Investigation of automatic frequency and power control system modes with regulatory generators

Solution of regulation problems in the traditional automatic frequency and power control system (AFPC) lies in the input/output replacement capacity – regulatory generators. Techno-economic indicators of AFPC quality depend on the parameters and type of the law of control. Investigation of the law o...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2011
Автор:	Dryomin I.V.
Формат:	Стаття
Мова:	Українська
Опубліковано:	General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2011
Теми:	power system automatic system frequency control law of control.
Онлайн доступ:	https://systemre.org/index.php/journal/article/view/403
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	System Research in Energy
Завантажити файл:

Репозитарії

System Research in Energy

_version_	1871103722091708416
author	Dryomin I.V.
author_facet	Dryomin I.V.
author_institution_txt_mv	[ { "author": "Dryomin I.V.", "institution": null } ]
author_sort	Dryomin I.V.
baseUrl_str	https://systemre.org/index.php/journal/oai
collection	OJS
datestamp_date	2026-07-18T12:57:38Z
description	Solution of regulation problems in the traditional automatic frequency and power control system (AFPC) lies in the input/output replacement capacity – regulatory generators. Techno-economic indicators of AFPC quality depend on the parameters and type of the law of control. Investigation of the law of control, based on appropriate mathematical models, will identify the most effective of these laws in accordance with the selected quality indicators.Numerical simulation was done on the basis of the mathematical model of Ukraine power system. Investigation of main laws of control (proportional, proportional-differential (PD) and proportional-integral-differential (PID)) was realized by numerical simulation. The investigation was done by comparing the characteristics of the simulated power system values (system frequency, generator capacity, load capacity and regulatory generator capacity), under actions of the various laws in the power system with perturbation (emergency shutoff of generating capacity).As the result of the investigation was found that the use of proportional law is impractical due to the oscillatory nature of the transient process, its staticism and duration. The main disadvantage of PD-law is in the existence of staticism. Action of PID-law satisfies the requirements ENTSO-E, but its implementation requires regulatory generators with small inertia constant.
first_indexed	2026-03-24T02:01:40Z
format	Article
fulltext	11ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 1 (24) Традиционная автоматическая система регули� рования частоты и мощности (АРЧМ) являет� ся механизмом регулирования реакции элек� троэнергосистемы на возникающие возмуще� ния. Общепринятая мировая практика реше� ния задач регулирования энергосистем заклю� чается во вводе/выводе дополнительных, заме� щающих мощностей – регулирующих генера� торов. Их регулирование осуществляется в соответствии с законом регулирования, пред� ставляющим собой математическую зависи� мость между управляющим воздействием и отклонением частоты. Технико�экономические показатели каче� ства функционирования АРЧМ зависят, преж� де всего, от вида и параметров используемого закона регулирования. Определение же и выбор наиболее эффективного закона (в соот� ветствии с выбранными показателями каче� ства) возможен только при помощи сравни� тельного анализа различных законов регулиро� вания. Причем натурные эксперименты в ОЭС требуют существенных затрат и длительного времени, поэтому сравнительный анализ воз� можен на основе математического моделирова� ния процесса регулирования. Для исследования основных видов законов регулирования необходимо оценить их эффек� тивность в соответствии c показателями каче� ства. Все необходимые исследования осуще� ствимы путем численного моделирования соответствующей математической модели. При этом в качестве исходных параметров матема� тической модели приняты параметры, соответ� ствующие ОЭС Украины. Переходные процессы в энергосистеме характеризуются своей скоротечностью, что обуславливает жесткие требования