Đang tải... (xem toàn văn)
Các phương pháp điều chỉnh tần số trong hệ thống điện,các đáp ứng ,điều tần cấp 1 ,2,3. sa thải phụ tải
Điều khiển tần số trong hệ thống điện Người soạn: Nguyễn Đức Huy Bộ môn Hệ thống điện – trường ĐHBK Hà Nội Bộ môn Hệ thống điện – trường ĐHBK Hà Nội Nguyễn Đức Huy – BM Hệ thống điện, trường ĐHBK HN Nội dung Mục đích điều khiển tần số Điều khiển tần số với các loại máy phát điện Sơ đồ khối hệ thống điều tốc Điều tần cấp I Sa thải phụ tải Điều tần cấp II – AGC Điều tần cấp II – AGC Điều tần cấp III 2 Nguyễn Đức Huy – BM Hệ thống điện, trường ĐHBK HN Mục đích điều khiển tần số 3 Nguyễn Đức Huy – BM Hệ thống điện, trường ĐHBK HN Mục đích điều khiển tần số Trong hệ thống điện sử dụng máy phát điện đồng bộ, khi công suất phát điện cân bằng công suất tải, tần số của hệ thống là không đổi (tốc độ quay các máy phát ổn định) Tần số cần được duy trì ổn định trong một giới hạn cho phép Tần số lưới điện Châu Âu Tần số lưới điện Ấn Độ Khi hệ thống điện vận hành ổn định, tần số đo được tại mọi điểm trong hệ thống là bằng nhau ? 4 Nguyễn Đức Huy – BM Hệ thống điện, trường ĐHBK HN Mục đích điều khiển tần số Dự án FNET: quan sát tần số trên toàn nước Mỹ: http://fnetpublic.utk.edu/gradientmap.html 5 Nguyễn Đức Huy – BM Hệ thống điện, trường ĐHBK HN Mục đích điều khiển tần số Diễn biến tần số khi hòa hai hệ thống điện 6 Nguyễn Đức Huy – BM Hệ thống điện, trường ĐHBK HN Mục đích điều khiển tần số Diễn biến tần số khi tách lưới 7 Nguyễn Đức Huy – BM Hệ thống điện, trường ĐHBK HN Diễn biến tần số trong ngày (India) http://www.nrldc.org/freqgraph.aspx 50.00 50.05 50.10 50.15 49.85 49.90 49.95 50.00 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00 Chú ý các biến động tần số xảy ra tại thời điểm chuyển giữa các giờ 8 Nguyễn Đức Huy – BM Hệ thống điện, trường ĐHBK HN Khi tần số thay đổi Hiệu suất vận hành của các nhà máy điện phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống tự dùng. Các phụ tải chính của hệ thống tự dùng (động cơ, máy bơm, máy nén) đều là các phụ tải phụ thuộc tần số Tần số giảm quá mức sẽ làm tăng dòng điện từ hóa trong các máy biến áp, các động cơ không đồng bộ Tần số tăng/giảm quá mức có ảnh hưởng xấu đến hệ thống tuabin. (ví Tần số tăng/giảm quá mức có ảnh hưởng xấu đến hệ thống tuabin. (ví dụ: hiện tượng cộng hưởng) 9 Nguyễn Đức Huy – BM Hệ thống điện, trường ĐHBK HN Hiện tượng sụp đổ tần số 10 [...]... ĐHBK HN Điều khiển tần số - máy phát tuabin khí 15 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Điều khiển tần số - máy phát điện gió 16 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Đáp ứng tần số của hệ thống điện 17 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Đáp ứng tần số của hệ thống điện Các giai đo n c a đáp ng t n s Đáp ng do quán tính c a các máy phát đi n đ ng b Đáp ng do h th... Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Điều khiển tần số - nhà máy thủy điện 13 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Điều khiển tần số - máy phát tuabin khí Công su t c p cho tuabin ph thu c vào áp l c khí trong bu ng đ t Khi t c đ tuabin gi m, áp l c khí gi m 14 công su t máy phát gi m Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Điều khiển tần số - máy phát tuabin khí 15 Nguy n Đ c... HN Đáp ứng tần số của hệ thống (Sau khi quá trình đi u t n c p I k t thúc) Đáp ng c a m t t máy, v i ρi = R, f và P tính theo Hz và MW Đáp ng t ng h p c a h th ng 33 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Đáp ứng tần số của hệ thống (Sau khi quá trình đi u t n c p I k t thúc) Đáp ng t ng h p c a h th ng 34 KT Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Đáp ứng tần số của hệ thống (Sau...Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Điều khiển tần số sơ cấp Các máy phát đ ng b c n tham gia quá trình đi u khi n t n s sơ c p S lư ng máy phát đ ng b trong h th ng l n khi n t n s càng đư c c i thi n 11 ch t lư ng đi u Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Điều khiển tần số - nhà máy nhiệt điện Ch đ đi u khi n boiler-follow Ch đ đi u khi n turbine-follow Ch... su t trên các đư ng dây liên l c 19 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Các giai đoạn điều khiển tần số 20 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Đáp ứng quán tính - Lưới điện 4 máy phát Tăng 300MW t i 21 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Đáp ứng quán tính - Lưới điện 4 máy phát 50.05 50 Freq (Hz) 49.95 49.9 49.85 49.8 49.75 0 10 20 30 40 50 60 Time (sec) 70 80... Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Điều tần cấp I (primary response) Đ c tính đi u t n c p I c a t máy • 4 – Pmin – t máy không tham gia đi u t n • 1, 2: Đ c tính t nhiên c a tuabin • 3 - Đ c tính đi u t n c n có c a t máy 23 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Mô hình điều khiển công suất sơ cấp 24 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Bộ điều tốc Tham s R (droop) c a b đi... BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Bộ điều tốc Xét riêng sơ đ đi u khi n c a b đi u t c Công su t phát th c t Giá tr đ t c a công su t phát 26 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Khi quá trình điều tốc kết thúc ∆P.R = -∆ω ∆P = -∆ω / R Hay: ∆P = -∆f / R R = 0.04 27 0.09 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Điều tần cấp I Các đ i lư ng đư c tính trong h đơn v tương đ i Máy phát có... các máy phát đi n đ ng b Đáp ng do h th ng đi u t n sơ c p (đi u t n c p I) Đáp ng do h th ng đi u t n c p II (AGC) Đi u t n c p III 18 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN Đáp ứng tần số của hệ thống điện Đáp ng quán tính: Quán tính c a tuabin và rotor các máy phát đ ng b , H th ng đi u t n c p I: Đóng góp c a các máy phát đi n (đ ng b và không đ ng b ) vào vi c duy trì n đ nh t n s Đi u... c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN VD mô phỏng - Lưới điện 4 máy phát Đi n áp và công su t truy n t i Voltage (per unit) 1 0.98 0.96 0.94 0 10 20 30 40 50 60 Time (sec) 70 80 90 100 0 10 20 30 40 50 60 Time (sec) 70 80 90 100 Power transfer (MW) 520 500 480 460 440 31 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN VD mô phỏng - Lưới điện 4 máy phát Đ c tính công su t - t n s c a máy 1 50.02... 60MW Công su t phát c a máy s là 100MW (huy đ ng h t d tr ) 28 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN VD mô phỏng - Lưới điện 4 máy phát Đi u t c, R = 0.05 900 MW 900 MW 900 MW 900 MW Tăng t i 29 Nguy n Đ c Huy – BM H th ng đi n, trư ng ĐHBK HN VD mô phỏng - Lưới điện 4 máy phát T n s lư i 50.02 Frequency (Hz) 50 49.98 49.96 49.94 49.92 49.9 0 10 20 30 40 50 60 Time (sec) 70 80 90 100 Công . khối hệ thống điều tốc Điều tần cấp I Sa thải phụ tải Điều tần cấp II – AGC Điều tần cấp II – AGC Điều tần cấp III 2 Nguyễn Đức Huy – BM Hệ thống điện, trường ĐHBK HN Mục đích điều khiển. điện, trường ĐHBK HN Điều khiển tần số - nhà máy nhiệt điện Chế độ điều khiển boiler-follow Chế độ điều khiển turbine-follow Chế độ điều khiển sliding-pressure 12 Nguyễn Đức Huy – BM Hệ thống. ứng do hệ thống điều tần sơ cấp (điều tần cấp I) Đáp ứng do hệ thống điều tần cấp II (AGC) Điều tần cấp III 18 Nguyễn Đức Huy – BM Hệ thống điện, trường ĐHBK HN Đáp ứng tần số của hệ thống