башта1 200 210 300 310 90

2 200 210 300 310 90

ХЕ Бистрица 1 4 10 50 52 40

2 4 10 50 52 40

СУМА 850

Page 41: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

U HE Đerdap I su svih šest mašina uključene u regulaciju, s tim što u elektrani raspodeljuje teret na agregate.

U HE Bajina Bašta poseban integrator skuplja regulacione impulse. Srazmerno broju impulsa formira se signal koji pokreće turbinski regulator.

Praktično, celokupna regulacija u Srbiji obično se svodi na jedan ili dva agregata u ovoj elektrani, dok se ostali agregati retko uključuju.

Page 42: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Nedostaci sistema sekundarne regulacije EES-a Srbije:Nedostaci sistema sekundarne regulacije EES-a Srbije:

Koeficijenti učešća su konstantni parametriKoeficijenti učešća su konstantni parametri

Ako snaga elektrane dođe na granicu radnog opsega, njena snaga se više ne Ako snaga elektrane dođe na granicu radnog opsega, njena snaga se više ne menja, a njenu regulacionu grešku ne preuzimaju ostale elektranemenja, a njenu regulacionu grešku ne preuzimaju ostale elektrane

Ispad telemerenja zahteva ručnu intervenciju dispečeraIspad telemerenja zahteva ručnu intervenciju dispečera

Mrtva zona regulacionog zahteva je nepromenljiva veličinaMrtva zona regulacionog zahteva je nepromenljiva veličina

Page 43: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga
Page 44: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga
Page 45: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Pretpostavka: svi spojni vodovi iPretpostavka: svi spojni vodovi između regulacionih oblasti su bez gubitakazmeđu regulacionih oblasti su bez gubitaka

Ukupni gubici u spojnim vodovima su:Ukupni gubici u spojnim vodovima su:

Jedan od izvora grešaka!Jedan od izvora grešaka!

0PPP jiijLOSSij

jiij PP

Page 46: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Ispravne relacije za snage razmene, kada oblast “i” izvozi, a oblast “j” uvozi energiju Ispravne relacije za snage razmene, kada oblast “i” izvozi, a oblast “j” uvozi energiju glase:glase:

Gubici u spojnom vodu između regulacionih oblasti “i” i “j” računaju se kao:Gubici u spojnom vodu između regulacionih oblasti “i” i “j” računaju se kao:

.V

QPR

V

QPRsincos

Z

VV2sin

Z

VV

)sin()sin(Z

VVsin

Z

VVPPP

2j

2ji

2ji

ij2i

2ij

2ij

ijijijij

jiij

ij

2j

2i

ijijijijij

jiij

ij

2j

2i

jiijLOSSij

LOSSijjiijij

ij

jiij

ij

2i

ij PP)sin(Z

VVsin

Z

VP

LOSSijijijij

ij

jiij

ij

2j

ji PP)sin(Z

VVsin

Z

VP

Page 47: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Proporcionalno-integralni regulator anulira regulacione greške svih oblasti u interkonekciji Proporcionalno-integralni regulator anulira regulacione greške svih oblasti u interkonekciji u u stacionarnom stanjustacionarnom stanju, pa važi:, pa važi:

Gde su:Gde su:

L

1isis BB

L

1i j

LOSSij

LOSStot

i

PP

0FBPFBPFB)PP(G sLOSStot

L

1i

L

1i j

L

1isi

LOSSij

L

1i jsi

oijiji

ii

Page 48: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Iz prethodne jednačine se dobija sistematska greška učestanosti u stacionarnom Iz prethodne jednačine se dobija sistematska greška učestanosti u stacionarnom stanju:stanju:

Posledica je pojava greške sinhronog vremena (Posledica je pojava greške sinhronog vremena (ΔΔTTsynsyn) i odstupanje u energiji ) i odstupanje u energiji

razmene (razmene (ΔΔWWijij):):

s

LOSStot

ss B

PF

T

0 nsyn dt

F

)t(FT

T

0si

T

0ijij dt)t(FBdt)t(PW

Page 49: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Modifikacija se vrši uvođenjem gubitaka u spojnim vodovima u algoritam Modifikacija se vrši uvođenjem gubitaka u spojnim vodovima u algoritam sekundarne regulacijesekundarne regulacije

Regulacione greške oblasti 1 i 2 su:Regulacione greške oblasti 1 i 2 su:

Oblast 1 Oblast 2Oblast 1 Oblast 2

Modifikovane greške razmene su:Modifikovane greške razmene su:

Gubici u spojnom vodu računaju se kao:Gubici u spojnom vodu računaju se kao:

FBPG 1sm

12m1 FBPG 2s

m21

m2

1LOSS0

1212m

12 PPPP 2LOSS

02121

m21 PPPP

22

221

221

1221

212

212

122112LOSSV

QPR

V

QPRPPP

LOSS11LOSS PaP LOSS1LOSS22LOSS P)a1(PaP

Page 50: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

jer je:jer je:

Indeks “ss” za stacionarno stanje je namerno izostavljen.Indeks “ss” za stacionarno stanje je namerno izostavljen.

