Bài giảng Vận hành và điều khiển hệ thống điện - Chương 6: Điều khiển tần số trong hệ thống điện

Bài giảng Vận hành và điều khiển hệ thống điện - Chương 6: Điều khiển tần số trong hệ thống điện thông tin đến quý độc giả những kiến thức đặc tính điều chỉnh tốc độ của tuabin; nguyên tắc điều chỉnh tốc độ; đặc tính công suất theo tần số của phụ tải; quá trình điều chỉnh tần số.

VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN Chương Điều khiển tần số hệ thống điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt * Khi công suất phụ tải biến đổi dẫn đến biến đổi thông số chế độ Sự biến đổi tần số chủ yếu biến đổi công suất tác dụng * Để tần số không vượt phạm vi cho phép, phải không ngừng điều chỉnh CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt * Để điều chỉnh tần số phải điều chỉnh công suất tác dụng nguồn điện Chú ý: tần số mang tính chất toàn hệ thống nên cần điều chỉnh công suất tác dụng phát vài nhà máy điều tần CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt * Điều kiện cần để điều chỉnh tần số công suất nguồn điện phải lớn công suất yêu cầu phụ tải * Điều kiện đủ phải có thiết bị điều chỉnh công suất CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt * Để điều chỉnh tần số dùng phương pháp thay đổi tốc độ quay tuabin * Hệ thống điều chỉnh tần số dựa sở đóng mở van điều tiết lượng khí đưa vào tuabin CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt * Ảnh hưởng thay đổi tần số: Nếu tần số xuống thấp khoảng 45-46 Hz có nguy xảy tượng suy tần Tần số tự động suy giảm nhà máy nhiệt điện khả phát công suất, dẫn đến ổn định hệ thống  Hiện tượng nguy hiểm làm tan rã hệ thống CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Đặc tính điều chỉnh tốc độ tuabin Khả điều chỉnh công suất tuabin tốc độ quay thay đổi xác định bởi: - Độ dốc đặc tính điều chỉnh điều chỉnh tốc độ - Đặc tính trình bày hình 6.1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Hình 6.1 Ví dụ: tần số giảm từ fđm đến f1, công suất phát tăng từ PF2 đến PF1, công suất tăng đến công suất định mức công suất hạn chế dù tần số có tiếp tục giảm công suất không tăng thêm CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nguyên tắc điều chỉnh tốc độ * Khi tần số biến đổi, công suất tuabin biến đổi theo hướng phục hồi tần số ban đầu * Sau tần số phục hồi điều chỉnh cố định khác hệ thống, công suất phát tuabin lại trở giá trị ban đầu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt * Điều chỉnh công suất có tính chất tạm thời nhằm khắc phục phần biến đổi tần số * Khả biến đổi công suất theo tần số hay khả ổn định tần số tuabin xác định độ dốc đặc tính điều chỉnh 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Thành phần P”đc xác định gần theo biểu thức: Trong đó: n tốc độ biến thiên tương đối lớn phụ tải thời gian 10 phút; n thường lấy 0,05; nghóa phụ tải tăng 5% 10 phút 59 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt * Thành phần thứ vế phải công suất yêu cầu thêm 10 phút * Thành phần thứ hai vế phải phần công suất tăng thêm hệ thống tần số cho phép điều tốc 60 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tổ máy điều tần phải đảm bảo phần thiếu để giữ tần số phạm vi cho phép Sau ta có: 61 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Bài tập (tiếp theo) Bài 8: Xác định phạm vi điều chỉnh cần thiết tổ máy điều tần với điều kiện: fcp = - 0,1Hz, KF = KFht = 10; Kpt = 1; Kdt = 1,05; n = 0,05; m = 0,1 62 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Hướng dẫn giải tập Áp dụng công thức sau: Phần sử dụng điều chỉnh sơ cấp: Phần sử dụng điều chỉnh cấp 2: Cuối cùng, để điều chỉnh tần số tổ máy điều tần phải có phạm vi điều chỉnh công suất là: 63 