657

17.6. REGULACJA CZĘSTOTLIWOŚCI I MOCY CZYNNEJ W SYSTEMIE

charakterystyki statycznej mocy wytwarzanej P_gs(f) i od charakterystyki odbiorów P'o(f). Jeżeli nowym punktem pracy miałby być punkt C, czyli f_c =f_N, to wówczas moc systemu zwiększyłaby się o AP_S (odcinek AC) na rysunku 17.15a, czyli przyrost mocy wytwarzanej AP_gs = AP_s. Natomiast przy przejściu z punktu A do B przyrost obciążenia odbiorów, w porównaniu z pracą w punkcie C, będzie o

AP„ = K_aAf (odcinek B'C - rys. 17.15a)    (17.20)

mniejszy, a więc moc wytwarzana przez elektrownie zwiększy się tylko o AP_gs (odcinek AB'), przeto zmiana mocy systemu wyniesie

AP_s = AP_gs - AP_D = —K_sAf    (17.21)

gdzie: K_a - współczynnik nazywany „energią regulującą” mocy pobieranej; K_s - współczynnik energii regulacyjnej systemu

K_s = K_gs + K_a    (17.22)

Współczynnik^ określa charakterystykę statyczną danego systemu i wskazuje, o ile zmieni się moc w systemie, jeżeli częstotliwość zmieni się o 1 Hz. Między wielkościami K_gs, K„ i K_s zachodzi następująca relacja (rys. 17.15b)

tgy = tg a + tg/?

gdzie: tg a = K_gs; tg fl = K,„ tgy = K_s.

Powrót do częstotliwości początkowej f_N (punkt C na rys. 17.15a) wymaga dalszego zwiększenia mocy wytwarzanej przez turbozespoły o różnicę AP_s — AP_gs. Nową charakterystykę P_gs(f) osiąga się przez zmianę położenia charakterystyk regulacyjnych turbin (synchronizatorem 10 na rys. 4.23 lub w bloku P(f ) na rys. 4.25) - regulacja wtórna częstotliwości (mocy).

Ze zwiększeniem obciążenia częstotliwość zmniejsza się i część turbin obciąży się do mocy znamionowej zgodnie z ich indywidualną charakterystyką (patrz rys. 4.24), i dalej nie będą się obciążać - ograniczenie (17.16). Przeto możliwe dalsze przyrosty mocy wytwarzane przez pozostałe generatory sącoraz mniejsze i następuje załamanie się charakterystyki statycznej systemu (punkt K na rys. 17.15a) - wartość współczynnika K_gs (17.19) zmniejsza się. Zmniejszenie częstotliwości powoduje zmniejszenie wydajności urządzeń pomocniczych elektrowni i zmniejszenie mocy elektrowni. Dalsze zwiększenie zapotrzebowania na moc, np. do punktu L, powoduje gwałtowne zmniejszenie częstotliwości według charakterystyki odbiorów i przejście do pracy w punkcie M. Zjawisko to, zwane awaryjnym deficytem mocy, zmusza do stosowania w systemie elektroenergetycznym ograniczeń odbiorców (wyłączeń) w celu zapobieżenia całkowitemu załamaniu się częstotliwości. Aby do tego nie dochodziło, w systemie musi być odpowiednia rezerwa mocy regulacyjnej i mocy interwencyjnej (p. 17.6.1). W celu zwiększenia rezerwy mocy łączy się systemy państwowe do współpracy między systemowej. Dzięki temu zwiększa się

657