0F0FBPP

F)BB()PP()PP(

sLOSSLOSS

2s1s2LOSS1LOSS2112

;PP;BBB;PPPPP 021

012s2s1sLOSS2LOSS1LOSS2112

FB)FBPPP()FBPPP(GG s2s2LOSS021211s1LOSS

01212

m2

m1

;0FBPPPFBPG 1sL

10

12121sm

12m1

0FBPPPFBPG 2sL2

021212s

m21

m2

Page 51: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

-F0

F

F +

Bs1 Regulaciona

oblast 1 Regulaciona

oblast 2

P12

Telemerenja regulacione oblasti 1

(za proračun G1m)

mG1

+ m

12P

Bs1F AGC

Regulator 1 (PI dejstva)

021

012

1LOSS0

1212m

12

PP

PPPP

121212 jXRZ

P12 P21

2112LOSSLOSStot PPPP

- 012

021 PP

Telemerenja regulacione oblasti 2

(za proračun G2m)

AGC Regulator 2 (PI dejstva)

Bs2 F

mG2

P21 +

+ P12

012P - + P12

- LOSS11LOSS PaP

+ P21

a1

LOSSP

-

LOSS22LOSS PaP

+ P12

a2

LOSSP

P21 +

+ m21P

Bs2F

012

021

2LOSS02121

m21

PP

PPPP

-F0

F +

P21

Centar upravljanja oblasti 1 Spojni dalekovod Centar upravljanja oblasti 2

Page 52: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Klasičan algoritamKlasičan algoritam Modifikovan algoritamModifikovan algoritam

Proračun regulacione greške:Proračun regulacione greške:

Jednačina spojnog voda:Jednačina spojnog voda:

FBPG 1s121

FBPG 2s212

FBPPG 1s1LOSS12m1

FBPPG 2s2LOSS21m2

12

)2(21

1212

)2(12s

2)1(

12s

pdt)ff(

mdt)ff(mp

t

0

t

01

)1(12

)1(121221

)1(12s12

)2(12s

)2(21 pdt)ff(mdt)ff(mp

t

012

t

0

t

02112s

)1(12 dt)ff(mp

t

02121s

)2(21 dt)ff(mp

01201201212s F2)cos(kkm

01201202121s F2)cos(kkm 12

)2(12s

012012)1(

12s

mF2coskkm

Page 53: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Ciljevi:Ciljevi:

Prikazivanje stacionarnog odstupanja učestanosti, pri uvaženim gubicima Prikazivanje stacionarnog odstupanja učestanosti, pri uvaženim gubicima u spojnom vodu i klasičnom algoritmu sekundarne regulacijeu spojnom vodu i klasičnom algoritmu sekundarne regulacije;;

Kompenzacija stacionarnog odstupanja učestanosti, pri uvaženim Kompenzacija stacionarnog odstupanja učestanosti, pri uvaženim gubicima u spojnom vodu i modifikovanom algoritmu sekundarne gubicima u spojnom vodu i modifikovanom algoritmu sekundarne regulacijeregulacije;;

Provera validnosti Provera validnosti DarrieusDarrieus-ovog principa neintervencije pri -ovog principa neintervencije pri modifikovanom algoritmu sekundarne regulacije.modifikovanom algoritmu sekundarne regulacije.

Page 54: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

Strukturna šema dva povezana elektroenergetska sistema u režimu automatske Strukturna šema dva povezana elektroenergetska sistema u režimu automatske sekundarne regulacije, pri uvaženim gubicima u spojnom vodu i klasičnom sekundarne regulacije, pri uvaženim gubicima u spojnom vodu i klasičnom

algoritmu proračuna regulacione greške algoritmu proračuna regulacione greške

Page 55: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

0 100 200 300 400 500 49.65

49.7

49.75

49.8

49.85

49.9

49.95

50

50.05

50.1

Vreme [s]

Uče

stan

ost

F [

Hz]

Page 56: UNIVERZITET U BEOGRADU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Regulaci ja učestanosti i aktivnih snaga

0 100 200 300 400 500 49.65

49.7

49.75

49.8

49.85

49.9

49.95

50

50.05

50.1

Vreme [s]

Uče

stan

ost

F [

Hz]