Elektrik Sisteminə Zərurət Dərəcəsi Nəzarəti (LFC) və Turbin İdarəedici Nəzarəti (TGC)
Termal Üretim Birimlerine Kısa Bir Giriş
Elektrik üretimi hem yenilenebilir hem de yenilenebilir olmayan enerji kaynaklarına dayanır. Termal üretim birimleri, güç üretiminin geleneksel bir yaklaşımını temsil eder. Bu birimlerde, kömür, nükleer enerji, doğal gaz, biyoyakıt ve biyogaz gibi yakıtlar bir kazanda yanar.
Üretim biriminin kazanı son derece karmaşık bir sistemdir. En basit kavramsal olarak, duvarları borularla kaplı olan ve su sürekli dolaşan bir odaklanabilir. Kazandaki yakıtın yanmasından serbest bırakılan termal enerji bu suya aktarılır. Bu süreçte, su yüksek basınçlı (tasarıma bağlı olarak 150 ksc ile 380 ksc arasında değişen) ve yüksek sıcaklıklı (tasarımsal özelliklere göre 530°C ile 732°C arasında değişen) kurutulmuş doymuş buhar haline dönüşür.
Bu doymuş buhar daha sonra türbine beslenir, burada genişler ve sıcaklığı düşer. Bu genişleme sürecinde, buharın termal enerjisi türbin şaftının dönme enerjisine aktarılır. Buharın türbine giriş akışı, türbinin kontrol sistemi tarafından yönetilen bir kontrol valfiyle düzenlenir. Sonuç olarak, türbinin etkin güç çıkışı, valf pozisyonunu ayarlayan govenör tarafından kontrol edilir. Türbin, senkron jeneratöre bağlanır.
Senkron jeneratör, türbinin mekanik enerjisini elektrik enerjisine çevirir. Senkron jeneratörler, adi frekans altında genellikle 11 kV ila 26 kV arası düşük gerilimlerde elektrik üretir. Bu gerilim daha sonra güç şebekesine iletim için bir üreteci transformatörü kullanılarak 220 kV/400 kV/765 kV'ye yükseltilir. Güç sistemleri çalışmalarında, bu tüm entegre sistem bir üretim birimi olarak adlandırılır.
Türbin Govenör Kontrolü (TGC)
Daha önce belirtildiği gibi, govenör, kontrol valfinin pozisyonunu değiştirerek türbine giren etkin güç akışını düzenler. Hidrolik bir govenör, türbinin gerçek dönme hızından geri bildirim alan bir integral kontrolcü olarak modelleştirilebilir. Şekil 1, govenörün hız-kontrol modunda çalışmasını göstermektedir.
Türbinin gerçek hızı, nominal şebeke frekansına karşılık gelen referans hızla karşılaştırılır. Elde edilen hız hata sinyali (∆ωᵣ) daha sonra govenöre beslenir. Bu hata sinyali üzerine, govenör kontrol valfinin pozisyonunu ayarlar: eğer pozitif bir hata sinyali algılandığında (gerçek frekansın nominal frekansı aşması durumunda), govenör valfi biraz kapatır; tersine, negatif bir hata sinyali alındığında, govenör valfi açar.
"R", govenörün eğim ayarını temsil eder ve genellikle %3 ile %8 arasında değişir. Matematiksel olarak şöyle tanımlanır:
R = (birim frekans değişim) / (birim güç değişim)
Eğim ayarları, birden fazla üretim biriminin istikrarlı paralel çalışması için kritiktir, çünkü kontrollü bir alandaki yük paylaşımını belirler. Daha küçük eğim değerine sahip birimler, otomatik olarak daha büyük bir yük payını üstlenir.
Kontrol Alanı
Bir güç sisteminde, üretim birimleri ve yükler geniş coğrafi bölgelerde dağılmıştır. İstikrara ulaşmak için, tüm ağ daha küçük kontrol alanlarına bölünmüştür (genellikle coğrafyaya dayanarak). Bu bölünme, şunları sağlar:
Bir kontrol alanında, birden fazla üretim birimi ve yük varolur. Güç sistemini kontrol alanlarına bölmek, birkaç ana amaca hizmet eder:
1. Yük Frekans Kontrolü
Bu çerçeve, şebeke frekansını korumak için yük-frekans kontrol yöntemlerinin uygulanmasına olanak tanır—bu konu daha sonra daha detaylı olarak ele alınacaktır.
2. Planlanmış Değişimlerin Belirlenmesi
Eğer bir kontrol alanının üretimi yük talebinden az ise, güç komşu kontrol alanlarından bağlantı hatları yoluyla bu alana akar (ve tam tersi).
3. Etkili Yük Paylaşımı
Günlük boyunca yük talebi değişir (örneğin, gece daha düşük, sabah ve akşam zirveye çıkar). Kontrol alanları, aşağıdaki işlemlerin basitleştirilmesini sağlar:
Güç Dengesi
