POLITECHNIKA WROCŁAWSKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY Instytut Energoelektryki	Soroko Jacek	Rok studiów V Studia dzienne Semestr IX Rok Akademicki 2010/2011
LABORATORIUM PRACY SYSTEMÓW ELEKTROENERGETYCZNYCH
Data wykonania ćwiczenia 13.01.2011	Numer ćwiczenia: 12	Temat: Badanie stabilności napięciowej układu generator - system
Data oddania ćwiczenia: .

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenie jest zapoznanie studenta z problematyką pierwotnej regulacji częstotliwości w izolowanym systemie na przykładzie małej elektrowni wodnej zasilającej wydzielony obszar.

Przebieg ćwiczenia

• Przygotować dane Układu w m-pliku podobnym do pliku sarpdat.m.

• Za pomocą programu sarp() wyznaczyć przebieg zmian częstotliwości dla dodatniego i ujemnego przyrostu mocy odbioru w przedziale od 1% do 20%.

• Powtórzyć p.2 dla różnych wartości statyzmu przejściowego R_t z przedziału od 0.1 do 2.5.

Dane wejściowe do obliczeń

function [gen,turb,regp,odb] = sarpdat

% generator

gen=[

%Sng_MVA Ung_kV Tm_s

% 1 2 3

12.0 6.0 2.80 ];

%

%

% model turbiny wodnej G(s) = (1-sTw)/(1+sTw/2) = (2 + (-2*Tw)s ) / (2 + Tw s);

turb=[

% Pn_MW Tw_s

% 1 2

8.00 3.20];

%

% Regulator Predkosci

regp=[

% Rp Tp Tg Rt Tr

% 1 2 3 4 5

0.04 0.02 0.20 1.60 10.0];

%

% Odbior Wyspowy

odb=[

% PL_MW DL_MW/Hz

% 1 2

6.40 0.20];

%

return

Obliczenia

• Wyznaczanie przebiegu zmian częstotliwości dla zmian przyrostu mocy odbioru.

Zmiana przyrostu mocy %Pn	Skok częstotliwości Hz
-20	55.249
-15	53.937
-10	52.625
-5	51.298
-1	50.259
0	50.000
1	49.738
5	48.688
10	47.375
15	46.063
20	44.751

Przykładowe charakterystyki

Dla ΔP_n= − 20%

Charakterystyki dla zmian przyrostu mocy w zakresie -20% do -1% są analogiczne. Zmienia się tylko amplituda częstotliwości.

Dla ΔP_n=20%

Charakterystyki dla zmian przyrostu mocy w zakresie 1% do 20% są analogiczne. Zmienia się tylko amplituda częstotliwości.

• Przebieg zmian częstotliwości dla różnych wartości etatyzmu przejściowego Rt, oraz dla zmian przyrostu mocy.

Rt	Zmiana przyrostu mocy dP [%]	Skok częstotliwości [Hz]
0,1	20	Niestabilny, rozbieżny
	10	Niestabilny, rozbieżny
	-10	Niestabilny, rozbieżny
	- 20	Niestabilny, rozbieżny
0,5	20	Niestabilny, rozbieżny
	10	Niestabilny, rozbieżny
	-10	Niestabilny, rozbieżny
	- 20	Niestabilny, rozbieżny
1,0	20	-5.461
	10	-2.731
	-10	2.731
	- 20	5.461
2,0	20	-5.244
	10	-2.622
	-10	2.622
	- 20	5.244
2,5	20	-5.277
	10	-2.638
	-10	2.638
	- 20	5.277

Przykładowe charakterystyki

Dla Rt=0,1 oraz dPn=-20%

Dla Rt=0,1 oraz dPn=20%

Dla Rt=0,5 oraz dPn=20%

Pozostałe charakterystyki otrzymywane dla Rt=0,5 są analogiczne do powyższej

Dla Rt=1.0 oraz dPn=-20%

Pozostałe charakterystyki otrzymywane dla Rt=1,0 oraz przy dPn < 0% są analogiczne do powyższej, różnią się tylko wartością amplitudy.

Dla Rt=1.0 oraz dPn=20%

Pozostałe charakterystyki otrzymywane dla Rt=2,0 oraz przy dPn > 0% są analogiczne do powyższej, różnią się tylko wartością amplitudy.

Dla Rt=2.0 oraz dPn=-20%

Pozostałe charakterystyki otrzymywane dla Rt=2,0 oraz przy dPn < 0% są analogiczne do powyższej, różnią się tylko wartością amplitudy.

Dla Rt=2.0 oraz dPn=20%

Pozostałe charakterystyki otrzymywane dla Rt=2,0 oraz przy dPn > 0% są analogiczne do powyższej, różnią się tylko wartością amplitudy.

Dla Rt=2.5 oraz dPn=-20%

Pozostałe charakterystyki otrzymywane dla Rt=2,5 oraz przy dPn < 0% są analogiczne do powyższej, różnią się tylko wartością amplitudy.

Wnioski

Przeprowadzone w ćwiczeniu symulacje obrazują wpływ dodatniego i ujemnego przyrostu mocy na zmianę częstotliwości. W przypadku wzrostu poboru mocy o 20% częstotliwość zmalała z 50Hz do wartości 44,751Hz. Z kolei przy odciążeniu sieci o -20% częstotliwość wzrosła do 55,249Hz. Zarówno przy zwiększeniu jak i redukcji obciążenia czas ustalenia się oscylacji wynosił ok. 60s.

Zmiany etatyzmu R_t wpływają na powstawanie oscylacji częstotliwości. Dla wartości R_t w przedziale od 0.1 do 0.5 następuje utrata stabilności. Dla większych wartości statyzmu (np. R_t=2.5) występuje mniejsze odchylenie częstotliwości i wykres staje się gładszy.