1598005515-d093afe08eb90b4a146980eea5b04540 (811223), страница 37
Текст из файла (страница 37)
— быстроводная радиально-осевая турбина; — — — — — — осевая вгесткоаоггаст- иая турбина. участия ветроэлектрической станции в покрытии на- йа+ йа грузки сети Снагр Проделав расчеты для различных значений базисной мощности й,=0,1; 0,2; .. „' 1,О, различных типов гидротурбин, различных значений нагрузки сн,г, можно построить кривые возможного участия в системе ветроэлектрических станций †' * от степени пульсации их . Ьт + Фа Снагр Мощности о +я при заданном колебании частоты. 1 6 Такие кривые даны па рис. 5-3. Располагая такими зависимостями, достаточно знать степень пульсации мощности ветроэлектрических станций и нагрузку си- 245 стемы, чтобы определить полную мощность встроэлектрических станций, которая может быть включена .на параллельную работу с гидроэлектростанцией, первичные двигатели которой имеют относительно медленно действующие регуляторы скорости.
Степень пульсации мощности ветроэлектростанции определяется по формуле (5-1). Как видно из рис, 5-3, возможное участие ветроэлектрических станций в системе, представленное в до- О Ог ЯС йб йб бл Рнс. 5-5. Кривые возможной доли участия ВЭС в системе. т — осеаая жестколопастная турбина; Л— осеняя быстроколнан радиальная турбина. лях нагрузки системы, исходя из допустимой неравномерности хода системы, повышается при уменьшении степени пульсации мощности ветроэлектрических станций. В отдельном случае мощность ветроэлектричсской станции может изменяться за счет порывистости ветра от пуля до величины, ограничиваемой регулятором момента.
Но при более сильных ветрах, при наличии некоторой постоянно обеспеченной мощности ветроэлектростанции пульсация мощности будет в пределах, определяемых нижним значением скорости ветра и значением скорости ветра, с которого мощность ограничивается 245 Рис. 5-4. График значений допустимой доли участия отдельных ВЭС в системе.
5-3. НАСТРОЙКА РЕГУЛЯТОРОВ СКОРОСТИ .ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ГИДРО, ТЕПЛО- И ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ ПРИ ИХ СОВййЕСТНОЙ ~РАБОТЕ Одним из основных вопросов, определяющих техническую сторону параллельной работы, является возможность простыми методами автоматически обеспечить согласование работы регуляторов различных типов двигателей..Это в первую очередь относится к работе ветроэлектрической станции параллельно с другими типами станций соизмеримой и равной мощности, когда в связи 247 регулированием Эта пульсация может оказаться сравнительно незначительной. Средствами снижения величины пульсаций мощности ветроэлектростанций, позволяющими увеличить долю участия последних в системе, являются объединение ветроэлектрических станцнй В ГруППЫ, а таКжЕ 77 Х,тяа повышение маховых г р масс ветродвигателеи. 10 о =Ми узнуеен На рис.
5-4 представлены кривые, в рассматриваемых усло- чб виях (при медленно действующих регуля- л7 торах .или их отсут- йб ствии) показывающие р влияние числа ветро- „,, б электрических станций .7 в группе на возмож- б ную долю участия при с)г различных' скоростях и*бм/ееа ветра. и Увеличение числа о й 4 г й ветроэлектростанций в группе повышает возможную долю участия ВЭС в системс в 1'/з — 2 раза. Общий подъем кривых объясняется влиянием базисной моьцности ветро~злектростанций, проявляющимся все более по мере возрастания абсолютного значения скорости ветра.
чч чч Рис. З-З. Совмещенные регулироаочные характеристики"ВЭС и ДЭС (система соизмеримой мощности). а. а=1 Рвэс =~Д ~ р' атэс =Р р с пульсациями мощности ВЭС проявляется действие регуляторов скорости вращения, В основе статики работы, регуляторов в указанном случае будут лежать регулировочные (статические) характеристики ветродвигателя и=/(о) при Р,= сопз1 (см 9 2-3), совмещаемые должным образом со статическими характеристиками других первичных двигателей. Для иллюстрации на рис. 5-5 представлены совмещенные регулировочные характеристики для случая параллельной работы ветроэлектрической станции со стабилизаторным ветродвигателем и дизельной электростанции. Номинальная мощность дизельной электростанции равна мощности нагрузки: Р =~„,„р.
минальная мощность ветроэлектростанции равна половине мощности дизельной, Здесь и в дальнейшем мощность ВЭС и ТЭС будет дана в относительных единицах. На рисунке для каждой из станций в качестве базовой принята ее номинальная мощность. Статические' характеристики дизеля в координатах и=/(и) представляются горизонталями.
Скорость 246 вращения приведена к валу ветродвигателя. Для уяснения прежде всего принципиальной стороны вопроса сделано допущение, что 'зона нечувствительности регулятора весьма мала и изменение скорости вращения происходит по статическим характеристикам. Как видно из кривых, перераспределение нагрузки между ветро- и дизельэлектростанцией будет следующим: начиная со скорости ветра о=4,9 м/сек, ветродвигатель начинает брать на себя нагрузку (точка 4) и при о=8 м/сек окажется загруженным полностью. При дальнейшем увеличении скорости ветра о)8 м/сея и отсутствии ограничения момента ветродвигатель, разгружая дизель, начинает перегружаться (например, точка /).
