การควบคุมความถี่ในระบบไฟฟ้า

ในระบบพลังงานไฟฟ้า ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง จะต้องผลิตไฟฟ้าในปริมาณดังกล่าวเท่าที่จำเป็นสำหรับการบริโภค ณ ช่วงเวลาหนึ่ง เนื่องจากไม่สามารถสร้างพลังงานไฟฟ้าสำรองได้

ความถี่พร้อมกับแรงดันไฟฟ้าเป็นหนึ่งในปัจจัยหลัก ตัวบ่งชี้คุณภาพไฟฟ้า... การเบี่ยงเบนของความถี่จากปกตินำไปสู่การหยุดชะงักของการทำงานของโรงไฟฟ้าซึ่งตามกฎแล้วจะนำไปสู่การเผาไหม้เชื้อเพลิง ความถี่ที่ลดลงในระบบทำให้ผลผลิตของกลไกในองค์กรอุตสาหกรรมลดลงและประสิทธิภาพของหน่วยหลักของโรงไฟฟ้าลดลง ความถี่ที่เพิ่มขึ้นยังนำไปสู่การลดลงของประสิทธิภาพของหน่วยโรงไฟฟ้าและการสูญเสียกริดที่เพิ่มขึ้น

ในปัจจุบัน ปัญหาของการควบคุมความถี่อัตโนมัติครอบคลุมประเด็นที่หลากหลายทั้งทางเศรษฐกิจและทางเทคนิค ขณะนี้ระบบไฟฟ้ากำลังดำเนินการควบคุมความถี่อัตโนมัติ

ผลกระทบของความถี่ต่อการทำงานของอุปกรณ์โรงไฟฟ้า

หน่วยทั้งหมดที่ทำการเคลื่อนที่แบบหมุนจะถูกคำนวณในลักษณะที่ประสิทธิภาพสูงสุดของพวกเขารับรู้ถึงสามเท่าจากความเร็วรอบเฉพาะของการหมุนหนึ่งรอบ กล่าวคือที่ความเร็วที่กำหนด ในขณะนี้ หน่วยที่ทำการเคลื่อนที่แบบหมุนส่วนใหญ่เชื่อมต่อกับเครื่องจักรไฟฟ้า

การผลิตและการใช้พลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ ดังนั้นบล็อกส่วนใหญ่ที่มีการเคลื่อนที่แบบหมุนจะสัมพันธ์กับความถี่ของกระแสสลับ แท้จริงแล้ว เช่นเดียวกับความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่สร้างโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับขึ้นอยู่กับความเร็วของกังหัน ดังนั้นความเร็วของกลไกที่ขับเคลื่อนโดยมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับจึงขึ้นอยู่กับความถี่

การเบี่ยงเบนของความถี่กระแสสลับจากค่าเล็กน้อยมีผลแตกต่างกันในหน่วยประเภทต่าง ๆ รวมถึงอุปกรณ์และอุปกรณ์ต่าง ๆ ซึ่งขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้า

กังหันไอน้ำและใบพัดได้รับการออกแบบในลักษณะที่ให้กำลังเพลาสูงสุดที่เป็นไปได้ที่ความเร็วที่กำหนด (ความถี่) และป้อนไอน้ำได้อย่างราบรื่น ในกรณีนี้ ความเร็วในการหมุนที่ลดลงจะนำไปสู่การเกิดการสูญเสียจากการปะทะของไอน้ำบนใบมีดพร้อมกับแรงบิดที่เพิ่มขึ้นพร้อมๆ กัน และการเพิ่มความเร็วในการหมุนจะทำให้แรงบิดลดลงและการเพิ่มขึ้นของ การกระทบกันที่ด้านหลังของใบมีด กังหันที่ประหยัดที่สุดทำงานที่ ความถี่ที่กำหนด.