к динамич� ности процесса регулирования. С другой сторо� ны, процесс ввода/вывода замещающих мощ� ностей генерации является достаточно инер� ционным. Согласно действующим нормативам, для ОЭС Украины частота в системе должна быть на уровне 50±0,2 Гц, тогда как, согласно требованиям объединения европейских энерго� систем ENTSO�E, этот же показатель составля� ет 50±0,02 Гц. При аварийном отключении, например, блока АЭС мощностью 1 млн кВт частота в энергосистеме уменьшится на вели� чину, многократно превышающую допустимое значение (±0,2 Гц). В системе возникнет пере� ходный процесс, что может вызвать распад энергосистемы с катастрофическими экономи� ческими и социальными последствиями. Эквивалентная модель ОЭС Украины. В данной работе при исследовании математиче� ской модели ОЭС Украины с АРЧМ, приведен� ной в [1], используется прием “эквивалентного УДК 621.316.726 И.В. ДРЁМИН Институт общей энергетики НАН Украины, г. Киев ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ И МОЩНОСТИ С РЕГУЛИРУЮЩИМИ ГЕНЕРАТОРАМИ Произведены исследования математической модели переходных процессов и их регу� лирования в Объединенной энергосистеме (ОЭС) Украины с традиционной автомати� ческой системой регулирования частоты и мощности. Выявлены основные параметры пропорционального, пропорционально�дифференциального и пропорционально�ин� тегрально�дифференциального законов регулирования. К л ю ч е в ы е с л о в а: энергосистема, автоматическая система, регулирование часто0 ты, закон регулирования © И.В. ДРЁМИН, 2011 СИСТЕМНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА КОМПЛЕКСНІ ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГЕТИКИ генератора”. Это позволяет упростить анализ модели без ущерба качеству оценки. Для оцен� ки же эффективности АРЧМ осуществляется последовательное исследование этой модели с различными видами законов регулирования. Применение приема “эквивалентного гене� ратора” заключается в сведении всех энерго� блоков к одному с соответствующим эквива� лентированием переменных и констант. Анало� гичный прием используется по отношению к нагрузке и регулирующим генераторам. То есть расчетная математическая модель состоит из эквивалентных генератора, нагрузки, регули� рующего генератора и генератора, отключаемо� го в начальный момент времени (рис. 1). Начальные условия. Аварийное отключение генерирующей мощности Рго= 1000 МВт (обра� зование дефицита электрической мощности) происходит в нулевой момент времени. В каче� стве исходных, условно�постоянных параметров модели приняты значения, приведенные ниже. Общесистемные параметры: f0 = 50 Гц – номинальная частота в системе; Рго = 1000 МВт – мощность аварийно отклю� чающегося генератора; РΣ = 3·103 МВт – потери активной мощности в сетях, принятые постоянными на протяжении всего исследуемого переходного процесса. Параметры эквивалентного генератора: Ргэ,0 = 26·103 МВт – начальная мощность; Тг = 50 МВт·с2 – эквивалентная постоянная инерции движущихся частей оборудования, связанного с ротором; τг = 10 c – постоянная времени электромаг� нитных процессов; Вг = 5,6 МВт·с2 – крутизна частотной харак� теристики. Параметры эквивалентной нагрузки: Рн,0 = 23·103 МВт – начальная мощность; Тн = 30 МВт·с2 – постоянная инерции дви� жущихся частей; τн = 5 c – постоянная времени электромаг� нитных процессов; Сн = 11,6 МВт·с2 – крутизна частотной характеристики. Параметры регулирующего генератора: Ррmax = 1·103 МВт – максимальная мощ� ность; Тр = 25 МВт·с2 – постоянная инерции дви� жущихся частей регулирующего генератора. Все прочие параметры модели варьировались в соответствии с условиями экспериментов. Показатели качества функционирования АРЧМ. К основным показателям качества функционирования АРЧМ отнесены следую� щие параметры: максимальное отклонение частоты в пере� ходном процессе Δfmax, Гц; длительность переходного процесса, с; характер переходного процесса (колебатель� ный или апериодичный); отсутствие или наличие статизма после окончания переходного процесса; динамика набора мощности регулирующего генератора, МВт/с; отклонение мощности эквивалентного гене� ратора от начальной в установившемся режиме ΔРгэ, МВт; отклонение мощности эквивалентной нагрузки от начальной в установившемся режиме