Cúlú Folaíochta (LFC) & Rialú Gormáin Tuirbín (TGC) sa Chóras Folaíochta

Forbréideach Breise ar Aonáin Teasa

Is é an t-eolaíocht leictreach a bhfuil bheagáinín ag brath ar fhuinn inbhuanaithe agus gan-inbhuanaithe. Idirghníomhann aonáin teasa iarracht traidisiúnta chun cumhacht a chruthú. Sa na haonáin seo, tá comhbhrúiteáin mar gual, nádúr, gaol nádúrtha, biocóras, agus biogas ag brath sa bhóiléir.

Is córas an-chomhthrom é an bhóiléir aonaigh. Ina bunsaor, is féidir é a léiriú mar seomra a mhairt de phíobáin, trína dtagann uisce go leanúnach. Is é an t-éanach teasa a shaothrann ag brath sa bhóiléir a thugtar isteach sa uisce seo. Le linn an phróisis seo, déantar an uisce a athrú ar stíom deacair sáraithe atá carachtarach as gual (idir 150 ksc agus 380 ksc, ag brath ar an dearadh) agus témpartach ard (idir 530°C agus 732°C, ag brath ar spéisí dearaid).

Ansin, cuireann an stíom sáraithe isteach i dtuirbín, áit a ndéantar é a leathnú agus a thémpartach a laghdú. Sa phróisis leathnaithe seo, tugann an stíom a chuid éanach teasa don rothlúchán a chuid rothlúcháin. Rialaítear an sruth stíom isteach sa tuirbín trí bhalla rialú, a bhfuil sé faoi smach an chórais rialúcháin an tuirbín. Mar thoradh, rialaítear an t-ionradh cumhachta gníomhach den tuirbín ag an ngovarnóir. Tá an tuirbín ceangailte le géaróir coibhneasta.

Déantar an géaróir coibhneasta a chur ar an meicniúlacht an tuirbín chun é a athrú ar énergie leictreach. Cruthaíonn géaráir coibhneasta leictreachas ag voltaí geallach, go hiondúil idir 11 kV agus 26 kV, ag an fréamhshuim. Ansin, déantar an voltaí seo a ardú go 220 kV/400 kV/765 kV trí thransfóirmeoir cruthaithe chun é a threisliú isteach sa líonra cumhachta. I gcúrsaí staidéir ar chórais cumhachta, tagtar ar an gcóras iomlán seo mar aonán.

Rialú Tuirbín (TGC)

Mar a luaighthear cheana, rialaíonn an govarnóir an t-ionradh cumhachta gníomhach isteach sa tuirbín trí rialú seasamh an bhalla rialú. Is féidir modúil a dhéanamh ar ghovarnóir hidréach ar feadh cointrolóir iomlán a ghlacann aisdearcadh ón luas rothlúcháin fíor an tuirbín. Léiríonn Figiúr 1 an obair an ghovarnóir i mód rialú-luas.

Déantar an luas fíor an tuirbín a chur i gcomparáid leis an luas réamhscoile (atá coimeádach do fhreagra gréasáin ainmhithe). An sin, cuireann an seol earráide luas (∆ωᵣ) isteach sa ghovarnóir. Bunaithe ar an seol earráide seo, déantar an ghovarnóir a chur ar an bhalla rialú: má aimsítear seol earráide dearfach (a léiríonn go bhfuil an fhréamhshuim fíor níos mó ná an fhreagra gréasáin), dúntar an bhalla le tuilleadh; ar an mbonn, osclaítear an bhalla nuair a fhaightear seol earráide diúltach.

"R" léireann an suim droop an ghovarnóir, atá go hiondúil idir 3% agus 8%. Matamaiticiúil, tá sé seo difríochta mar:
R = (athrú aonad freagra) / (athrú aonad cumhachta)

Tá suimeanna droop tábhachtach don obair paralellach aonáin cruthaithe, mar dheaonn siad conas a roinnt íocaíochta laiste. D'fhéadfadh aonáin le luach droop níos lú a ghlacadh roinnt níos mó den íocaíocht.

Cúinne Rialú

I gcóras cumhachta, daonáin cruthaithe agus íocaíochtaí a réadú trí réigiúin geografach mór. Chun staid a choimeád, díleáitear an líonra iomlán isteach i gcúinne rialú beaga (go príomha bunaithe ar geograifíocht). Cineálann an roinnt seo:

• Cálúlacha sruth íocaíochta éifeachtacha

• Rialú cruinn freagra gréasáin agus comhthromas cumhachta

Sa chúinne rialú, cothromlaíonn aonáin cruthaithe agus íocaíochtaí. Deichneann an roinnt an córas cumhachta isteach i gcúinne rialú seachas cúrsaí príomha:

1. Rialú Freagra Gréasáin

Léiríonn an struchtúr seo an tús a chur le modhanna rialú freagra gréasáin chun an freagra gréasáin a choimeád - concept a scrúdaithe níos cruinne níos déanaí.

2. Socrú Imirc Shuite

Má tá an t-ionradh cruthaithe i gcomhthrom cúinne rialú níos lú ná an t-íocaíocht a éileofar, cuireann an cumhacht isteach sa chúinne ó chúinne rialú comharsa (agus vice versa).

3. Roinnt Éifeachtach Íocaíochta

Athraíonn an t-íocaíocht le linn an lae (mar shampla, níos ísle san oíche, ag pointe amach ar maidin agus tráthnóna). Cúinne rialú simplíonn an próiseas:

• Roinnt íocaíochta ar aonáin bunaithe ar íocaíocht réamhchúisithe agus aonán capásach

• Cálúlacha imirc shuite socraithe le cúinne rialú eile

Comhthromas Cumhachta

Úsáidtear énergie leictreach in ama réala (ní féidir é a stóráil ar scála mór). Mar thoradh, is é comhthromas cumhachta riachtanas bunúsach:
Cumhacht Cruthaithe (P₉) = Íocaíocht Réamhchúisithe (Pd) + Fhilleadh Trasnála (Pₗ)

Fhilleadh trasnála a chontas ~2% den chumhacht cruthaithe agus is minic a ndéantar neamhaird leo nuair a bhfuil béim ar rialú freagra gréasáin. Le haghaidh éifeachtach, meastar:
Cumhacht Cruthaithe (P₉) ≈ Íocaíocht Réamhchúisithe (Pd)

Athruithe Freagra Gréasáin

Gréas gréasáin a athraíonn mar gheall ar mhíchomhthromas idir íocaíocht réamhchúisithe agus cruthú. Cé go ndéantar stabilíodh greimí bheaga ag smacht an chórais, féidir le héagóir suntasach (mar shampla, tripeanna aonáin, athruithe íocaíochta móra) an freagra gréasáin a athrú ar ±5%. Príomhscenáirí dá ngéilltear:

• Oisteachtaí neamhchústa aonáin cruthaithe nó líonraí trasnála

• Ceangal/dícheangal íocaíochta móra go súdach

I gcás mór (mar shampla, tripeanna aonáin/líonra, ceangal íocaíochta móra), bíonn an t-íocaíocht níos mó ná an t-ionradh, ag cur síos freagra gréasáin. Ar an mbonn, más féidir líonra trasnála a threisliú íocaíocht mhór, d'fhéadfadh an t-ionradh a bheith níos mó ná an t-íocaíocht, ag cur suas freagra gréasáin. Cé go ndéantar an córas a dhéanamh cosúil lena chéile chun na scéimeanna seo, is féidir é a thuiscint go forleathan le tuiscint ar eagar freagra gréasáin.

Conas a Tharlaíonn Eagar Freagra Gréasáin

Dhá ghníomh córas inbhéarta a dhéanann eagar freagra gréasáin:

1. Laghdú Íocaíochta

Domhnú motor induction (mar shampla, fánaithe tí, dráidireachta tionscail) a dhéanann íocaíocht mhór an líonra. Tá a úsáid énergie freagra gréasáin-dhéanta: réduithe 1% freagra gréasáin a réduithe 2% de ghníomhacht íocaíocht go hiondúil i gcórais móra. Nuair a nglacann íocaíochtaí nua, tar éis an freagra gréasáin a laghdú, laghdú go huathoibríoch ar íocaíocht motor induction reatha - laghdú páirteach ar an scéim íocaíocht-ionradh.

2. Scaoileadh Énergie Cinetic ó Thuirbín-Géaróir (TG) Sets

Tá rothlúcháin móra (go minic >25 tonn) ag TG sets ag rothlú ag 3000 RPM (do líonraí 50Hz). Nuair a bhíonn an t-íocaíocht níos mó ná an t-ionradh, fógraíonn na rothlúcháin seo énergie cinetic stóráilte (ar feadh 3-5 soicind, ag brath ar inertia). Mar na rothlúcháin laghdú, laghdú freagra gréasáin.

Rialú Freagra Gréasáin

Rialú íocaíocht-freagra gréasáin (LFC) a athraíonn an freagra gréasáin go dtí a luach ainmhithe tar éis míchomhthromais íocaíocht-ionradh. Tá dhá ráidh rialú ann:

1. Rialú Freagra Gréasáin Uachtarach

Ag leibhéal aonán, déantar an córas rialúcháin an tuirbín a chur ar an luas (agus mar thoradh, freagra gréasáin). Mar a léiríodh roimhe, modúiltear an t-ionradh stíom bunaithe ar athruithe freagra gréasáin. Tá an loingseoir rialúcháin iomlán do stáisiún cruthaithe léirithe sa dheargrioch thíos.

2. Rialú Freagra Gréasáin Deúrach

Seo a dhéanann rialú co-oibriú ar aonáin éagsúla i gcúinne rialú éagsúla, chun freagra gréasáin a choinneáil cothrom agus roinnt íocaíochta éifeachtach.

Teorainneacha Rialú Freagra Gréasáin Uachtarach

Tá rialú freagra gréasáin uachtarach amháin a chuirfeadh eagar uachtarach freagra gréasáin, faoi smach ar charachtar droop an ghovarnóir agus suimseacht freagra gréasáin. Tar éis seo, modúiltear an t-ionradh stíom gan a bheith ag machnamh cá a nglacann íocaíochtaí nua nó cén acmhainn íocaíochta atá curtha. Gan an méid sin a chur i gcomparáid, ní féidir comhthromas cumhachta a chur ar ais go hiomlán, agus eagar freagra gréasáin a fhanann. Tar éis imeachtaí rialú uachtarach, d'fhéadfadh an eagar uachtarach freagra gréasáin a bheith dearfach nó diúltach.

Rialú Freagra Gréasáin Deúrach

Chun an freagra gréasáin an córas a chur ar ais go dtí a luach ainmhithe, is gá rialú deúrach, a chuntas ar áiteanna íocaíochta nua agus a athraíonn luach réamhscoile do roinnt aonán. Nuair a ngrástálann an t-íocaíocht i gcomhthrom cúinne rialú, caithfidh an t-ionradh sa chúinne sin a ardú chun:

• Cothromaíodh an t-íocaíocht-ionradh ag leibhéal an chúinne rialú

• Coinneáil na h-imirc shuite socraithe le cúinne comharsa laistigh de teorainneacha réamhscoile

Chun é seo a bhaint amach:

• Rialú Cumhachta Automata (AGC) a chuireann aonáin shonracha i gcomhthrom gach cúinne rialú don rialú deúrach.

• Cuirtear loingseoir bias freagra gréasáin leis a gcórais rialú, a chuirtear seol corrach in aice leis an am bunaithe ar chálúlacha sruth íocaíochta.

Tar éis aonáin a bheith ag modúiltear an t-ionradh. Mar gheall ar an gné meicniúil den ionradh, tar éis 25-30 noiméad, bheidh na haonáin ag teacht ar a n-ionradh socraithe. Nuair a bhíonn gach stáisiún cruthaithe ag an t-ionradh céanna, tá comhthromas cumhachta curtha ar ais, agus freagra gréasáin a thabharfaidh ar ais go dtí a luach ainmhithe.

Is féidir tuiscint a fháil ar an gcúrsa iomlán an chórais leis an rialú freagra gréasáin uachtarach agus deúrach leis an graf thíos.

Freagra Córais ar Ardú Íocaíochta (A-B-C-D)
A-B: Athrú Kinetic Tréimhseach

Roimh an pointe A, oibríonn an córas i mcomhthromas cumhachta. Ag an pointe A, ardú súdach ó P₀ go P₀ + ∆P. Tar éis 3-5 soicind, thosaíonn an ghovarnóir a dhéanamh a chuid oibre. Le linn an tsaoil seo, déantar an t-éanach cinetic stóráilte sa rothlúchán a chur isteach chun an t-íocaíocht breise a sholáthar, ag cur síos ar an rothlúchán agus freagra gréasáin a laghdú go luach íosach f₁.

B-C: Imeacht Rialú Freagra Gréasáin Uachtarach

Ag c. 5 soicind, tosnaíonn an ghovarnóir a chuid oibre, ag ardú an t-ionradh stíom chun an rothlúchán a chur ar ais. Téann an phhas seo ar feadh 20-25 soicind (ag brath ar an méid eagar freagra gréasáin). Mar a luaighthear, d'fhágann an rialú uachtarach amháin eagar uachtarach freagra gréasáin ∆f mar gheall ar charachtar droop an ghovarnóir.

C-D: Rialú Freagra Gréasáin Deúrach (AGC Gníomhach)

Nuair a stáblaítear an freagra gréasáin, déantar rialú deúrach (trí AGC) a chur ar an t-ionradh do roinnt aonán i gcomhthrom gach cúinne rialú. Téann an próiséas seo i gcoinne:

• Luach réamhscoile íocaíochta nua

• Seol bias freagra gréasáin bunaithe ar chálúlacha sruth íocaíochta in aice leis an am

Tá an t-ionradh modúilte leis na ráidh dearadúla, ag tar éis roinnt nóiméad a bheith ar siúl. Nuair a bheidh sé seo críochnaithe, filleadh na h-imirc shuite socraithe go dtí na luachanna réamhscoile, agus níl an córas ag fáil comhthromas cumhachta nua le freagra gréasáin ainmhithe.