นอกจากนี้ การทำงานที่ความถี่ลดลงยังทำให้ใบพัดกังหันและชิ้นส่วนอื่นๆ สึกหรอเร็วขึ้นการเปลี่ยนแปลงความถี่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของกลไกการบริโภคเองของโรงไฟฟ้า

ผลกระทบของความถี่ต่อประสิทธิภาพของผู้ใช้ไฟฟ้า

กลไกและหน่วยของผู้ใช้ไฟฟ้าสามารถแบ่งออกเป็นห้ากลุ่มตามระดับการพึ่งพาความถี่

กลุ่มแรก ผู้ใช้ที่มีการเปลี่ยนแปลงความถี่ไม่มีผลโดยตรงต่อพลังงานที่พัฒนาขึ้น สิ่งเหล่านี้รวมถึง: แสง เตาอาร์คไฟฟ้า การรั่วไหลของความต้านทาน วงจรเรียงกระแส และโหลดที่ขับเคลื่อนโดยพวกมัน

กลุ่มที่สอง กลไกที่มีกำลังแตกต่างกันไปตามสัดส่วนของกำลังที่หนึ่งของความถี่ กลไกเหล่านี้รวมถึง: เครื่องตัดโลหะ โรงสีลูก คอมเพรสเซอร์

กลุ่มที่สาม กลไกที่มีกำลังเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของความถี่ นี่คือกลไกที่มีช่วงเวลาของการต่อต้านเป็นสัดส่วนกับความถี่ในระดับแรก ไม่มีกลไกใดที่มีโมเมนต์ต้านนี้แน่นอน แต่มีกลไกพิเศษจำนวนหนึ่งที่มีโมเมนต์ประมาณนี้

กลุ่มที่สี่ กลไกแรงบิดของพัดลมที่มีกำลังเป็นสัดส่วนกับลูกบาศก์ของความถี่ กลไกดังกล่าวรวมถึงพัดลมและปั๊มที่ไม่มีแรงต้านไฟฟ้าสถิตย์ที่ศีรษะหรือไม่มีเลย

กลุ่มที่ห้า กลไกที่มีอำนาจขึ้นอยู่กับความถี่ในระดับที่สูงขึ้น กลไกดังกล่าวรวมถึงปั๊มที่มีหัวต้านทานไฟฟ้าสถิตขนาดใหญ่ (เช่น ปั๊มป้อนของโรงไฟฟ้า)

ประสิทธิภาพของกลุ่มผู้ใช้สี่กลุ่มล่าสุดลดลงตามความถี่ที่ลดลงและเพิ่มขึ้นตามความถี่ที่เพิ่มขึ้น เมื่อมองแวบแรกดูเหมือนว่าจะเป็นประโยชน์สำหรับผู้ใช้ในการทำงานด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้น แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้น

นอกจากนี้ เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น แรงบิดของมอเตอร์เหนี่ยวนำจะลดลง ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์หยุดทำงานหากมอเตอร์ไม่มีพลังงานสำรอง

การควบคุมความถี่อัตโนมัติในระบบไฟฟ้า

วัตถุประสงค์ของการควบคุมความถี่อัตโนมัติในระบบไฟฟ้าเป็นหลักเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ประหยัดของสถานีและระบบกำลังไฟฟ้า ประสิทธิภาพของการทำงานของระบบไฟฟ้าไม่สามารถทำได้หากไม่รักษาค่าความถี่ปกติและไม่มีการกระจายโหลดที่เหมาะสมที่สุดระหว่างหน่วยการทำงานแบบขนานและโรงไฟฟ้าของระบบไฟฟ้า

ในการควบคุมความถี่ โหลดจะถูกกระจายไปตามหน่วยงาน (สถานี) แบบขนานหลายหน่วย ในเวลาเดียวกันโหลดจะถูกแจกจ่ายระหว่างหน่วยในลักษณะที่มีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในการโหลดของระบบ (มากถึง 5-10%) โหมดการทำงานของหน่วยและสถานีจำนวนมากจะไม่เปลี่ยนแปลง

ด้วยลักษณะของโหลดที่ผันแปร โหมดที่ดีที่สุดจะเป็นโหมดที่ส่วนหลักของบล็อก (สถานี) บรรทุกโหลดที่สอดคล้องกับเงื่อนไขของความเท่าเทียมกันของขั้นบันไดสัมพัทธ์ และความผันผวนเล็กน้อยและสั้นของโหลดจะครอบคลุมโดยการเปลี่ยนแปลง โหลดชิ้นส่วนขนาดเล็กจากหน่วย

เมื่อพวกเขากระจายโหลดระหว่างหน่วยที่ทำงานแบบขนานพวกเขาพยายามตรวจสอบให้แน่ใจว่าพวกเขาทั้งหมดทำงานในพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด ในกรณีนี้ จะรับประกันการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงขั้นต่ำ

หน่วยที่ได้รับมอบหมายให้ครอบคลุมการเปลี่ยนแปลงโหลดที่ไม่ได้วางแผนทั้งหมด เช่น การควบคุมความถี่ในระบบต้องเป็นไปตามข้อกำหนดดังต่อไปนี้:

• มีประสิทธิภาพสูง

• มีเส้นโค้งประสิทธิภาพการรับน้ำหนักแบบแบน เช่น รักษาประสิทธิภาพสูงในช่วงโหลดที่หลากหลาย

ในกรณีที่โหลดของระบบมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ (เช่น การเพิ่มขึ้น) เมื่อทั้งระบบเปลี่ยนเป็นโหมดการทำงานที่มีค่าเกนสัมพัทธ์ที่มากขึ้น การควบคุมความถี่จะถูกโอนไปยังสถานีดังกล่าวใน ซึ่งขนาดของอัตราขยายสัมพัทธ์นั้นใกล้เคียงกับขนาดของระบบ

สถานีความถี่มีช่วงการควบคุมที่ใหญ่ที่สุดภายในกำลังไฟฟ้าที่ติดตั้ง เงื่อนไขการควบคุมนั้นง่ายต่อการนำไปใช้หากสามารถกำหนดการควบคุมความถี่ให้กับสถานีเดียวได้ โซลูชันที่ง่ายกว่านั้นได้รับในกรณีที่สามารถกำหนดกฎระเบียบให้กับหน่วยเดียว

ความเร็วของกังหันกำหนดความถี่ในระบบไฟฟ้า ดังนั้นความถี่จึงถูกควบคุมโดยตัวควบคุมความเร็วของกังหัน กังหันมักจะติดตั้งตัวควบคุมความเร็วแบบแรงเหวี่ยง

ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการควบคุมความถี่คือกังหันควบแน่นที่มีพารามิเตอร์ไอน้ำปกติกังหันแรงดันย้อนกลับเป็นกังหันประเภทที่ไม่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการควบคุมความถี่เนื่องจากโหลดไฟฟ้าถูกกำหนดโดยผู้ใช้ไอน้ำทั้งหมดและแทบไม่ขึ้นกับความถี่ในระบบโดยสิ้นเชิง

เป็นไปไม่ได้ที่จะมอบหมายงานควบคุมความถี่ให้กับกังหันที่มีการดูดไอน้ำขนาดใหญ่ เนื่องจากประการแรก พวกมันมี (ช่วงการควบคุมที่เล็กมาก และประการที่สอง พวกมันไม่ประหยัดสำหรับการดำเนินการโหลดแบบแปรผัน

เพื่อรักษาช่วงการควบคุมที่ต้องการ กำลังของสถานีควบคุมความถี่ควรมีอย่างน้อย 8 - 10% ของโหลดในระบบ เพื่อให้มีช่วงการควบคุมที่เพียงพอ ช่วงการควบคุมของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนต้องไม่เท่ากับกำลังการผลิตติดตั้ง ดังนั้นกำลังของ CHP ซึ่งปรับความถี่ขึ้นอยู่กับประเภทของหม้อไอน้ำและกังหันควรสูงกว่าช่วงการปรับที่ต้องการสองถึงสามเท่า