Поэтому при совместной работе ветроэлектростанции со станцией соизмеримой или несоизмеримой мощности необходимо ограничивать мошность ВЭС ($ 4-5). Для случая, когда мощность ветроэлектрической станции равна мощности дизельной и равна мощности нагрузки Р =Рд = Р„,„=1, картина перераспределения нагрузок сохраняется той же до тех пор, пока при увеличении ветра ветроэлектрическая станция не примет на себя всей нагрузки. Рис. 5-6 относится к такому случаю. При малых скоростях или провале ветра, когда скорость вращения ветродвигателя ниже теплового, нагрузка обеспечивается дизельной станцией, и муфта свободного хода, установленная между генератором и ветродвигателем, предотвращает возможность работы последнего в режиме вентилятора, При среди~их ветрах, когда за их счет можно обеспечить часть нагрузки, ВЭС и ДЭС работают совместно, Точки 1 — 5 показывают, как перераспределяется нагрузка между ВЭС и ДЭС при их параллельной работе.
Так как нагрузка в электрической сети равна мощности ВЭС, то при соответствующем увеличении скорости ветра вся нагрузка будет обеспечиваться последней, Необходимости в ограничении момента на ветроагрегате теперь нет. При дальнейшем усялении ветра, после того как всч нагрузка перейдет на ветроэлектрическую станцию, последняя будет работать в соответствии с характеристикой центробежного регулятора, приняв на себя роль ведущей станции.
При этом будет наблюдаться соответствующее повышение частоты. Дизельная электростан- 249 (5-6) 250 251 ция переходит на режим холостого хода при сохранении электрической связи с ВЭС, Муфта свободного хода, установленная между дизелем и его генератором, предотвращает повышение скорости вращения дизеля выше холостого хода. Настройка регуляторов дизельной и вет. роэлектрической станций должна быть такой, чтобы ваумиа юв зо о г ч в и и и и и и шавдиа Рис. 5-5. Совмещенные ретувировочные характеристики ВЭС и дЗС (система равной мощности).
дизель начинал принимать на себя нагрузку только тогда, когда ветродвигатель из-за уменьшения скорости ветра не может полностью обеспечивать потребителя, несмотря на то, что переведен своим регулятором на режим работы по наилучшей аэродинамической характеристике. Для этого, учитывая зону нечувствительности у регулятора ветродвигателя, необходимо иметь следующую зависимость между холостым ходом дизеля и и пах.д чалом регулирования ветродвигателя п: Пхд=п (1 — ав) (5-4) зв где а,= ††сте нечувствительности регулятора "в ветродвигателя; Ьп — отклонение скорости вращения ветродвигателя от скорости вращения начала регулирования. Как здесь, так и в дальнейших формулах э 5-3 предполагается, что скорости вращения приведены к одному валу.
Наибольшая скорость вращения системы при номинальной нагрузке определяется по регулировочной характеристике ветродвигателя, в соответствии с которой и„= п (1+ 5, „,к, + а,)„ (5-5) где 5 , — степень остающейся неравномерности регулирования ветродвигателя при номинальной нагруз(се и заданной максимальной скорости ветра о„„,. Наименьшую скорость вращения системы определяют, исходя из регулировочной характеристики дизеля: где Ь вЂ” степень остающейся неравномерности дизеля.
д На основе (5-5) и (5-6) с учетом (5-4) средняя скорость вращения системы равна: (1 †.,Ц) — ад)+11+ 5, „,„, +.,) Из приведенных выражений по известным характеристикам двигателей дизельной и ветровой электростанций и допустимым отклонениям скоростей вращения устанавливают параметры настройки регуляторов дизеля и ветродвигателя. С достаточной для практики точностью требуемые величины а, и 5, можно получить на основе холостого хода ветродвигателя. Наибольшее значение скорости ветра во время опыта должно приближаться к указанной выше максимальной, а наименьшее — соответствовать скорости ветра, при которой ветродвигатель выходит на регулирование.
На рис. 5-7 показаны часовые графики параллельной работы ВЭС и ДЭС равных мощностей (25 кзт каждая) при практически постоянной нагрузке, равной 12,5 квт. Настройка регуляторов первичных двигателей о,о ъ. в к о В-.. -, .. ., .. .. ', ь-1 в~~»'ь Й я о ' Г. о" й а о о М $ о 3 о о о „ Ю о г4 о о! Я '" о4 и "а 3 х о о е' о о м Ъ о в о в 1 о и Ф аи 3 о о о х е« о о о л о о а й ~ з' в Р. НЪ а о а а Х о ! произведена в соответствии с описанной методикой. На графиках заштрихована площадь, обозначающая нагрузку, покрываемую дизельным агрегатом, На тех участках графика, где кривая отдачи мощности заходит выше линии нагрузки, ветроагрегат принимает на себя не только всю нагрузку сети, но и разгружает дизель' от вращения генератора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