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Bài 9: Hệ thống điện gồm tổ máy, đó:  tổ máy có PFđm = 100 MW KF = 15  Các tổ máy lại có PFđm = 200 MW, KF = 15  Phụ tải có công suất Ppt = 700 MW Kpt = 1,5 Thực điều chỉnh cấp phụ tải tăng thêm 70 MW, cho tần số không vượt 0,2Hz so với tần số định mức Biết m=0,1; n =0,05 64 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Điều chỉnh cấp 3: Mục đích điều chỉnh cấp phân bố lại công suất theo điều kiện tối ưu Khi xảy dao động công suất phụ tải, hệ thống điện phải làm hai nhiệm vụ: thay đổi công suất phát nhà máy điện để trì tần số mức bình thường, đồng thời giữ phân bố công suất tổ máy theo điều kiện tối ưu, cho chi phí sản xuất nhỏ 65 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Thoạt trông, dường hai nhiệm vụ thực đồng thời trình điều chỉnh cấp 2, tức thực điều chỉnh tần số tổ máy phát điện mà phụ tải chúng cần biến đổi theo điều kiện kinh tế Tuy nhiên thực tế không cho phép làm 66 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trong thực tế có hai trình biến đổi phụ tải xếp chồng lên nhau, là: * Quá trình biến đổi chậm tổng phụ tải * Quá trình dao động không ngẫu nhiên phụ tải 67 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Kinh nghiệm vận hành cho thấy có hai loại dao động phụ tải: •* Dao động nhanh có biên độ 0,1 đến 0,5% thời gian đến 10s •* Dao động chậm có biên độ 0,5 đến 1,5% số phút 68 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Thiết bị điều chỉnh cấp không kịp tác động với dao động nhanh đến 10s phụ tải (điều chỉnh cấp tác động chậm khoảng 30 đến 40s để đảm bảo ổn định điều chỉnh cấp cấp 2) Điều chỉnh cấp tác động với dao động chậm đến 10 phút 69 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trong hệ thống điện lớn công suất tổ máy đến 5% công suất phụ tải hệ thống, dao động 1% tương ứng với 50 đến 20% công suất tổ máy Biến đổi nhanh 20 đến 50% công suất hai phía không hợp lý kinh tế, tổ máy công suất không lớn làm bảo đảm chất lượng điều chỉnh tốt 70 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Vì lý đó, đại phận trường hợp, hợp lý tách phân bố tối ưu công suất tổ máy khỏi trình điều chỉnh cấp gọi trình điều chỉnh cấp Quá trình phân bố tối ưu công suất thực chậm hơn, ví dụ: người ta kiểm tra lại phân bố công suất sau 15 đến 20 phút sau tổng công suất biến đổi đến 4% 71 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Sẽ có nhiều nhà máy điện tham gia điều chỉnh cấp điều chỉnh có chất lượng cao, đồng thời độ lệch công suất tổ máy khỏi giá trị tối ưu không lớn Trong điều chỉnh tần số, cho công suất chỉnh định PCi công suất tối ưu công suất tổ máy điều tần dao động gần quanh giá trị tối ưu 72 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nếu kiểm tra lại phân bố công suất sau 15 đến 20 phút lần lúc thay đổi công suất chỉnh định PCi điều chỉnh cấp thực tay Còn kiểm tra theo độ biến đổi công suất từ công suất tính độ lệch tần số thời gian điện tương ứng tiến hành kiếm tra theo độ lệch tần số thời gian điện 73 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... https://fb.com/tailieudientucntt Để tính điều chỉnh tần số hệ thống điện cần biết đặc tính điều chỉnh chung toàn hệ thống điện Giả thiết hệ thống điện có n máy phát điện, máy phát có đặc tính điều chỉnh KFi công... https://fb.com/tailieudientucntt * Để điều chỉnh tần số phải điều chỉnh công suất tác dụng nguồn điện Chú ý: tần số mang tính chất toàn hệ thống nên cần điều chỉnh công suất tác dụng phát vài nhà máy điều tần CuuDuongThanCong.com... cấp hay điều chỉnh tần số, điều độ viên thực tự động thực nhờ thiết bị tự động điều chỉnh tần số Đưa tần số giá trị định mức miền độ lệch cho phép tùy thuộc hệ thống điều tần sử dụng 17 CuuDuongThanCong.com