Универсальная модель регулирования частоты и мощности в объединенных энергосистемах

Аннотация:

Доказана необходимость в разработке универсальной математической модели и соответствующего программно-информационного комплекса (ПИК), в которых была бы обеспечена возможность исследования систем АРЧМ, построенных на базе генераторов-регуляторов, потребителей-регуляторов и их комбинаций.
Разработана и исследована универсальная модель регулирования частоты и мощности в объединенных энергосистемах, в которой обеспечена такая возможность. Модель построена на основе наиболее точных уравнений системного характера и уравнений, описывающих влияние системных изменений частоты и мощности на объекты энергосистемы (генераторы, нагрузки, регуляторы). Она учитывает нелинейные ограничения, присущие регуляторам (быстродействие, максимальная мощность, зона нечувствительности). Модель синтезирована в канонической форме, что позволяет описывать энергосистему как в агрегированном виде, так и доводить ее детализацию вплоть до конкретного генератора и потребителя.
Проведенное цифровое моделирование на разработанном ПИК с такими возможностями показало, что при исследовании процессов АРЧМ необходимо учитывать указанные технологические ограничения, поскольку их игнорирование, как это делается в большинстве публикаций, приводит к грубым ошибкам и даже к неверным результатам.
Цифровое моделирование процессов АРЧМ в системах с различными регуляторами показало, что в условиях ОЭС Украины требования относительно их быстродействия уверенно удовлетворяют лишь генераторы ГЭС и потребители-регуляторы на теплонасосных системах. Газомазутные блоки с предельным быстродействием до 6%/мин и все пылеугольные блоки для обеспечения требований по предельной протяженности процесса регулирования нуждаются в кратном увеличения резервной мощности вторичного регулирования.
Комбинированное использование в составе системы АРЧМ генераторов-регуляторов первичного регулирования и быстродействующих потребителей-регуляторов на теплонасосном оборудовании полностью удовлетворяют как национальные, так и международные требованиям к таким системам.