Первичное, вторичное и третичное (экономическое) регулирование частоты. Централизованное и децентрализованное регулирование частоты и активной мощности в ЭЭС.

Первичное вторичное и третичное регулирование частоты

При нарушении, вследствие возмущающего воздействия, баланса мощностей в ЭЭС начинается электромеханический переходный процесс, сопровождающийся снижением или повышением частоты вращения синхронных генераторов. И то и другое некатастрофично, поскольку нагруженная ЭЭС обладает способностью самоустановления послеаварийного установившегося режима, благодаря естественному свойству нагрузки соответственно снижать и увеличивать свою производитель­ность. Для спасения ЭЭС необходимо снижение дефицита ∆ Р_г2, что и делается противоаварийным отклонением нагрузки по снижению частоты автоматикой частотной разгрузки (АЧР) — наи­более простым и эффективным видом АОСЧ.

Опасно и повышение частоты вращения синхронных гене­раторов в избыточной по мощности части ЭЭС, но уже с точки зрения сохранения статической устойчивости в после аварийном режиме. В этом случае производится частотное отключение гидрогенераторов (АЧОГ).

Остановить процессы снижения или повышения частоты, затем из­менить их соответственно на возрастание и снижение частоты с целью восстановления ее номинального значения, и есть задача автоматики противоаварийных частотных отключений нагрузки (АЧР) и частотного ускоренного пуска гидрогенераторов (АЧУП) в дефицитной и отключе­ния гидрогенераторов (АЧОГ) в избыточной по мощности частях ЭЭС.

Обязательная для всех подстанций автоматика частотной разгрузки наносит ущерб потребителям электроэнергии, поэтому должна обладать свойством адаптации к возникшему недостатку (дефициту) мощности. Поскольку АЧР релейного действия, то возможно лишь дискретное по­следовательное приближение отключаемой мощности к возникшему ее дефициту. Поэтому она реализуется многими автоматами трех кате­горий АЧР1, АЧР2 и АЧР3. Наиболее распространена и эффективна первая из них, состоящая из N = 10-20 мгновенно действующих (по мере снижения частоты) автоматов, установленных на ПС, с мелкоступенча­то (через ∆ f=0, 1-0, 2 Гц) разнесенными частотами срабатывания их измерительных реле частоты от f _у = 48, 5 до от f _у = 46, 5 Гц и скрупулезно рассчитанными с учетом уменьшающегося в функции снижения частоты и по мере отключения потребителей дефицита мощности от­ключаемыми ими мощностями нагрузки.

Если в течение некоторого времени, начиная с t₁ = 5 с, частота не восстанавливается до близкой к номинальной, т.е. утяжеленный режим ЭЭС продолжается, то приходят в действие (обычно не более пяти автоматов) АЧР2, имеющие одну установленную частоту срабатывания f_y2 = 49, 2 Гц, но различающиеся на ∆ t = 5 с выдержки времени, допол­нительного отключения потребителей электроэнергии. Временные гра­фики иллюстрируют эффективность АЧР1 по приостановке снижения частоты и АЧР2 по ее восстановлению.

Категория автоматов АЧР3 устанавливается на ПС сильно дефицитных частей ЭЭС, в которых возможно весьма быстрое снижение ча­стоты до опасного уровня (45 Гц). Они функционируют по скорости изменения частоты: производная функции изменения частоты является показателем дефицита мощности и вероятной глубины снижения частоты.

По мере восстановления частоты автоматикой противоаварийной частотной разгрузки, полного загружения недогруженных и частотного ускоренного пуска резервных гидрогенераторов и в результате действия автоматики управления нормальными режимами ЭЭС электроснабжение отключенных потребителей электроэнергии восстанавли­вается автоматами частотного повторного включения (ЧАПВ).

В эксплуатации находятся различные разновидности релейно-контактных автоматических устройств частотной разгрузки (АУЧР), нередко комбинированных, выполняющих функции одного комплекта автоматов АЧР1, АЧР2 и ЧАПВ. Основным их элементом является измерительное реле частоты с автоматическим переключением установленных частот его срабатыва­ния как при снижении, так и при повышении частоты.