พลังงานที่ติดตั้งที่เล็กที่สุดของโรงไฟฟ้าพลังน้ำเพื่อสร้างช่วงการควบคุมที่จำเป็นอาจน้อยกว่าพลังความร้อนอย่างมาก สำหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ช่วงการควบคุมมักจะเท่ากับกำลังการผลิตติดตั้ง เมื่อความถี่ถูกควบคุมโดยโรงไฟฟ้าพลังน้ำ จะไม่มีการจำกัดอัตราการเพิ่มขึ้นของโหลดที่เริ่มตั้งแต่วินาทีที่กังหันเริ่มทำงาน อย่างไรก็ตาม การควบคุมความถี่ของโรงไฟฟ้าพลังน้ำมีความเกี่ยวข้องกับความยุ่งยากที่ทราบกันดีของอุปกรณ์ควบคุม

นอกจากประเภทสถานีและลักษณะของอุปกรณ์แล้ว การเลือกสถานีควบคุมยังได้รับอิทธิพลจากตำแหน่งที่ตั้งในระบบไฟฟ้า ซึ่งก็คือระยะห่างทางไฟฟ้าจากโหลดเซ็นเตอร์ หากสถานีตั้งอยู่ตรงกลางของโหลดไฟฟ้าและเชื่อมต่อกับสถานีย่อยและสถานีอื่น ๆ ของระบบผ่านสายไฟที่ทรงพลัง ตามกฎแล้วการเพิ่มขึ้นของโหลดของสถานีควบคุมจะไม่ทำให้เกิดการละเมิด เสถียรภาพคงที่

ในทางกลับกัน เมื่อสถานีควบคุมอยู่ไกลจากจุดศูนย์กลางของระบบ อาจมีความเสี่ยงต่อความไม่เสถียรในกรณีนี้ การควบคุมความถี่จะต้องมาพร้อมกับการควบคุมมุมที่แตกต่างของเวกเตอร์ e เป็นต้น ค. ระบบและสถานีสำหรับจัดการหรือควบคุมกำลังส่ง.

ข้อกำหนดหลักสำหรับระบบควบคุมความถี่กำหนด:

• พารามิเตอร์และขีด จำกัด ของการปรับ

• ข้อผิดพลาดแบบคงที่และไดนามิก

• อัตราการเปลี่ยนแปลงของโหลดบล็อก

• สร้างความมั่นใจในเสถียรภาพของกระบวนการกำกับดูแล

• ความสามารถในการควบคุมโดยวิธีการที่กำหนด

เรกูเลเตอร์ควรมีการออกแบบที่เรียบง่าย เชื่อถือได้ในการใช้งาน และราคาไม่แพง

วิธีการควบคุมความถี่ในระบบไฟฟ้า

การเติบโตของระบบไฟฟ้านำไปสู่ความจำเป็นในการควบคุมความถี่ของหลายช่วงตึกของสถานีหนึ่งและหลายสถานี เพื่อจุดประสงค์นี้ มีการใช้วิธีต่างๆ มากมายเพื่อให้แน่ใจว่าระบบกำลังทำงานได้อย่างเสถียรและมีคุณภาพความถี่สูง

วิธีการควบคุมที่ใช้จะต้องไม่อนุญาตให้มีการเพิ่มขีดจำกัดการเบี่ยงเบนความถี่เนื่องจากข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นในอุปกรณ์เสริม (อุปกรณ์กระจายโหลดแบบแอกทีฟ ช่องสัญญาณการวัดและส่งข้อมูลทางไกล ฯลฯ)

วิธีการควบคุมความถี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าความถี่ถูกรักษาไว้ในระดับที่กำหนด โดยไม่คำนึงถึงโหลดในชุดควบคุมความถี่ (แน่นอนว่าไม่ได้ใช้ช่วงการควบคุมทั้งหมด) จำนวนหน่วยและสถานีควบคุมความถี่ และขนาดและระยะเวลาของการเบี่ยงเบนความถี่… วิธีการควบคุมยังต้องทำให้มั่นใจถึงการรักษาอัตราส่วนโหลดที่กำหนดของชุดควบคุมและการเข้าสู่กระบวนการควบคุมพร้อมกันของทุกหน่วยที่ควบคุมความถี่

