31.7 : Lastfrequenzregelung

Die Last-Frequenz-Regelung (LFC) ist für die Aufrechterhaltung der Stabilität des Stromsystems von entscheidender Bedeutung und stellt sicher, dass Frequenz und Leistungsfluss bei Laständerungen innerhalb akzeptabler Grenzen bleiben. Die Turbinenreglerregelung verhindert Rotorbeschleunigungen und -verzögerungen nach Laständerungen. Ein stationärer Frequenzfehler bleibt jedoch bestehen, wenn die Änderung der Turbinenregler-Referenzeinstellung Null beträgt. In einem vernetzten Stromsystem verpflichtet sich jeder Bereich, eine geplante Menge an Strom über Übertragungsleitungsverbindungen oder Querleitungen zu exportieren oder zu importieren. Jeder Bereich absorbiert seine eigenen Laständerungen, um den geplanten Netto-Querleitungsstromfluss (p_tie) aufrechtzuerhalten. Die Hauptaufgaben der LFC bestehen darin, den stationären Frequenzfehler nach einer Laständerung auf Null zurückzusetzen und den Netto-Querleitungsstromfluss auf seinem geplanten Wert zu halten.

Der Area Control Error (ACE) wird definiert als die Nettoabweichung des Leistungsflusses der Verbindungsleitung von seinem geplanten Wert plus einem Frequenzfehler (B_f). Der ACE für jeden Bereich ist eine lineare Kombination aus Verbindungsleitungsfehler und Frequenzfehler (Δ_f). Die Änderung der Referenzleistungseinstellung (Δp_refi) jedes Turbinenreglers unter LFC ist proportional zum Integral des ACE. Diese Integralwirkung stellt sicher, dass sowohl der Frequenzfehler als auch der Verbindungsleitungsleistungsfehler auf Null reduziert werden.

Die Frequenzvorspannungskonstante und die Integratorverstärkung (K_i) beeinflussen die Übergangsreaktion auf Laständerungen. Die Frequenzvorspannung sollte hoch genug sein, um eine ausreichende Frequenzregelung zu gewährleisten. Cohns Methode schlägt vor, die Frequenzvorspannung gleich der Flächenfrequenzantwortcharakteristik einzustellen, um eine zufriedenstellende Leistung zu erzielen. Die Integratorverstärkung sollte nicht zu hoch sein, um Instabilitäten zu vermeiden. Automatische Erzeugungssteuerungsstrategien koordinieren LFC mit wirtschaftlichen Einsatzzielen, indem sie die Referenzleistungseinstellungen des Turbinenreglers anpassen. Die gewünschten Leistungen jedes Generators, die durch ein wirtschaftliches Einsatzprogramm bestimmt werden, werden in Intervallen aktualisiert, um einen effizienten und stabilen Betrieb des Stromnetzes sicherzustellen.