لزوم کنترل توان حقیقی در یک سیستم قدرت
در یک سیستم قدرت به هم پیوسته فرکانس سیستم بستگی به تعادل توان حقیقی در آن سیستم دارد و با بروز یک تغییر یا اغتشاش در میزان بار سیستم، فرکانس سیستم دچار تغییر می‌شود که علت آن پاسخگویی به تغییرات بار توسط ژنراتورهای آن سیستم است که باعث تغییر سرعت چرخش ژنراتورها و به طبع آن تغییر فرکانس سیستم می‌شود. برای عملکرد رضایت بخش یک سیستم قدرت باید فرکانس کار سیستم ثابت بماند و همان گونه که بیان شد فرکانس کار سیستم بستگی به بار سیستم دارد پس باید یک مکانیزم کنترلی طراحی کرد که پس از بروز اغتشاش در یک سیستم این مکانیزم کنترلی به این تغییرات پاسخ سریع و مطلوب دهد و شرایط سیستم قدرت را به حالت مطلوب اولیه باز گرداند، این مکانیزم کنترلی همان سیستم کنترل اتوماتیک تولید می‌باشد.
اهداف کلی سیستم کنترل اتوماتیک تولید
اهداف اولیه کنترل اتوماتیک تولید، تنظیم فرکانس سیستم در مقدار مشخص اسمی و حفظ تبادل توان بین نواحی کنترلی در مقدار برنامه ریزی شده از طریق تنظیم خروجی ژنراتورهای انتخابی است.
بخش‌های مختلف سیستم کنترل اتوماتیک تولید
برای رسیدن به اهداف ذکر شده سه حلقه کاری برای سیستم کنترل اتوماتیک در نظر گرفته می‌شود که عبارتست از کنترل اولیه، کنترل ثانویه و کنترل ثالثیه .
کنترل اولیه
سیستم کنترل اولیه وظیفه پاسخ به تغییرات بار جهت برگراندن فرکانس کار سیستم به مقدار مطلوب را بر عهده دارد و این عمل توسط گاورنر انجام می‌شود بدین صورت که با بروز یک تغییر در بار سیستم سرعت چرخش ژنراتور به مقداری که توسط ثابت لختی آن مشخص می‌شود، تغییر می‌کند و گاورنر که از سرعت چرخش ژنراتور فیدبک می‌گیرد و آن را با یک سر عت مرجع می‌سنجد این تغییر سرعت را دریافت می‌کند و با فرمان دادن به شیر بخار، توان ورودی به توربین را برای رسیدن به سرعت مطلوب اصلاح می‌کند.
کنترل ثانویه
سیستم کنترل اولیه با استفاده از گاورنر‌های با مشخصه شیب افتی به تغییرات بار به صورت مطلوب پاسخ می‌دهد ولی فرکانس کار سیستم رادر حدود مقدار نامی می‌رساند و همیشه خطای حالت ماندگار فرکانس بسته به مشخصه شیب گاورنر وجود خواهد داشت . برای از بین بردن این خطای حالت ماندگار باید از سیستم کنترل تکمیلی استفاده کرد که مجهز به یک انتگرال گیر باشد تا شرط صفر شدن خطای حالت ماندگار را برای ما ارضا کند، این کنترل تکمیلی همان سیستم کنترل ثانویه‌است.
پس سیستم کنترل ثانویه با دو هدف اصلی طراحی گردیده‌است :
- ۱. باز گرداندن فرکانس کار سیستم به مقدار قبل از بروز اغتشاش (صفر کردن خطای حالت ماندگار فرکانس )
- ۲ . باز گرداندن میزان فلوی ارتباطی نواحی مختلف سیستم به مقدار برنامه ریزی شده
کنترل ثالثیه
این حلقه از سیستم کنترل اتوماتیک با انجام مطالعات پخش بار اقتصادی به صورت استاتیکی به مباحث اقتصادی می‌پردازد. کنترل ثالثیه پس از عملکرد کنترل ثانویه توسط بهره برداران سیستم فعال می‌گردد. در شرایطی که یک حادثه باعث ایجاد یک تغییر ماندگار در مقدار ذخیره کنترل ثانویه شود سهم دائمی ذخیره کنترل ثانویه بعنوان انحراف کنترل ثالثیه در نظر گرفته می‌شود. هر بلوک یا ناحیه کنترلی باید ذخیره کنترل ثالثیه کافی برای جایگزینی کنترل ثانویه در زمان کوتاه بعد از هراختلال را در دسترس داشته باشد. در صورتی که واحد تولیدی بزرگی از مدار خارج شود و توسط کنترل ثانویه پوشش داده نشود لازم است که ذخیره کنترل ثالثیه این کسری را جبران کند. کنترل ثالثیه، هرگونه تغییر خودکار یا دستی بر نقطه کار ژنراتورها را شامل می‌شود و دارای اهداف ذیل می‌باشد:
- تضمین تأمین به موقع ذخیره کافی کنترل ثانویه
- توزیع مناسب توان کنترل ثانویه بر روی ژنراتورهای مختلف با توجه به ملاحظات اقتصادی
فهرست مطالب:
مقدمه
کنترل بار- فرکانس
مدل گاورنر
موارد انجام شده توسط سیگنال فرمان افزایش توان
مدل ریاضی گاورنر
بلوک دیاگرام گاورنر
مدل توربین
مدل سیستم الکتریکی
تقسیم بندی نمو توان ورودی به سیستم الکتریکی
مدل کامل سیستم کنترل LFC
تحلیل و بررسی LFC در حالت مانا
ورودی های مهم در سیستم LFC
پاسخ دینامیکی LFC
منطقه تحت کنترل
سیستم LFC به همراه انتگرال گیر
کنترل فرکانس و کنترل پخش بار اقتصادی
کنترل فرکانس در سیستم های دومنطقه ای
و...
پاورپوینت کامل و جامع با عنوان کنترل بار- فرکانس (LFC) در سیستم های قدرت در 37 اسلاید