ΔРн, МВт. Виды законов регулирования. Для опреде� ления наиболее эффективного режима работы АРЧМ проведено исследование следующих основных законов регулирования [2]: пропор� ционального, пропорционально�дифферен� циального (ПД), пропорционально�интеграль� но�дифференциального (ПИД). Наиболее эффективный закон и его параметры определя� лись на основе анализа динамики изменения указанных величин. Причем параметры, опре� деленные по результатам анализа одного вида закона как наиболее эффективные, принима� лись постоянными при исследовании следую� щего (что можно увидеть из табл. 1). Этими параметрами являются: максимальное откло� нение частоты в переходном процессе, отклоне� ние частоты в установившемся режиме, макси� мальная мощность регулирующего генератора, 12 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 1 (24) И.В. ДРЁМИН Рис. 1. Схема автоматического регулирования частоты и мощности мощность регулирующего генератора в устано� вившемся режиме, длительность переходного процесса и коэффициенты пропорционально� сти в регулирующей функции рассматриваемо� го закона регулирования. Таким образом, главным результатом иссле� дования является определение вида закона регулирования и соотношение параметров АРЧМ, при которых достигается наиболее эффективная его работа. Численное моделирование. На основе экви� валентной модели ОЭС Украины была реали� зована процедура численного моделирования, позволяющая провести необходимые экспери� менты для определения указанных параметров законов регулирования. Система дифференциальных уравнений в рассматриваемой математической модели представима в каноническом виде задачи Коши (общая форма записи обыкновенных диффе� ренциальных уравнений, далее ОДУ). Наибо� лее целесообразным для численного решения этой системы является метод Рунге�Кутты 4�го порядка [3]. Среди рассмотренных, наиболее часто используемых методов (Рунге�Кутты 2�го порядка, Рунге�Кутты�Мерсона, метод Адамса, адаптивный метод и др.) он является наиболее устойчивым, простым, достаточно точным и быстрым методом решения систем ОДУ и был выбран для численного модели� рования. Интервал времени, на котором рассматрива� лись переходные процессы, равен 400 с. За этот интервал времени переходный процесс для любой из рассматриваемых комбинаций значе� ний учитываемых параметров гарантированно затухает. Шаг интегрирования модели выбран 0,01 с, что также обеспечивает заданную точ� ность результатов и достаточную скорость соответствующего алгоритма в нахождении решения. При этих параметрах время работы программы на стандартном офисном персо� нальном компьютере при численном решении системы уравнений, включающей 5 динамиче� ских переменных, не превышает 0,5 с. Пропорциональный закон. При математиче� ском описании регулирующей функции пропор� ционального закона используется зависимость: где ω(t) = 2πf (t); f – частота энергосистемы; ω0 = 2πf0. Основной положительный эффект от использования пропорциональной составляю� щей в законе регулирования заключается в уменьшении значения максимального отклоне� ния частоты Δfmax (причем Δfmax нелинейно за� висит от коэффициента А). Однако наряду с указанным положительным эффектом пропор� ционального закона существенным его недо� статком является колебательный характер переходного процесса, который является край� не нежелательным. Функционирование регу� лятора, который в процессе работы за корот� кий период времени должен многократно изменять исходную мощность в широком диапазоне (в 6 и более раз), приведет к много� кратному сокращению его ресурса и значи� тельному увеличению стоимости всей системы АРЧМ. Отклонение частоты в энергосистеме при действии пропорционального закона пред� ставлено на рис. 2. Установлено, что Δfmax прямо пропорцио� нально зависит от Тр, однако в диапазоне Тр от 12,5 до 50 МВт·с2 (отметим, что четырехкрат� ное изменение Тр технически намного сложнее, чем соответствующее изменение А) не удается избавиться от колебательного характера пере� ходного процесса. В исследованиях принято значение Тр = 25 МВт·с2, что соответствует реальным условиям организации системы АРЧМ, когда в регулировании принимает уча� стие совокупность мощных энергоблоков. Как видно из табл. 1, еще одним существен� ным недостатком этого закона является то, что для компенсации ударных возмущений по мощности с их максимальным значением Рв_mах исходная мощность регулятора должна намного его превышать: Рргmax = αпв Рв_max, где коэффициент αпв лежит в диапазоне 1,8 ... 