Reglajul frecventa-putere

1. Reglajul frecventa-putere Notiuni generale Doina ILISIU UNO DEN

2. Frecventa: • 1/T, [Hz]; • Parametru global al unui sistem; • Definitoriu pentru un sistem→”sistem sincron” • Exprima “calitatea” echilibrului de puteri active produse – consumate; • Se regleaza prin variatia puterii active; • Determina randamentul si calitatea proceselor consumatorului

3. Reglajul Putere – frecvenţă • Reglajul primar • Distribuit uniform si se bazează pe principiul solidarităţii • Acţiune locală si automata prin acţiunea RAV • Timp de acţiune 0  30 sec • Independent de actiunea dispecerilor • Reglajul secundar frecvenţă-putere • Distribuit într-un număr fix de centrale • Acţiune centralizată şi automată, acţionând numai în zona perturbată • Timp de acţiune 30 sec  15 min • Rezervă programată, dispusă de dispecer • Reglajul terţiar (rapid/lent) • Dispus de dispecer din capacităţile programate • Timp de acţiune de la 1 minut la 30 min /8 ore (lentă) • Se bazează pe rezerva turnantă si pe rezerva terţiară rapidă şi lentă

4. Reglajul Primar f Pg creşte Pcons. creşte A C f0 B f1 B’ P0 P2 P P1 P0 – P1=Kf=K(f0 – f1) P2 – P1=N*BR

5. Curba trompet ă Energia reglanta =1 665 MW/Hz dP = - 27 0 MW dF = 90 mHz f[Hz] Curba infasuratoare conform metodei “trompeta” Calificativ: bun 50,15 50,10 50,05 50,00 49,95 49,90 49,85 49,80 -100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 t[s] curba trompeta frecventa de consemn frecventa reala A C B’ B

6. Monitorizare grupuri la variaţii de frecvenţă

7. D f/f n s = D P/P D P 1 P l = = * D f s f D f / fn S = G D P /P G G Marimi asociate • Statismul aparent al retelei (s) • Este relatia dintre abaterea cvasistationara relativa de frecventa rezultata ca urmare a unei perturbatii si variatia relativa de putere activa din retea. • Energia reglanta a retelei () sau caracteristica frecventa-putere a retelei • Este raportul dintre abaterea de putere P care a cauzat perturbatia si abaterea cvasistationara de frecventa rezultata in urma acestei perturbatii • Statismul unui grup generator (sG) • raportul dintre abaterea cvasistationara de frecventa din retea si variatia relativa de putere a grupului provocata de variatia de frecventa, ca urmare a actiunii regulatorului. * 100 [ % ] [MW/Hz] * 100 [ % ]

8. Pg=150GW, Pvf=300GW

9. U1 Cernavoda (706MW) outage before resynchronization

10. U1 Cernavoda (706MW) outage after resynchronization

11. Outage of a TPP Unit (330MW) before and after resynchronization

12. UCTE (ENTSO-e CE)– Operational Handbook: • Politica 1 – Reglajul putere-frecventa • Politica 2 - Programare şi contabilitate • Politica 3 - Securitatea operaţională • Politica 4 - Planificare operationala coordonata • Politica 5 – Operare in conditii de urgenta • Politica 6 - Infrastructura de comunicatie • Politica 7 - Schimburi de date • Politica 8 - Instruirea dispecerilor

13. 50 Hz f cvasistationara =+/- 180mHz f maxima instantanee =+/- 200mHz

15. MĂRIMI DE REFERINŢĂ • Abaterea de frecvenţă: fmăsurat - fnominal =Δf • Valoarea nominală a referinţei de frecvenţă: 50.00 Hz • Acţionarea reglajului primar: +/- 20 mHz • Funcţionarea neperturbată: +/- 50 mHz • Abaterea cvasistaţionară maximă a frecvenţei: (+/-)180 mHz • Frecvenţa minimă instantanee: (+/-) 800 mHz • Criteriul de descărcare a sarcinii funcţie de frecvenţă: 49.00 Hz • Autoreglarea sarcinii: 1%/Hz • Incident de referinţă (puterea maximă compensabilă: 3000 MW (3GW=1%Pvf ) • Incident observabil : • Putere (generată/consumată) pierdută  1000 MW

16. CERINŢE COD RET- Frecvenţa în SEN • Limitele normate de variaţie a frecvenţei în funcţionare sunt de • 49.5 - 50.5 Hz, timp de 99% din săptămână. • 49.9 - 50.1 Hz timp de 90% din săptămână. • 49,75 - 50,25 Hz, timp de 95% din saptămână. • Limitele excepţionale de variatie ale frecvenţei SEN 47,5 -52 Hz

17. Monitorizarea evoluţiei abaterilor de frecvenţă

18. CERINŢE UCTE(ENTSO-e CE) • Cerinţe privind reglajul primar • Rezerva de reglaj primar: • - distribuită uniform • - mărimea ei egală cu valoarea incidentului din zonă • - disponibilitatea rezervei: 24h, fără întrerupere • - operaţională: - activare completă pentru f =  200 mHz • - panta caracteristicii de reţea: - să fie constantă • - statismul aparent al retelei nu trebuie sa depaseasca o valoare prestabilta exprimata ca rezerva de reglaj primar ( România 64MW/ 2008) • Precizia de măsurare a frecvenţei:   10 mHz • Insensibilitatea regulatoarelor:   10 mHz

19. Exemplu de determinare a rezervei minime de reglaj primar si caracteristica putere-frecventa/ blocuri de control

20. f [Hz] +10mHz 50 -10mHz P [MW] Liniarizarea caracteristicii putere - frecventa

21. Reglajul secundar putere - frecventa • Caracteristicile reglajului secundar • Are ca scop readucerea frecventei la valoarea de consemn si a puterilor de schimb la valorile program fiind denumit “reglajul soldului cu corectia de frecventa”: • Reglaj de frecventa, reglaj de putere,reglaj frecventa-putere • Reface rezerva de reglaj primar • bazat pe principiul noninterventiei : dezechilibrul e putere se compenseaza numai de zona in care a aparut • centralizat (unul/zonă) • automat • trebuie să aibă disponibilitate maximă • rezerva de reglaj este precalculată de fiecare bloc de reglaj • acţionează asupra unui număr predefinit de grupuri

22. Binomul de reglare • Gi(ACE) = Pi + Kri. (fr – fm) • Pdi = i*ACEi +(1/Tri)ACEidt • - eroarea de putere:Pi = Pprogramata - Pschimbata • - eroarea de putere datorată abaterii de frecvenţă: Kri. f • Valorile de referinţă ale frecvenţei fr:50.01 Hz, 50.00 Hz, 49.99 Hz • Kri=Ci* • Ci - coeficientul de participaţie: 1.1 •  - caracteristica de reţea • Kri = 560 MW/Hz, pentru România-2009

23. 1, 1 2, 2 Metoda caracteristicii de retea P12 = - 1. f P21 = - P12 ACE2 = P21 + kR2. f ACE1 = P12 + kr1. f ACE2 = -P12 + kR2. f = 1. f + kR2. f ACE1 = - 1. f + kr1. f - Pa f = - Pa / (1 + 2). daca kR2 = 2ACE2 = (1 + 2). f = - PA dacakr1 = 1atunci ACE1 = 0

24. Pdi PI

25. CERINŢE UCTE Tipul şi caracteristicile regulatorului Tip: regulator PI i - se recomandă valori: 050% Ti - se recomandă valori: 50 200sec (50 sec) Precizia de măsură a frecvenţei1 1.5 mHz Ciclul de timp al regulatorului1  2 sec Panta curbei program: 5 min înainte şi după ora fixă Transmiterea măsurilor - pe două căi, cu întârzierea: 1  5 sec f +5 Pprogr -5 xx:00 t

26. CERINŢE UCTE (ENTSO-e CE) • Rezerva de reglaj secundar • Dimensionarea rezervei: se recomandă • a= 10 MW şi b=150 MW • Disponibilitatea rezervei depinde de disponibilitatea grupului • Utilizarea ei contribuie la refacerea rezervei de reglaj primar • Este utilizată pentru micşorarea ACE şi nu pentru minimizarea schimburilor

27. CERINŢE UCTE (ENTSO-e CE) Rezerve de reglaj secundar Centrala banda RS/grup banda maxima pe centrala Portile de Fier 130 910 Lotru 150 450 Stejaru 13/20 92 Vidraru 20 80 Galceag 25 50 Sugag 20 40 Mariselu 10 30 Retezat 10 20 Iernut 10/20 80 Rovinari 30 90 Turceni 20/30 100 Braila 20/40 60

28. Evaluarea performantelor Curba trompeta

29. Evoluţia abaterilor solduluiΔP=(Pprogram-Pschimbata)

30. Evoluţia abaterilor binomului de reglajΔR=(Pprogram-Pschimbata) + kr*(fc-fo)

31. Reglajul terţiar • Caracteristicile rezervei terţiare: • este activată manual de OTS • utilizarea este în responsabilitatea OTS • utilizarea ei eliberează rezerva de reglaj secundar

32. Succesiunea in timp a activarii rezervelor

33. CERINŢE UCTE (ENTSO-e CE) • Abaterea de reglaj terţiar • contribuţia permanentă a reglajului secundar este considerată abaterea de reglaj terţiar. • Rezerva terţiară • fiecare zonă de reglaj trebuie să aibă acces la o suficientă rezervă terţiară pentru a urmări evoluţia reglajului secundar. • Activarea rezervei terţiare • fiecare OTS trebuie imediat să activeze rezerva terţiară, în cazul unei abateri de reglaj terţiar, pentru eliberarea, din nou a rezervelor de reglaj secundar. • rezervele terţiare sunt activate de orice actualizare a programului total de schimburi a zonei reglate sau de modificarea programelor de producţie în zona de reglaj.

34. CERINŢE UCTE (ENTSO-e CE) Corecţia timpului Abaterea de timp tolerată: 20 sec Domeniul reglat al abaterii de timp: 30 sec, prin corecţii asupra frecvenţei de referinţă a reglajului secundar Banda excepţională a abaterii: 60 sec, în caz de funcţionare neperturbată a reţelei interconectate Monitorizarea timpului: Se monitorizează într-un punct central , continuu , abaterea între timpul sincron (care derivă din integrarea frecvenţei sistemului în zona respectivă de operare sincronă) şi timpul actual (UTC, timpul astronomic)

35. CERINŢE UCTE (ENTSO-e CE) • Calculul abaterii timpului: • Este calculata pentru ora 8 a.m. în fiecare zi. • Compensarea corecţiei timpului sincron: • Dacă abaterea timpului este în intervalul 20 sec, compensarea pentru corecţia timpului este setată la zero. • Dacă abaterea este în afara intervalului 20 secşi timpul sincron este în urma timpului astronomic, corecţia este setată la +10mHz. • Dacă abaterea este în afara intervalului 20 secşi timpul sincron este înaintea timpului astronomic, corecţia este setată la -10mHz.

36. Marimea şi durata corecţiilor aduse frecvenţei de consemn ca urmare a abaterii timpului sincron fata de UTC

37. Ignoti nulla cupido In omnibus aliquid, in toto nihil!