วิธีการของลักษณะคงที่

วิธีที่ง่ายที่สุดนั้นได้มาจากการปรับความถี่ของหน่วยทั้งหมดในระบบ เมื่อชุดหลังติดตั้งตัวควบคุมความเร็วที่มีลักษณะคงที่ ในการทำงานแบบขนานของบล็อกที่ทำงานโดยไม่เปลี่ยนลักษณะการควบคุม การกระจายของโหลดระหว่างบล็อกสามารถหาได้จากสมการลักษณะเฉพาะทางสถิตและสมการกำลัง

ในระหว่างการดำเนินการ การเปลี่ยนแปลงของโหลดจะเกินค่าที่ระบุอย่างมาก ดังนั้นความถี่จึงไม่สามารถคงไว้ภายในขีดจำกัดที่ระบุได้ ด้วยวิธีการควบคุมนี้ จำเป็นต้องมีการหมุนเวียนสำรองขนาดใหญ่กระจายไปทั่วทุกหน่วยของระบบ

วิธีนี้ไม่สามารถรับประกันการทำงานที่ประหยัดของโรงไฟฟ้าได้เนื่องจากในแง่หนึ่งจะไม่สามารถใช้หน่วยประหยัดได้เต็มประสิทธิภาพและในทางกลับกันภาระของทุกหน่วยจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

วิธีที่มีลักษณะแบบแอสแตติก

หากยูนิตระบบทั้งหมดหรือบางส่วนติดตั้งตัวควบคุมความถี่ที่มีลักษณะแบบแอสแตติก ในทางทฤษฎีความถี่ในระบบจะไม่เปลี่ยนแปลงสำหรับการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในโหลด อย่างไรก็ตาม วิธีการควบคุมนี้ไม่ได้ส่งผลให้อัตราส่วนโหลดคงที่ระหว่างหน่วยควบคุมความถี่

วิธีนี้สามารถใช้ได้สำเร็จเมื่อมีการกำหนดการควบคุมความถี่ให้กับยูนิตเดียวในกรณีนี้ พลังงานของอุปกรณ์ควรมีอย่างน้อย 8 — 10% ของพลังงานของระบบ ไม่สำคัญว่าตัวควบคุมความเร็วจะมีลักษณะไม่คงที่หรืออุปกรณ์จะติดตั้งตัวควบคุมความถี่ที่มีลักษณะไม่คงที่หรือไม่

การเปลี่ยนแปลงโหลดที่ไม่ได้วางแผนทั้งหมดจะถูกรับรู้โดยหน่วยที่มีลักษณะแบบแอสแตติก เนื่องจากความถี่ในระบบยังคงไม่เปลี่ยนแปลง โหลดในหน่วยอื่น ๆ ของระบบจะไม่เปลี่ยนแปลง การควบคุมความถี่แบบหน่วยเดียวด้วยวิธีนี้สมบูรณ์แบบ แต่พิสูจน์ได้ว่าไม่สามารถยอมรับได้เมื่อมีการกำหนดการควบคุมความถี่ให้กับหลาย ๆ ยูนิต วิธีนี้ใช้สำหรับการควบคุมในระบบไฟฟ้ากำลังต่ำ

วิธีการกำเนิด

วิธีการสร้างหลักสามารถใช้ในกรณีที่จำเป็นต้องปรับความถี่ของหลายยูนิตที่สถานีเดียวกันตามเงื่อนไขของระบบ

มีการติดตั้งตัวควบคุมความถี่ที่มีลักษณะไม่คงที่บนบล็อกใดบล็อกหนึ่งซึ่งเรียกว่าบล็อกหลัก โหลดเรกูเลเตอร์ (อีควอไลเซอร์) ถูกติดตั้งบนบล็อกที่เหลือซึ่งมีหน้าที่ควบคุมความถี่ด้วย พวกเขาได้รับมอบหมายให้รักษาอัตราส่วนที่กำหนดระหว่างโหลดในหน่วยหลักและหน่วยอื่น ๆ ที่ช่วยควบคุมความถี่ กังหันทั้งหมดในระบบมีตัวควบคุมความเร็วคงที่

วิธีสถิติเชิงจินตภาพ

วิธีจินตภาพคงที่สามารถใช้ได้กับการควบคุมทั้งแบบสถานีเดียวและหลายสถานีในกรณีที่สองจะต้องมีช่องสัญญาณโทรมาตรสองทางระหว่างสถานีที่ปรับความถี่และห้องควบคุม (การส่งสัญญาณโหลดจากสถานีไปยังห้องควบคุมและการส่งคำสั่งอัตโนมัติจากห้องควบคุมไปยังสถานี ).

