Управление нормальными режимами

Содержание

Слайд 2

Общие положения

Нормальный режим работы энергосистемы - режим, при котором обеспечивается электроснабжение всех

Общие положения Нормальный режим работы энергосистемы - режим, при котором обеспечивается электроснабжение
потребителей и качество электрической энергии (качество частоты и напряжения в установленных пределах). К основным параметрам нормального режима относятся:
частота переменного тока в системе;
напряжения, токи, величины активной и реактивной мощности в узлах энергоси-стемы;
токи, перетоки активной и реактивной мощности в ветвях схемы сети (в линиях и трансформаторах);
активная и реактивная мощность электростанций;
реактивная мощность компенсирующих устройств.

Слайд 3

Общие положения
Управление напряжением и реактивной мощностью:
поддержание напряжения у электроприемников в соответствии

Общие положения Управление напряжением и реактивной мощностью: поддержание напряжения у электроприемников в
с нормами качества электроэнергии;
обеспечение экономичности режима электрической сети с учетом технических ограничений по ее элементам;
Управление частотой и активной мощностью:
регулирование частоты с целью поддержания номинальной частоты;
обеспечение экономичности режима за счет оптимального распределения активной мощности между электростанциями системы и между агрегатами внутри электростанций;
обеспечение надежности путем ограничения перетоков мощности;

Слайд 4

Общие положения
Управление режимами для обеспечения системной надежности:
оперативный контроль параметров режима (перетоков

Общие положения Управление режимами для обеспечения системной надежности: оперативный контроль параметров режима
активной мощности, напряжений в основных узлах системы) и принятие мер в случае выхода их за пределы, допустимые по условию надежности;
оценка ожидаемых ремонтных и возможных аварийных режимов, принятие мер по корректировке режима, изменению схемы сети, состава включенного оборудования для предотвращения возможных недопустимых послеаварийных режимов;
обеспечение оперативного резерва мощности;
автоматическое ограничение перетоков мощности по транзитным и межсистемным линиям электропередачи.

Слайд 5

РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ

РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ

Слайд 6

Требования к качеству напряжения

Требования к качеству напряжения

Слайд 7

Баланс реактивной мощности в энергосистеме

 

Баланс реактивной мощности в энергосистеме

Слайд 8

Статические характеристики нагрузки

Статические характеристики нагрузки

Слайд 9

«Лавина напряжения»

«Лавина напряжения»

Слайд 10

Мониторинг уровней напряжения

Мониторинг уровней напряжения

Слайд 11

Мониторинг уровней напряжения

Мониторинг уровней напряжения

Слайд 12

Средства регулирования напряжения в энергосистеме

Средства регулирования напряжения в энергосистеме

Слайд 13

Традиционные средства регулирования напряжения. Регулирование возбуждения генераторов

Традиционные средства регулирования напряжения. Регулирование возбуждения генераторов

Слайд 14

Традиционные средства регулирования напряжения. Регулирование возбуждения синхронных компенсаторов компенсаторов

Традиционные средства регулирования напряжения. Регулирование возбуждения синхронных компенсаторов компенсаторов

Слайд 15

Традиционные средства регулирования напряжения. Переключение отпаек трансформаторов и автотрансформаторов

Традиционные средства регулирования напряжения. Переключение отпаек трансформаторов и автотрансформаторов

Слайд 16

Принцип действия тиристора

Принцип действия тиристора

Слайд 17

Тиристор в цепи переменного тока

Тиристор в цепи переменного тока

Слайд 18

Flexible Alternate Current Transmission System (FACTS). Гибкие системы электропередачи переменного тока
Термин

Flexible Alternate Current Transmission System (FACTS). Гибкие системы электропередачи переменного тока Термин
и понятие FACTS (Flexible Alternative Current Transmission System – гибкие управляемые системы электропередачи переменного тока) введены в обращение Институтом электроэнергетики EPRI (США).
FACTS является одной из наиболее перспективных электросетевых технологий, которая позволяет электрическую сеть из пассивного устройства транспорта электроэнергии превратить в устройство, активно участвующее в управлении режимами работы электрических сетей.
устройства поперечного включения (СТК, СТАТКОМ, УШР);
устройства продольного включения (ФПУ, ПСТАТКОМ);
передачи и вставки постоянного тока (ВПТ, ППТ);
объединенный регулятор перетока мощности (ОРПМ)..

