Upload
catalin-nicoara
View
70
Download
6
Embed Size (px)
Citation preview
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;
– reglaj de putere: între putere şi frecvenţă (turaţie);
%N
N
YY
ffS
%N
N
PP
ffS
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*10-4la 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
20%
65%
15%
RMHR. numeric
REH
85 HA
Tipuri de RAV pentru grupuri cu P > 50 MW
68%
16% 16%
RMH5 HA
R. Numeric 5 HA
REH22 HA
Tipuri de RAV pentru grupuri cu 10 MW < P < 50 MW
65%
14% 21%
RMH21 HA
REH63 HA
R. Numeric 14 HA26 HA19 HA
Regulatoare de viteză
Distribuţia pe grupuri/centrale termo în România
STRUCTURA RAV DIN DOTAREA GRUPURILOR TERMOELECTRICE TOTAL GRUPURI = 28
50%
25%
25%
1
2
3
RMH
REH
R num.
14 GRUPURI1845MW / 1611MW
7 GRUPURI1810MW / 1745MW
7 GRUPURI2280MW / 2105MW
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
turaţieconsemn
+
PI
bp
~
turaţie
RAV
-
Regulatoare de viteză
reglaj de viteză
- până la sincronism
- aruncări de sarcină
- funcţionare în insulă
Regulatoare de viteză
reglaj de deschidere
y
f
f1
y1 y2
Yc
yconsemn
+
PI
bp
~
y
RAV
-
k*f
y2=y1+(Δf*yn)/(s*fn)
Δf≠0
f2
Regulatoare de viteză
reglaj de deschidere
y
f
f1
y1
Yc
yconsemn
+
PI
bp
~
y
RAV
-
k*f
y2=y1+Δy
y2=y1+Δy
y2
Regulatoare de viteză
reglaj de putere +10%(+5MW )
Kf+ 5MW
+
PI
bp
~
y
RAV
Pcons=50MW
+
55MW
cons 50%
K*f
Pm
P2 (55MW)
fo
f2
f
Yc+kdf
P=Pc (50MW)
Y=Yc (50%)t [s]
Reglaj PRIMAR
t [s]
LA NIVELUL
GRUPULUI
PC [MW]
f [Hz]
50
Reglaj SECUNDAR
+cons 40%cons 50%cons 40%
P=Pc (50MW)
Y=Yc (40%)
Reglaj de putere vs reglaj de deschidere in regim de turbina conducatoare
Rovinari TA 5 - Reglaj de deschidere
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
10:4
9:54
10:5
0:54
10:5
1:54
10:5
2:54
10:5
3:54
10:5
4:54
10:5
5:54
10:5
6:54
10:5
7:54
10:5
8:55
10:5
9:55
11:0
0:55
11:0
1:55
11:0
2:55
11:0
3:55
11:0
4:55
11:0
5:55
11:0
6:55
11:0
7:55
11:0
8:56
11:0
9:55
11:1
0:55
64
66
68
70
72
74
76
78
Puterea activa Frecventa Pozitie VR HP
Rovinari TA 5 - Reglaj de putere
248
250
252
254
256
258
260
262
12:4
0:34
12:4
1:34
12:4
2:34
12:4
3:34
12:4
4:34
12:4
5:34
12:4
6:34
12:4
7:34
12:4
8:34
12:4
9:35
12:5
0:35
12:5
1:35
12:5
2:35
12:5
3:35
12:5
4:35
12:5
5:35
12:5
6:35
12:5
7:35
12:5
8:35
12:5
9:35
13:0
:28
12:5
8:33
60.4
60.6
60.8
61
61.2
61.4
61.6
Frecv [x0,2 Hz] Puterea activa Pozitie VR HP
Reglaj de putere vs reglaj de deschidere pentru un grup hidro
CHE Motru HA1 Reglaj deschidere Treapta 200mHz Pmax bp=10%
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
1 201 401 601 801 1001 1201 1401 1601 1801 2001 2201 2401 2601 2801 3001
Timp*0.1s
AD
[%
des
chid
ere
max
]
P
act
[%P
n]
49.60
49.70
49.80
49.90
50.00
50.10
50.20
50.30
50.40
50.50
F s
imu
lata
[H
z]
Diagrama nr. 27
CHE Motru HA1 Reglaj putere Treapta 200mHz Pmax bp=5%
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
1 498 995 1492 1989 2486 2983 3480 3977 4474 4971 5468 5965 6462 6959 7456 7953 8450 8947 9444 9941 10438 10935
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 hidroFuncţia de transfer cu diagrama de semnal pentru
REV-ICEMENERG 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 frecvenţă-putere 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 printr-un 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.
RAV numericRAV 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 central-
repartioare locale frecvenţă-putere
Postulatednetwork solution
S C A D A
Scheduling
Generationoperationsplanning
Network optimization
Network analysis
Forecasting
Automaticgeneration
control
Power flow
Historicaldata
processing
Automaticvoltage control
Network state
monitoring
Current network solution
Loss modelBus loads
SCADA
GENERATION (real-time)
• RTGEN (real-time generation)• AGC• AGC performance monitor• Production costing • Reserve monitor
Acquisition Control
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
ECOMIN
0
LFCMIN
CAPMIN
primary regulation margin
LFCMAX
CURCAP
secondary reg. margin
base point range
secondary reg. margin
primary regulation margin
set-point range
time
Bucla de reglare putere neta
Pprogr ...
fn
fr
∑PTL
PI
Pref
Pb
PI ~+
-
-
-
-+
+
+
+
+ +
+
Reglaj secundar
Reglaj Putere si reglaj primar