Để nõng cao chất lượng và tớnh ổn định của hệ thống ta cần bổ xung thờm khõu phản hồi cụng suất đầu ra của mỏy phỏt.
Thiết bị điều khiển điều tốc SGC, thiết bị AVR và PSS được thế kế vận hành theo những cỏch khỏc nhau theo bộ tỷ lệ (PI), bộ dẫn tỷ lệ PID đối với những cấu trỳc khỏc nhau như logic mờ , mạng lưới nhõn tạo ANNs, hỡnh 3-17.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hỡnh 3-17. Sơ đồ hệ thống điều khiển mỏy phỏt đồng bộ
Trong đú:
• Bộ tự động điều khiển phỏt điện (AGC)
• Bộ tự động điều khiển cụng suất phản khỏng (AQC)
• Biểu đồ tốc độ / cụng suất và và sụt giảm điện ỏp khỏng hay điện năng • Bộ điều khiển tốc độ và hệ thống kớch thớch
• Động cơ chớnh/ turbine và SG
• Tốc độ, điện ỏp, và những cảm biến điện • Mỏy biến thế, lưới điện (XT) và hệ thống điện. • PSS Bộ điều khiển điện ỏp phản hồi đầu vào
Sự tham chiếu cụng suất thuần P* được thực hiện qua AGC . Từ biểu đồ tốc độ (tần suất) dẫn đến sự tham chiếu ωr* cú sai số tốc độ từ ωr* đến ωr khi đú đi vào hệ thống kiểm soỏt điều tốc với thiết bị đầu ra sẽ điều chỉnh tới van và tương ứng những cổng ra của những loại khỏc nhau thụng qua thiết bị trợ động và động cơ trợ động .
Cỏc điện ỏp sẽ dẫn đến sự tham chiếu điện ỏp VC*. Điện ỏp VG đo được được tăng thờm bởi sự ngăn cản sụt giảm điện ỏp IG(RC + jXC) nhằm giữ lại điện ỏp bự VC. Sai số điện ỏp VC* – VC đi vào thiết bị kiểm soỏt điện ỏp kớch thớch (AVR) để điều chỉnh sự kớch thớch điện ỏp Vf theo cỏch thức mà điện ỏp tham chiếu VC*
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Mục đớch thiết kế SGC, ARV, PSS, turbine chớnh xỏc, thiết bị điều tốc và SG cỏc mẫu được đơn giản hoỏ đó được đặt ra. Vỡ SG lớn hơn trong cỏc hệ thống điện, thiết bị kiểm soỏt tốc độ và điện ỏp kớch thớch đặt trong dải thụng chỉ với 0,2Hz và cỏc mẫu được đơn giản hoỏ là khả thi và tối ưu hoỏ.
Tần số là chỉ tiờu chung về chất lượng điện năng của toàn hệ thống, vỡ trong hệ thống điện hợp nhất ở chế độ làm việc bỡnh thường, tần số ở mọi điểm đều giống nhau. Tần số sẽ thay đổi khi xảy ra mất cõn bằng giữa tổng cụng suất tỏc dụng của cỏc động cơ sơ cấp (turbine) kộo mỏy phỏt điện với phụ tải tỏc dụng của hệ thống điện.
Cõn bằng cụng suất tỏc dụng trong hệ thống điện ở chế độ bỡnh thường:
T pt
P P
(3.123)
Trong đú : PT : Cụng suất của turbine kộo mỏy phỏt.
Ppt
: Cụng suất của phụ tải điện.
: Tổn thất cụng suất tỏc dụng trong hệ thống điện. Mụ men kộo của turbine. . .
T QH M (3.124) Trong đú : γ : Hằng số
Q : Lưu lượng nước vào turbine
H : Độ chờnh ỏp suất đầu và cuối turbine.
: Hiệu suất turbine
Tần số f của dũng điện phụ thuộc vào tốc độ gúc của mỏy phỏt điện theo
quan hệ: . 2 60 p n f (3.125)
Trong đú : p – Số đụi cực của mỏy phỏt điện n - Số vũng quay của mỏy phỏt điện
Phụ tải điện của hệ thống tạo nờn mụmen cản trờn trục turbine. Cụng suất của từng loại phụ tải điện khỏc nhau phụ thuộc vào tần số dũng điện theo những quan hệ khỏc nhau.
Chẳng hạn cụng suất tiờu thụ bởi cỏc đốn sợi nung và cỏc loại phụ tải nhiệt, hầu như khụng phụ thuộc vào tần số, cụng suõt tiờu thụ bởi động cơ của mỏy múc
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
gia cụng kim loại phụ thuộc bậc nhất tần số. Cụng suất của cỏc loại bơm, quạt tựy theo kết cấu, độ nghiờng của cỏnh cú thể phụ thuộc bậc hai, ba vào tần số...
Núi chung đối với phụ tải tổng hợp của hệ thống, tựy theo tương quan giữa cỏc thành phần phụ tải mà quan hệ giữa cụng suất tỏc dụng và tần số sẽ thay đổi.
* * dd f dd P P P k f f f (3.126)
Trong đú : f , P là Tương ứng là sự thay đổi của tần số và cụng suất tỏc dụng; fdd, Pdd là Tần số và cụng suất danh định .
Để thấy rừ sự thay đổi tương quan giữa cụng suất tỏc dụng và tần số như đó trỡnh bày khảo sỏt đường đặc tớnh tĩnh của turbine và của phụ tải ở chương 2.