Слайд 19

FACTS. Статический тиристорный компенсатор (СТК)

FACTS. Статический тиристорный компенсатор (СТК)

Слайд 20

FACTS. Управляемый шунтирующий реактор трансформаторного типа (УШРТ)

1 - электромагнитная часть (фаза) СО

FACTS. Управляемый шунтирующий реактор трансформаторного типа (УШРТ) 1 - электромагнитная часть (фаза)
– сетевая обмотка;
КО – компенсационная обмотка; ОУ – обмотка управления;
2 – тиристорный блок ТБ1 с системой управления СУРЗА;
3 – фильтры гармоник и корректор формы тока (без обозначений).

Слайд 21

FACTS. Управляемый шунтирующий реактор трансформаторного типа (УШРТ)

Управляемый шунтирующий реактор 180 МВАр, 500

FACTS. Управляемый шунтирующий реактор трансформаторного типа (УШРТ) Управляемый шунтирующий реактор 180 МВАр,
кВ на п/ст «Таврическая», Россия 2005 год.
Основные технические характеристики:
Номинальное напряжение 525 кВ;
Номинальная мощность 180 Мвар;
Диапазон изменения мощности 1…240 Мвар;
Время изменения мощности 0,3 с;
Потери:
- холостого хода 200 кВт
- номинальные 900 кВт
Мощность управления 5,4 МВА
Высшие гармоники в токе ≤ 3%

Слайд 22

FACTS. Статический синхронный компенсатор (СТАТКОМ )

FACTS. Статический синхронный компенсатор (СТАТКОМ )

Слайд 23

FACTS. Статический синхронный компенсатор (СТАТКОМ )

Внешний вид СТАТКОМ

FACTS. Статический синхронный компенсатор (СТАТКОМ ) Внешний вид СТАТКОМ

Слайд 24

FACTS. Статический синхронный компенсатор (СТАТКОМ )

Вентильный зал СТАТКОМ

FACTS. Статический синхронный компенсатор (СТАТКОМ ) Вентильный зал СТАТКОМ

Слайд 25

FACTS. Фазоповоротные устройства (ФПУ).

FACTS. Фазоповоротные устройства (ФПУ).

Слайд 26

FACTS. Последовательный СТАТКОМ (ПСТАТКОМ)

FACTS. Последовательный СТАТКОМ (ПСТАТКОМ)

Слайд 27

FACTS. Объединенный регулятор перетока мощности (ОРПМ)

FACTS. Объединенный регулятор перетока мощности (ОРПМ)

Слайд 28

РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ И АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ И АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Слайд 29

Нормативно-технические документы автоматического регулирования частоты и перетоков активной мощности (АРЧМ) в энергосистемах

Нормативно-технические документы автоматического регулирования частоты и перетоков активной мощности (АРЧМ) в энергосистемах
РФ

В ЕЭС России регулирование частоты и активной мощности регламентируется следующими нормативно-техническими документами:
национальный стандарт ГОСТ Р 55890-2013 «Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Оперативно-диспетчерское управление. Регулирование частоты и перетоков активной мощности». Стандарт содержит требования к управляющим вычислительным комплексам централизованных систем автоматического регулирования частоты и перетоков мощности ЕЭС России, си-стемам группового регулирования активной мощности гидравлических электростанций;
стандарт Системного оператора «Регулирование частоты и перетоков активной мощности в ЕЭС России. Нормы и требования», 2012;
межгосударственный стандарт ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения», в котором перечислены показатели качества электрической энергии и допустимые пределы их отклонения;
«Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации», утв. Минэнерго РФ, 2003.

Слайд 30

АРЧМ. Работа нерегулируемого генератора на выделенный район нагрузки

Оперативный баланс активных мощностей: ?ген=?потр+Δ?пот

АРЧМ. Работа нерегулируемого генератора на выделенный район нагрузки Оперативный баланс активных мощностей:
,
?ген – мощность генерирующих источников;
?потр – мощность электроприемников (потребителей);
Δ?пот - потери в элементах энергосистемы.

Слайд 31

АРЧМ. «Лавина частоты»

АРЧМ. «Лавина частоты»

Слайд 32

АРЧМ. Регулятор частоты вращения турбины

АРЧМ. Регулятор частоты вращения турбины

Слайд 33

АРЧМ. Регулятор частоты вращения турбины

АРЧМ. Регулятор частоты вращения турбины

Слайд 34

АРЧМ. Работа регулируемого генератора в энергосистеме

АРЧМ. Работа регулируемого генератора в энергосистеме

Слайд 35

АРЧМ. Компенсация аварийного дефицита мощности в ЕЭС России.

АРЧМ. Компенсация аварийного дефицита мощности в ЕЭС России.

Слайд 36

АРЧМ. Первичное регулирование частоты

Первичное регулирование частоты (ПРЧ) — процесс автоматического изменения мощности

АРЧМ. Первичное регулирование частоты Первичное регулирование частоты (ПРЧ) — процесс автоматического изменения
генерирующего оборудования под действием только первичных регуляторов, вызванный изменением частоты и направленный на уменьшение этого изменения.
Резерв ПРЧ – максимальное значение первичной регулирующей мощности, которое может выдать турбоагрегат, электростанция, энергосистема при понижении (резерв на загрузку), либо повышении (резерв на разгрузку) частоты.
Общее первичное регулирование (ОПРЧ) - первичное регулирование, осуществляемое всеми электростанциями в пределах имеющихся в данный момент времени регулировочных возможностей систем первичного регулирования электростанций (энергоблоков) с характеристиками систем первичного регулирования, заданными действующими нормативами, и имеющее целью сохранение энергоснабжения потре-бителей и функционирования электростанций при значительных отклонениях частоты. Нормированное первичное регулирование (НПРЧ) - первичное регулирование, осуществляемое в целях обеспечения гарантированного качества первичного регулирования и повышения надёжности энергообъединения выделенными электростанциями (энергоблоками) НПРЧ, на которых запланированы и постоянно поддерживаются резервы первичного регулирования, обеспечено их эффективное использование в соответствии с заданными для НПРЧ характеристиками (параметрами) первичного регулирования.

Слайд 37

АРЧМ. Первичное регулирование частоты

АРЧМ. Первичное регулирование частоты

Слайд 38

АРЧМ. Вторичное регулирование частоты

Вторичное регулирование частоты и перетоков активной мощности начинается после

АРЧМ. Вторичное регулирование частоты Вторичное регулирование частоты и перетоков активной мощности начинается
действия первичного и предназначено для автоматического или оперативного восстановления заданного значения частоты или заданного значения внешнего перетока мощности.
Нижний уровень системы вторичного регулирования - электростанции, поддерживающие заданную диспетчерскими графиками мощность с коррекцией по частоте (для обеспечения участия в первичном регулировании частоты).
Средний уровень системы вторичного регулирования - объединённые энергосистемы (ОЭС):
регулирующие свой плановый баланс – поддержание заданной диспетчерскими графиками обменной мощности со смежными энергосистемами с коррекцией по частоте (в тех же целях); или
регулирующие частоту в своем регионе ведущей станцией со статизмом или блокировкой по обменной мощности.
Общее название системы автоматического вторичного регулирования частоты и перетоков мощности - АВРЧМ.
Верхний уровень системы вторичного регулирования - Главный диспетчерский центр Системного оператора ЕЭС.