มีการติดตั้งตัวควบคุมความถี่ในแต่ละอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องในการควบคุม ระเบียบนี้เป็นแบบคงที่สำหรับการรักษาความถี่ในระบบและแบบคงที่ในส่วนที่เกี่ยวกับการกระจายโหลดระหว่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกระจายโหลดที่เสถียรระหว่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบมอดูเลต

การแบ่งปันโหลดระหว่างอุปกรณ์ควบคุมความถี่ทำได้โดยใช้อุปกรณ์แบ่งปันโหลดที่ใช้งานอยู่ หลังสรุปโหลดทั้งหมดของชุดควบคุมแบ่งระหว่างพวกเขาในอัตราส่วนที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

วิธีการของสถิติเชิงจินตภาพยังทำให้สามารถควบคุมความถี่ในระบบของสถานีต่างๆ ได้หลายสถานี และในขณะเดียวกัน อัตราส่วนโหลดที่กำหนดจะได้รับการเคารพทั้งระหว่างสถานีและระหว่างแต่ละหน่วย

วิธีเวลาแบบซิงโครนัส

วิธีนี้ใช้การเบี่ยงเบนของเวลาซิงโครนัสจากเวลาทางดาราศาสตร์เป็นเกณฑ์สำหรับการควบคุมความถี่ในระบบไฟฟ้าหลายสถานีโดยไม่ต้องใช้ระบบเทเลแมคคานิกส์ วิธีนี้ขึ้นอยู่กับการพึ่งพาคงที่ของการเบี่ยงเบนของเวลาซิงโครนัสจากเวลาทางดาราศาสตร์ โดยเริ่มจากช่วงเวลาหนึ่งในช่วงเวลาหนึ่ง

ที่ความเร็วซิงโครนัสปกติของโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดกังหันของระบบและความเท่าเทียมกันของโมเมนต์การหมุนและโมเมนต์ต้านทาน โรเตอร์ของมอเตอร์ซิงโครนัสจะหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน หากวางลูกศรไว้บนแกนโรเตอร์ของซิงโครนัสมอเตอร์ จะแสดงเวลาในระดับหนึ่ง การวางเฟืองที่เหมาะสมระหว่างแกนของมอเตอร์ซิงโครนัสกับแกนของเข็มนาฬิกา จะทำให้เข็มหมุนด้วยความเร็วเท่ากับเข็มชั่วโมง นาที หรือวินาทีของนาฬิกาได้

เวลาที่แสดงด้วยลูกศรนี้เรียกว่าเวลาซิงโครนัส เวลาทางดาราศาสตร์ได้มาจากแหล่งเวลาที่แม่นยำหรือจากมาตรฐานความถี่ของกระแสไฟฟ้า

วิธีการสำหรับการควบคุมลักษณะที่ไม่คงที่และคงที่พร้อมกัน

สาระสำคัญของวิธีนี้มีดังนี้ มีสถานีควบคุมสองแห่งในระบบไฟฟ้า หนึ่งในนั้นทำงานตามลักษณะแบบแอสแตติก และอีกสถานีหนึ่งทำงานตามแบบคงที่โดยมีค่าสัมประสิทธิ์แบบคงที่เล็กน้อย สำหรับการเบี่ยงเบนเล็กน้อยของตารางโหลดจริงจากห้องควบคุม ความผันผวนของโหลดใดๆ จะถูกรับรู้โดยสถานีที่มีลักษณะไม่คงที่

