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31.6 : 터빈-가버너 제어

터빈-거버너 제어는 터빈 기계적 전력 출력과 전기적 부하 수요를 균형 있게 조절하여 전력 시스템의 안정성을 유지하는 데 필수적입니다. 이 메커니즘은 부하 변동 중에 발전기 주파수와 로터 속도가 허용 한계 내에 있도록 보장합니다. 터빈-발전기 장치는 회전 질량으로 인해 운동 에너지를 저장합니다. 이 에너지는 부하가 증가하면 부하 요구 사항을 충족하기 위해 방출됩니다. 터빈의 전기적 토크는 수요를 충족하기 위해 상승하는 반면 기계적 토크는 처음에는 일정하게 유지되어 터빈-발전기 감속, 로터 속도 감소 및 그에 따른 전기 주파수 감소를 유발합니다.

발전기 주파수는 터빈 기계적 출력 전력에 대한 제어 신호 역할을 합니다. 정상 상태 주파수-전력 관계는 터빈 기계적 출력의 변화가 주파수 편차와 기준 전력 설정의 변화에 ​​비례함을 보여줍니다. 조절 상수는 주파수 편차와 기계적 출력 변화 간의 관계의 기울기로, 일반적으로 Hz/MW로 표현되며 표준 값은 단위당 0.05입니다.

터빈-거버너 블록 다이어그램에는 주파수 편차를 전력 출력 변화로 변환하는 조절 상수 블록, 거버너 관련 지연을 모델링하는 시간 지연 블록, 속도 기준 입력 및 출력 전력 제한기가 포함됩니다.

풍력 터빈의 경우, 전력 출력은 블레이드 피치 각도를 변경하여 제어됩니다. 풍력이 정격 용량을 초과하면 블레이드가 피치되어 기계적 전력을 제한합니다. 유형 3 및 유형 4 풍력 터빈의 경우 피치 제어는 터빈 속도를 측정하고, 원하는 속도, 전기 출력 및 설정 전력에 대한 신호를 결합하고, 원하는 전력 출력을 유지하기 위해 블레이드 각도를 조정하는 것을 포함합니다.

효과적인 터빈 조속기 제어는 기계적 전력과 전기 부하의 균형을 맞추고, 회전자 속도와 발전기 주파수를 유지하며, 불안정성을 방지하기 위해 부하 변화에 신속하게 대응함으로써 안정적인 전력 시스템 작동을 보장합니다.

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Turbine governor ControlPower System StabilityMechanical Power OutputElectrical Load DemandGenerator FrequencyRotor SpeedKinetic EnergyElectrical TorqueMechanical TorqueFrequency DeviationRegulation ConstantPower Output ChangeBlade Pitch AngleWind TurbinesPitch ControlStable Power System Operation

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