✋Уважаемые коллеги, здравствуйте!
📌Первичное регулирование частоты осуществляется автоматическими регуляторами частоты вращения (АРЧВ) турбин (в некоторых источниках используется термин «автоматический регулятор скорости» (АРС)). При изменении частоты вращения турбины такие регуляторы осуществляют воздействие на регулирующие органы турбины (регулирующие клапаны у паровой турбины или направляющий аппарат у гидротурбины), изменяя подачу энергоносителя (воду, пар и т.п). При повышении частоты вращения регулятор уменьшает впуск энергоносителя в турбину для снижения оборотов, а при снижении частоты — увеличивает подачу для увеличения частоты вращения турбины.
📌Первичное регулирование частоты в ЕЭС России реализуется двумя способами – общим первичным регулированием частоты (ОПРЧ) и нормированным первичным регулированием частоты (НПРЧ). В ОПРЧ принимают участие все электростанции в меру имеющихся технических возможностей. НПРЧ является функцией энергоблоков тепловых и гидравлических электростанций, прошедших конкурентный отбор в качестве поставщиков системных услуг по НПРЧ, и на которых размещен резерв первичного регулирования. ОПРЧ и НПРЧ, осуществляемое системами автоматического регулирования частоты и активной мощности электростанций, ограничивают отклонения частоты, но не восстанавливают её нормальный уровень после появления небаланса мощности в энергосистеме. Эту задачу решает автоматическое вторичное регулирование частоты и мощности.
📌Устройства НПРЧ и ОПРЧ на энергообъектах выполняются локальным способом и не имеют централизованной координирующей системы, в отличие от вторичного регулирования. Головным мозгом для фиксации отключения частоты и выдачи команд на изменения мощности являются система автоматического управления гидроагрегатом (САУ ГА) на гидроэлектростанциях, система автоматического управления мощности энергоблока (САУМ) на тепловых электростанциях и подобные устройства, осуществляющие регулирование частоты вращения турбины.
📌При снижении частоты на 0,075 Гц (от 50 Гц) генераторы электростанций, оснащённых ОПРЧ (для НПРЧ на 0,02 Гц), без предварительного согласия с оперативным персоналом должны автоматически загружаться для покрытия создавшегося небаланса и тем самым увеличения значения частоты. Как правило, изменение активной мощности (статизм) на каждом генераторе составляет не больше 6% (в зависимости от вида электростанции).
✅Статизм первичного регулирования должен находиться в пределах: 4,0–5,0 % для энергоблоков с паровыми и газовыми турбинами и 4,5–6,0 % для гидротурбин.
📌При увеличении частоты на 0,075 Гц генераторы электростанций, оснащённых ОПРЧ (для НПРЧ на 0,02 Гц), должны автоматически разгружаться, чтобы уменьшить избыток активной мощности в сети и снизить частоту до нормального уровня.
📌ОПРЧ (НПРЧ) настроено таким образом, чтобы при отклонениях частоты до +/- 0,075 Гц (0,02 для НПРЧ) не чувствовать (мёртвая полоса) такие изменения. При отклонениях частоты за пределы «мёртвой полосы» первичного регулирования должна быть обеспечена реализация требуемой первичной мощности.
📌При отклонении значения частоты возникает регулирующий эффект нагрузки, способствующий к снижению отклонения частоты. При отклонении частоты изменяется потребляемая электродвигателями активная мощность. При увеличении частоты тока увеличивается и потребляемая активная мощность. И, наоборот, при снижении частоты тока потребители уменьшают свою нагрузку, стремясь тем самым поддержать частоту на прежнем уровне.
📌Как уже было сказано выше, НПРЧ и ОПРЧ ограничивают отклонения частоты, но не восстанавливают её нормальный уровень, что обусловлено статизмом регуляторов.
📌В первичном регулировании участвует множество электростанций. У каждой электростанции установлены различные регуляторы частоты вращения, имеющие различную скорость действия и инерционность. Такие регуляторы не способны мгновенно остановить своё действие, что может привести к тому, что частота отклонится в противоположную сторону. Поэтому привилегия доведения частоты до нормального значения отдаётся более плавному вторичному регулированию.
📌Спустя несколько минут (2-5 минут) после ограничения снижения (повышения) частоты действием первичного регулирования в работу вступает вторичное регулирование, которое заменяет мощность первичного регулирования на свою мощность. По мере восстановления частоты электростанции первичного регулирования возвращаются к исходной нагрузке, а вторичное регулирование доводит частоту до нормального значения. Стадия продолжается 5-10 минут.
📌Для реализации НПРЧ на электростанциях имеется определённый резерв по мощности первичного регулирования, как на загрузку, так и разгрузку. Для ТЭС планируется +/-5 % от номинальной мощности, для ГЭС +/-7%.
📌В ОПРЧ нет заранее заложенного в диапазоне регулирования резерва, т.к. это не является системной услугой, и станция участвует в ОПРЧ при условии, что у неë есть этот резерв в диапазоне в данной временной точке графика, а реализовывает она его пропорционально статизму регулирования.
📌Скорость выдачи первичной мощности:
ОПРЧ. Для ТЭС 15 сек. - 50 %, 5-7 минут - 100 %. Для ГЭС за 1 минута - 100 %;
НПРЧ. Для любого типа электростанций: 15 сек. - 50 %, 30 сек. - 100 %.
📌В первичном регулировании частоты помимо ГЭС и ТЭС могут участвовать и другие виды электростанций (АЭС, ВЭС и СЭС).