ในกรณีนี้ สถานีควบคุมที่มีลักษณะคงที่จะเข้าร่วมในกฎระเบียบในโหมดชั่วคราวเท่านั้น โดยหลีกเลี่ยงการเบี่ยงเบนความถี่มาก เมื่อระยะการปรับของสถานีแรกหมดลง สถานีที่สองจะเข้าสู่การปรับ ในกรณีนี้ ค่าความถี่คงที่ใหม่จะแตกต่างจากค่าปกติ

ในขณะที่สถานีแรกควบคุมความถี่ โหลดบนสถานีฐานจะไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อปรับตามสถานีที่สอง ภาระในสถานีฐานจะเบี่ยงเบนไปจากสถานีฐานข้อดีและข้อเสียของวิธีนี้ชัดเจน

วิธีการจัดการ Power Lock

วิธีนี้ประกอบด้วยความจริงที่ว่าแต่ละระบบไฟฟ้าที่รวมอยู่ในการเชื่อมต่อโครงข่ายมีส่วนร่วมในการควบคุมความถี่เฉพาะในกรณีที่การเบี่ยงเบนความถี่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของโหลดในนั้น วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของระบบพลังงานที่เชื่อมต่อกันดังต่อไปนี้

หากโหลดในระบบไฟฟ้าใด ๆ เพิ่มขึ้นความถี่ที่ลดลงจะมาพร้อมกับการลดลงของกำลังการแลกเปลี่ยนที่กำหนดในขณะที่ในระบบไฟฟ้าอื่น ๆ ความถี่ที่ลดลงจะมาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของกำลังการแลกเปลี่ยนที่กำหนด

เนื่องจากอุปกรณ์ทั้งหมดที่มีลักษณะการควบคุมแบบคงที่พยายามรักษาความถี่เพิ่มกำลังขับ ดังนั้น สำหรับระบบไฟฟ้าที่เกิดการเปลี่ยนแปลงของโหลด เครื่องหมายของการเบี่ยงเบนความถี่และเครื่องหมายของการเบี่ยงเบนของกำลังการแลกเปลี่ยนจะตรงกัน แต่ในระบบไฟฟ้าอื่นๆ สัญญาณเหล่านี้จะไม่เหมือนกัน

ระบบไฟฟ้าแต่ละระบบมีสถานีควบคุมหนึ่งสถานีซึ่งติดตั้งตัวควบคุมความถี่และรีเลย์ปิดกั้นการแลกเปลี่ยนพลังงาน

นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะติดตั้งตัวควบคุมความถี่ในระบบใดระบบหนึ่งซึ่งถูกบล็อกโดยรีเลย์แลกเปลี่ยนพลังงานและในระบบไฟฟ้าที่อยู่ติดกัน - ตัวควบคุมพลังงานแลกเปลี่ยนที่ถูกบล็อกโดยรีเลย์ความถี่

วิธีที่สองมีข้อได้เปรียบเหนือวิธีแรกหากเครื่องควบคุมไฟฟ้ากระแสสลับสามารถทำงานที่ความถี่ที่กำหนดได้

เมื่อโหลดในระบบไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง สัญญาณของการเบี่ยงเบนความถี่และพลังงานการแลกเปลี่ยนจะเกิดขึ้นพร้อมกัน วงจรควบคุมจะไม่ถูกบล็อก และภายใต้การทำงานของตัวควบคุมความถี่ โหลดบนบล็อกของระบบนี้จะเพิ่มขึ้นหรือลดลง ในระบบไฟฟ้าอื่นๆ สัญญาณของการเบี่ยงเบนความถี่และกำลังการแลกเปลี่ยนจะแตกต่างกัน ดังนั้นวงจรควบคุมจึงถูกปิดกั้น

การควบคุมโดยวิธีนี้จำเป็นต้องมีช่องโทรทัศน์ระหว่างสถานีย่อยที่สายเชื่อมต่อออกไปยังระบบไฟฟ้าอื่นและสถานีที่ควบคุมความถี่หรือการไหลของการแลกเปลี่ยน สามารถใช้วิธีการควบคุมการปิดกั้นได้สำเร็จในกรณีที่ระบบพลังงานเชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมต่อเพียงจุดเดียว

