31.7 : בקרת תדר-עומס

In sudden power surges, load-frequency control stabilizes the grid. LFC's goals are to nullify steady-state frequency error after load changes and maintain each area's scheduled tie-line power flow.

Area Control Error, combining tie-line power flow deviations and frequency error, guides adjustments to each turbine governor's reference power setting.

Commands to raise or lower these settings occur every few seconds, allowing new steady-state operations when all settings and ACE of all areas are zero.

Frequency bias should be high enough for area contribution to frequency control without causing instability through high integrator gain.

Additional LFC objectives include controlling 60-Hz motor-driven clocks' timing and energy transfers by nullifying frequency and net tie-line errors.

During normal load and frequency changes, LFC maintains control.

Adjusting turbine governors' reference power settings accomplishes LFC and economic dispatch objectives.

In a coordinated automatic generation control strategy, ACE is computed first, with a share allocated to each unit.

Then, deviations of total generation from the desired are computed and allocated, dictating each unit's raise or lower signals.

בקרת תדר-עומס (LFC) היא חיונית לשמירה על יציבות מערכת הכוח, ומבטיחה שתדרי המערכת וזרימות הכוח יישארו בטווחים מקובלים במהלך שינויים בעומס. בקרת טורבינת-ויסות (turbine-governor) מבטלת תאוצות והאטות של הרוטור בעקבות שינויים בעומס. עם זאת, שגיאת תדר במצב יציב ממשיכה להתקיים כאשר השינוי בהגדרת הייחוס של הטורבינה-מווסת הוא אפס. במערכת כוח מחוברת, כל אזור מסכים לייצא או לייבא כמות כוח מתוכננת דרך חיבורי קווי תמסורת או tie-line. כל אזור סופג את שינויי העומס שלו כדי לשמור על זרימת כוח נטו מתוכננת בקווי הקשר (p_tie). תפקידיה המרכזיים של בקרת תדר-עומס הם להחזיר את שגיאת התדר במצב יציב לאפס לאחר שינוי בעומס ולשמור על זרימת הכוח בקווי הקשר בהתאם לערך המתוכנן.

שגיאת בקרת אזור (ACE - Area Control Error) מוגדרת כהפרש זרימת הכוח בקווי הקשר מהערך המתוכנן בתוספת רכיב הטיית תדר (B_f). ה-ACE עבור כל אזור הוא שילוב ליניארי של שגיאת קו הקשר ושגיאת התדר (Δ_f). השינוי בהגדרת כוח הייחוס (Δp_refi) של כל טורבינה-מווסת תחת בקרת תדר-עומס (LFC) הוא פרופורציונלי לאינטגרל של ה-ACE. פעולה אינטגרלית זו מבטיחה שגם שגיאת התדר וגם שגיאת קו הקשר יופחתו לאפס.

Equation1

Equation2

קבוע הטיית התדר ורווח האינטגרטור (K_i) משפיעים על תגובת המערכת לשינויים בעומס. הטיית התדר צריכה להיות גבוהה מספיק כדי להבטיח בקרת תדר יעילה. שיטת כהן (Cohn's method) מציעה לקבוע את הטיית התדר כשווה למאפיין תגובת התדר של האזור לביצועים מספקים. רווח האינטגרטור צריך להיות מתון כדי להימנע מחוסר יציבות. אסטרטגיות בקרת ייצור אוטומטית מתאמות את בקרת תדר-עומס עם מטרות של הקצאה כלכלית (economic dispatch) על ידי התאמת הגדרות כוח הייחוס של הטורבינת-ויסות. התפוקות הרצויות של כל גנרטור, כפי שנקבעו על ידי תוכנית הקצאה כלכלית, מתעדכנות במרווחי זמן קבועים, ומבטיחות תפעול יעיל ויציב של מערכת הכוח.

Tags

Load frequency Control Power System Stability Turbine governor Control Steady state Frequency Error Interconnected Power System Net Tie line Power Flow Area Control Error ACE Frequency Bias Integrator Gain Ki Automatic Generation Control Economic Dispatch Transient Response Rotor Accelerations Power Flow Deviation

From Chapter 31:

article

Now Playing

31.7 : בקרת תדר-עומס

Transient Stability and System Controls

126 Views

article

31.1 : משוואת הנדנדה

Transient Stability and System Controls

340 Views

article

31.2 : מודל מכונה סינכרוני פשוט

Transient Stability and System Controls

186 Views

article

31.3 : יציבות מרובת מכונות

Transient Stability and System Controls

142 Views

article

31.4 : דגמי מכונות טורבינות רוח

Transient Stability and System Controls

108 Views

article

31.5 : בקרת מתח גנרטור

Transient Stability and System Controls

127 Views

article

31.6 : בקרת טורבינה-מושל

Transient Stability and System Controls

173 Views

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved