O que causa variação de potência ativa no grupo gerador

A flutuação de potência ativa do grupo gerador tem um grande impacto na estabilidade operacional do grupo gerador.A margem de estabilidade da flutuação da potência ativa do gerador na operação de fase tardia é relativamente grande.Quando o gerador está em operação de avanço de fase, especialmente em operação de avanço de fase profunda, a margem de estabilidade do grupo gerador será bastante reduzida, o que é fácil de fazer com que o grupo gerador perca estabilidade e desarme, o que ameaça seriamente a operação segura do unidade e rede elétrica.

Este artigo analisa os motivos da flutuação de energia do grupo gerador e adota medidas preventivas direcionadas para garantir a operação estável do grupo gerador.

1. Influência da potência reativa na potência ativa

Análise sobre a relação entre potência ativa e potência reativa do gerador

O dispositivo de excitação do gerador é analisado sem ajuste automático em todo o processo de potência do motor primário do gerador, e o operador apenas ajusta a potência ativa do gerador, o que equivale a manter constante o potencial E e a reatância do gerador.A potência ativa e o ângulo de potência do gerador são senoidais, e a potência reativa e o ângulo de potência são cossenos.

Na fórmula, E0, U é o potencial do gerador e a tensão terminal;X1 é a reatância síncrona do gerador;δ é o ângulo de potência eletromagnética do gerador.

Pode-se observar que quanto mais a potência ativa aumenta, mais a potência reativa diminui.Quando um determinado ângulo de potência é atingido, o gerador muda de operação de fase tardia para operação de fase direta, absorvendo energia reativa indutiva do sistema.O ângulo de potência aumenta com o aumento da profundidade de fase, e quanto mais profunda for a fase principal, menor será a corrente de excitação.Portanto, para evitar avanço de fase excessivo do gerador, é necessário aumentar a corrente de excitação ao mesmo tempo em que se aumenta a potência ativa do gerador, de forma a reduzir a profundidade de avanço e garantir a tensão terminal constante.

2. Influência da regulação da frequência da unidade, regulação da pressão do estágio e regulação da frequência primária na geração de energia ativa

1) A pressão do estágio de regulagem da unidade está na mesma posição que a flutuação da potência ativa.No ciclo de tempo, a pressão do estágio de regulagem da unidade está 20 minutos à frente da flutuação da potência ativa.

2) A frequência da unidade está em fase com a flutuação da potência ativa, e a flutuação da frequência da unidade está 0,1s à frente da flutuação da potência ativa no ciclo de tempo

3) A flutuação de potência ativa da unidade é causada pela ação de regulação de frequência primária.Em princípio, a regulação de frequência primária opera pela velocidade do gerador.

Pode-se analisar que a alteração da velocidade de partida do gerador causa uma ação de regulação de frequência primária.O resultado do comando de ação de regulação de frequência primária é refletido na alteração da pressão do estágio de regulação da unidade e, em seguida, refletido na alteração da frequência da unidade e da potência ativa.

3. Influência da frequência da rede na potência ativa

Pode ser visto no diagrama de forma de onda que a amplitude de flutuação de frequência da rede elétrica é muito menor que a do grupo gerador, e a periodicidade é ruim e quase irregular.Portanto, a influência da frequência da rede na flutuação da potência ativa pode ser eliminada.

Através da análise acima, a influência da potência reativa, sistema de regulação de excitação, frequência da rede e outros fatores na flutuação da potência ativa podem ser eliminados.Conclui-se que a flutuação da potência ativa do grupo gerador na usina é devido ao aumento da velocidade do grupo gerador, a regulação primária de frequência atua, ao mesmo tempo, porque a abertura da válvula reguladora de alta velocidade da turbina a vapor está no ponto de inflexão, a curva característica na inflexão ponto é muito instável.Quando a regulação de frequência primária atua, o comando de abertura recebido pela válvula reguladora nesta área fica no estado de envio.

4.Prevenção e contramedidas

O grupo gerador está localizado no final da rede elétrica, com longas linhas de saída de circuito duplo e um importante ponto de suporte de energia.Tendo em vista a atual redução do consumo de energia industrial, estouro de potência reativa da rede elétrica e alta tensão do sistema, a fim de garantir a qualidade da tensão, a rede elétrica exigirá que a unidade opere em fase, e a operação de uma única máquina tem limitações capacidade de absorver energia reativa e ajustar a tensão do sistema.Em combinação com a flutuação de potência ativa da unidade, são formuladas as seguintes medidas preventivas:

(1) O estado atual da operação tem um grande impacto na estabilidade da unidade.Para o grande sistema de rede elétrica, o desempenho de regulação do grupo gerador é limitado.Portanto, é necessário que a capacidade da fase principal da unidade seja apropriada quando a tensão do sistema for muito alta, e a operação profunda da fase principal deve ser evitada tanto quanto possível.

(2) Devido à regulação não linear da válvula reguladora de velocidade, há um ponto de inflexão em cerca de 70% da posição abrangente da válvula.Neste ponto, se vários parâmetros do sistema de controle mudarem (incluindo ação de modulação de frequência primária), a divergência de controle pode ser causada neste ponto, o que pode levar a uma mudança significativa na abertura da válvula reguladora e levar à flutuação de poder ativo.Diante dessa situação, a medida atual é evitar o ponto de inflexão da válvula reguladora.