Аварийная частотная разгрузка энергосистем - Разгрузка с малым числом очередей

СПОСОБ РАЗГРУЗКИ С МАЛЫМ ЧИСЛОМ ОЧЕРЕДЕЙ
По этому методу назначается небольшое число очередей. Характер такой разгрузки показан на рис.15. Уставки f1 - fn выбираются такими же, как и в других методах разгрузки. Отключение потребителей начинают как можно раньше, чтобы не опоздать с акцией разгрузки. В то же время возлагают надежду на мобилизацию вращающегося резерва и исправления положения без аварийного отключения потребителей.

В энергосистемах России принимают f1=48,5 Гц и fн=46,5 Гц. В отдельных энергосистемах уставки могут отличаться от этих значений. Общее число очередей выбирают в пределах 3-5. Если n=5, то уставки смежных очередей отличаются друг от друга на Гц, что обеспечивает селективность работы очередей. Вследствие погрешности частотного реле срабатывание может произойти при где Δ - погрешность реле. В таком случае Δ f должно быть больше двойного значения погрешности Принимая Δ=0,15 Гц и учитывая некоторый запас, получаем указанную выше величину 0,5 Гц. Если н<5, то вопрос о неселективной работе очередей не возникает.
Частотная разгрузка с малым числом очередей широко используется в энергетических системах зарубежных стран. Главный аргумент в пользу такого варианта - сокращение аппаратуры автоматики разгрузки - неубедителен. С малым числом очередей невозможно обеспечить разгрузку энергосистемы так, чтобы сначала частота не ’’провалилась” ниже предельной уставки fн, а затем была подтянута до номинального уровня.
В энергосистемах России вариант АЧР с малым числом очередей применялся в изолированно работающих энергосистемах. При создании объединенных энергосистем и тем более Единой Энергетической Системы (ЕЭС) России вариант АЧР с малым числом очередей заменили на новый, который будет рассмотрен ниже.
Учитывая однако, что в отдельных энергосистемах может быть использован этот вариант частотной разгрузки, укажем конкретные данные по настройке АЧР. В таблице приведены порядковые номера очередей разгрузки, их уставки по частоте и величины мощностей потребителей, присоединяемых к этим очередям. Кроме этого указаны выдержки времени, выбранные для устранения ложного отключения при случайном срабатывании реле частоты.

Мощность потребителей, присоединяемых к очереди разгрузки выбирают из следующих соображений. Считают, что если срабатывает очередь, то отключение потребителей должно быть таким, чтобы “вытянуть” частоту до номинальной или хотя бы близко к этому уровню. В первом приближении именно этот принцип заложен в основу расчета данных таблицы. Необходимо помнить, что фактическое потребление отключаемой нагрузки может не соответствовать расчетному, поэтому скрупулезное уточнение этой величины неоправданно.
К недостаткам способа следует отнести факт разгрузки большими порциями по мощности. Пусть число очередей n=3, а суммарная мощность разгрузки Δ Рачр=40 %. При равномерном распределении нагрузки между очередями, каждая из них будет отключать около 13,3 %. Если регулирующий эффект нагрузки кн=2,0, то срабатывание каждой очереди АЧР приведет к подъему частоты на 3,3 Гц.
Особая ситуация возникает на границе срабатывания очереди. За счет погрешности измерения реле частоты может не работать. Тогда частота зависнет на уроне уставки этой очереди. При другом знаке погрешности и срабатывании данной очереди подъем частоты составит 3,3 Гц над уровнем этой уставки. Такой разброс установившегося значения частоты после действия АЧР недопустим.
Значительное перерегулирование при малом числе очередей можно пояснить так. На вертикальном участке характеристики частотной разгрузки плотность разгрузки кр=0, т.е. разгрузка бездействует или, что тоже самое, отсутствует. На горизонтальном участке  в пределах мощности этой очереди. Бесконечно высокое значение кр и приводит к перерегулированию. Данная очередь отключает потребителей на предельное значение по заранее предусмотренной программе.
Разгрузка по отклонению частоты может только приостановить снижение частоты на некотором уровне. Это наглядно видно на примере АЧР с бесконечно большим числом очередей (см.рис.16). Для устранения этого недостатка предусматривают дополнительную очередь с уставкой по частоте f, но с выдержкой времени 20 - 30 с. Пока срабатывают очереди f1-fn, дополнительная очередь не работает из-за выдержки времени. После действия основных очередей, когда частота установится ниже уровня уставки fдоп, эта очередь сработает и за счет дополнительного отключения потребителей обеспечит подъем частоты.

В настоящее время рассмотренный вариант АЧР считается устаревшим и в энергосистемах России практически не применяется. В энергосистемах зарубежных стран аварийная частотная разгрузка стала применяться значительно позже, чем в России. В качестве начального этапа применяют АЧР с небольшим числом очередей [1]). За последнее время и за рубежом наметилась тенденция к переходу на новый вариант частотной разгрузки.