Слайд 39

АРЧМ. Вторичное регулирование частоты

АРЧМ. Вторичное регулирование частоты

Слайд 40

АРЧМ. Третичное регулирование частоты

Третичное регулирование — оперативное регулирование мощности специально выделенных электростанций

АРЧМ. Третичное регулирование частоты Третичное регулирование — оперативное регулирование мощности специально выделенных
третичного регулирования в целях восстановления вторичного резерва по мере его исчерпания, а также для осуществления оперативной коррекции режима в иных целях (например, для оптимизации распределения нагрузок между электростанциями при изменившейся нагрузке потребителей).
Резерв третичного регулирования - часть регулировочного диапазона генерирующего оборудования на загрузку или на разгрузку (соответственно резерв на загрузку и резерв на разгрузку), используемая для третичного регулирования.
К «минутному резерву» относится третичная регулирующая мощность, получаемая пуском/остановом гидроагрегатов (ГЭС, ГАЭС), переводом ГАЭС из генераторного в насосный режим и наоборот, загрузкой (разгрузкой) работающих газомазутных энергоблоков и энергоблоков АЭС в пределах регулировочного диапазона.

Слайд 41

АРЧМ. Изменение частоты при ее регулировании

I. Ограничение (Δfмакс) и снижение (Δfпр) отклонения

АРЧМ. Изменение частоты при ее регулировании I. Ограничение (Δfмакс) и снижение (Δfпр)
частоты до безопасной величины первичным регулированием
II. Восстановление нормальной частоты вторичным регулирова-нием и ослабление действия первичного регулирования
III. Восстановление истраченного вторичного резерва третичным регулированием

Слайд 42

Состав и структура системы АВРЧМ ЕЭС

Система АВРЧМ является централизованной иерархически и

Состав и структура системы АВРЧМ ЕЭС Система АВРЧМ является централизованной иерархически и
территориально распределенной системой. Согласно требованиям Национального Стандарта, система АВРЧМ ЕЭС (ОЭС) состоит из следующих сегментов:
программно-аппаратных управляющих комплексов (ПАК) центральной координирующей системы (ЦКС) АРЧМ с регуляторами, установленной в ГДЦ (ЦДУ), и центральными системами (ЦС) АРЧМ с регуляторами, установленными во всех ОДУ;
общестанционных систем АРЧМ на подключенных к ЦКС или ЦС АРЧМ электростанциях автоматического вторичного регулирования;
систем автоматического регулирования (САР) частоты и мощности на генерирующем оборудовании;
системы сбора и передачи информации команд телерегулирования (ССПИ АРЧМ), обеспечивающей ПАК необходимой информацией о режимах работы ЕЭС (ОЭС) и электростанций АРЧМ и передачу команд телерегулирования от ПАК ЦКС (ЦС) АРЧМ до САР генерирующего оборудования.

Слайд 43

Состав и структура системы АВРЧМ ЕЭС (на 2020 г.)

Состав и структура системы АВРЧМ ЕЭС (на 2020 г.)

Слайд 44

Состав и структура системы АВРЧМ ЕЭС

Состав и структура системы АВРЧМ ЕЭС

Слайд 45

АВРЧМ. Программное обеспечение (ПО)

К программному обеспечению автоматического вторичного регулирования частоты и мощности

АВРЧМ. Программное обеспечение (ПО) К программному обеспечению автоматического вторичного регулирования частоты и
предъявляются весьма высокие требования, потому что:
величина отклонения частоты от номинальной является важнейшим показателем степени надежности ЕЭС,
должна быть обеспечена многофункциональность ПАК АРЧМ.
В управляющих вычислительных комплексах ЦКС и ЦС АРЧМ предусматриваются:
настройка регуляторов частоты и перетоков активной мощности для реализации требуемого качества и быстродействия АВРЧМ;
задание в регуляторах частоты и перетоков активной мощности ограничений для каждой ГЭС по величине вторичного задания ГЭС и скорости его изменения, согласованных с допустимыми параметрами изменения мощности гидроагрегатов;
задание коэффициентов долевого участия каждой ГЭС;
блокировка централизованного управления для каждой электростанции при фиксации неисправностей с соответствующим пересчетом долей остальных электростанций, участвующих в АРЧМ.

Слайд 46

Архитектура системы АВРЧМ в ЕЭС России

Архитектура системы АВРЧМ в ЕЭС России

Слайд 47

Интерфейс контроля перетока в опасных сечениях

Интерфейс контроля перетока в опасных сечениях
Имя файла: Управление-нормальными-режимами.pptx
Количество просмотров: 42
Количество скачиваний: 0