วิธีระบบความถี่

ในระบบที่เชื่อมต่อกันซึ่งมีระบบไฟฟ้าหลายระบบ บางครั้งการควบคุมความถี่จะถูกกำหนดให้กับระบบหนึ่งในขณะที่ระบบอื่นควบคุมกำลังส่ง

วิธีสถิติภายใน

วิธีนี้เป็นการพัฒนาเพิ่มเติมของวิธีการปิดกั้นการควบคุม การปิดกั้นหรือเสริมกำลังการทำงานของตัวควบคุมความถี่ไม่ได้ดำเนินการโดยใช้รีเลย์กำลังพิเศษ แต่โดยการสร้างสถิติในกำลังส่ง (แลกเปลี่ยน) ระหว่างระบบ

ในแต่ละระบบพลังงานปฏิบัติการแบบขนาน จะมีการจัดสรรสถานีควบคุมหนึ่งสถานี ซึ่งติดตั้งตัวควบคุมซึ่งมีสถิติในแง่ของพลังงานการแลกเปลี่ยน หน่วยงานกำกับดูแลตอบสนองทั้งค่าสัมบูรณ์ของความถี่และกำลังการแลกเปลี่ยนในขณะที่ค่าหลังคงที่และความถี่เท่ากับค่าเล็กน้อย

ในทางปฏิบัติ ในระบบไฟฟ้าระหว่างวัน โหลดจะไม่เปลี่ยนแปลง แต่การเปลี่ยนแปลงตามตารางโหลด จำนวนและกำลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในระบบและกำลังการแลกเปลี่ยนที่ระบุจะไม่เปลี่ยนแปลงเช่นกัน ดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์คงที่ของระบบจึงไม่คงที่

ด้วยความสามารถในการสร้างที่สูงกว่าในระบบ มันจึงมีขนาดเล็กลงและมีกำลังที่ต่ำกว่า ในทางกลับกัน ค่าสัมประสิทธิ์คงที่ของระบบจะสูงกว่า ดังนั้น เงื่อนไขที่จำเป็นของความเท่าเทียมกันของค่าสัมประสิทธิ์ทางสถิติจะไม่สำเร็จเสมอไป สิ่งนี้จะส่งผลให้เมื่อโหลดเปลี่ยนแปลงในระบบไฟฟ้าระบบหนึ่ง ตัวแปลงความถี่ในระบบไฟฟ้าทั้งสองจะทำงาน

ในระบบไฟฟ้าที่มีการเบี่ยงเบนของโหลด ตัวแปลงความถี่จะทำงานตลอดเวลาในทิศทางเดียวในระหว่างกระบวนการควบคุมทั้งหมด โดยพยายามชดเชยความไม่สมดุลที่เกิดขึ้น ในระบบไฟฟ้าที่สอง การทำงานของตัวควบคุมความถี่จะเป็นแบบสองทิศทาง

หากค่าสัมประสิทธิ์สถานะของตัวควบคุมที่เกี่ยวข้องกับกำลังการแลกเปลี่ยนมากกว่าค่าสัมประสิทธิ์สถิติของระบบ เมื่อเริ่มต้นกระบวนการควบคุม สถานีควบคุมของระบบไฟฟ้านี้จะลดโหลด ซึ่งจะเป็นการเพิ่มกำลังการแลกเปลี่ยน และหลังจากนี้จะเพิ่มโหลดเพื่อคืนค่าที่ตั้งไว้ของกำลังการแลกเปลี่ยนที่ความถี่ที่กำหนด

เมื่อค่าสัมประสิทธิ์สถานะของเรกูเลเตอร์ที่เกี่ยวกับกำลังการแลกเปลี่ยนน้อยกว่าค่าสัมประสิทธิ์สเตตัสของระบบ ลำดับการควบคุมในระบบไฟฟ้ากำลังที่สองจะถูกย้อนกลับ (อย่างแรก การยอมรับปัจจัยขับเคลื่อนจะเพิ่มขึ้น จากนั้นจะ ลด).