31.7 : Contrôle de fréquence de charge

Le contrôle de fréquence de charge (LFC) est essentiel pour maintenir la stabilité du système électrique, en garantissant que la fréquence et les flux de puissance restent dans des limites acceptables pendant les changements de charge. Le contrôle du régulateur de turbine élimine les accélérations et décélérations du rotor suite aux changements de charge. Cependant, une erreur de fréquence en régime permanent persiste lorsque le changement du réglage de référence du régulateur de turbine est nul. Dans un système électrique interconnecté, chaque zone accepte d'exporter ou d'importer une quantité d'énergie programmée via des interconnexions de lignes de transmission ou des lignes de raccordement. Chaque zone absorbe ses propres changements de charge pour maintenir le flux de puissance nette de raccordement programmé (p_tie). Les principaux rôles du LFC sont de ramener l'erreur de fréquence en régime permanent à zéro après un changement de charge et de maintenir le flux de puissance nette de raccordement à sa valeur programmée.

L'erreur de contrôle de zone (ACE) est définie comme l'écart net du flux de puissance de la ligne de raccordement par rapport à sa valeur programmée plus un terme de biais de fréquence (B_f). L'ACE pour chaque zone est une combinaison linéaire de l'erreur de ligne de raccordement et de l'erreur de fréquence (Δ_f). Le changement du réglage de puissance de référence (Δp_refi) de chaque régulateur de turbine sous LFC est proportionnel à l'intégrale de l'ACE. Cette action intégrale garantit que l'erreur de fréquence et l'erreur de puissance de la ligne de raccordement sont ramenées à zéro.

La constante de polarisation de fréquence et le gain de l'intégrateur (K_i) affectent la réponse transitoire aux variations de charge. La polarisation de fréquence doit être suffisamment élevée pour un contrôle de fréquence adéquat. La méthode de Cohn suggère de régler la polarisation de fréquence égale à la caractéristique de réponse en fréquence de la zone pour des performances satisfaisantes. Le gain de l'intégrateur ne doit pas être trop élevé pour éviter l'instabilité. Les stratégies de contrôle automatique de la production coordonnent le LFC avec les objectifs de répartition économique en ajustant les paramètres de puissance de référence du régulateur de turbine. Les sorties souhaitées de chaque générateur, telles que déterminées par un programme de répartition économique, sont mises à jour à intervalles réguliers, garantissant un fonctionnement efficace et stable du système électrique.