1,9. Эта особенность также значительно удорожает регулятор, построенный по пропор� циональному закону. Кроме того, регулятор с пропорциональным законом не в состоянии восстановить в системе номинальное значение частоты f0 = 50 Гц, поскольку ему органически присущ статизм (погрешность системы регулирования – когда по завершению переходного процесса регули� руемая величина не принимает номинальное значение). Статизм обуславливается значени� ем крутизны по частоте А (т.е. количеством энергоблоков, охваченных системой АРЧМ) и зависит от него обратно пропорционально. Его 13ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 1 (24) Исследование режимов работы автоматической системы регулирования частоты и мощности с регулирующими генераторами (1)ω ω= − 0( ( ) ),ргпF A t наличие является значительным недостатком пропорционального закона. Система АРЧМ с пропорциональным зако� ном регулирования не позволяет достигнуть апериодичного характера переходного процес� са регулирования частоты и мощности ни путем вариации крутизны закона по частоте А (даже в широких диапазонах – более чем в 4 раза), ни путем вариации Тр (в 4 раза). Также существенным недостатком является весьма большая длительность процессов регулирова� ния частоты и мощности в энергосистеме, кото� рая существенно не удовлетворяет требова� ниям ENTSO�E. В рассматриваемых диапазо� нах изменения Тр и А длительность регулиро� вания лежит в пределах 150 ... 300 с и больше вместо 30 с, как того требует ENTSO�E. Таким образом, установлено, что примене� ние пропорционального закона в системе АРЧМ с регуляторами�генераторами нецелесо� образно, поскольку этот закон не в состоянии удовлетворить требованиям ENTSO�E по дли� тельности переходных процессов, требует сложной и дорогостоящей конструкции регу� ляторов в системе АРЧМ, которые к тому же будут иметь существенно сокращенный ресурс работы. Пропорционально%дифференциальный закон. При математическом описании регули� рующей функции ПД�закона используется зависимость: (2) Отклонение частоты и мощность регули� рующего генератора в системе с ПД�законом представлены на рис. 3. Дифференциальная составляющая ПД�за� кона регулирования позволяет исключить колебательный характер и, действуя вместе с пропорциональной составляющей, дополни� тельно снижает максимальное отклонение частоты энергетической системы и продолжи� тельность переходного процесса (рис. 3 а). Вариация коэффициента Q ПД�закона в диапа� зоне от 0 до 2500 МВт·с2 и выше показывает, что с его возрастанием улучшаются все упомя� нутые и прочие динамические характеристики системы АРЧМ, в том числе – уменьшается максимальное значение мощности регулятора (рис. 3 б). Апериодический характер переходного про� цесса достигается путем вариации коэффици� ента Q. При значениях Q < 1000 МВт·с2 имеет 14 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 1 (24) И.В. ДРЁМИН Рис. 2. Отклонение частоты в системе с пропорциональным законом ωω ω= − +0 ( ) ( ( ) ) .ргпд d t F A t Q dt 15ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 1 (24) Исследование режимов работы автоматической системы регулирования частоты и мощности с регулирующими генераторами а б Рис. 3. Отклонение частоты (а) и мощность регулирующего генератора (б) в системе с пропорционально�дифференциальным законом регулирования место колебательный характер переходных процессов. Однако, начиная со значений 1000 ... 1200 МВт·с2, динамика изменения частоты системы приобретает устойчиво апе� риодичный характер. При этом переходные процессы затухают спустя 25 ... 30 с от начала переходного процесса. Из рис. 3 а видно, что с увеличением коэффициента Q колебательный характер переходного процесса устраняется, и значение отклонения частоты асимптоти� чески приближается к статическому значению Δfст = –0,226 Гц. Максимальное отклонение частоты при Q = 1500 составляет –1,5 Гц, при Q = 2000 показатель Δfmax = –1,329 Гц и при Q = 2500 отклонение Δfmax = –1,1 Гц (тогда как в пропорциональном законе, т.е. при Q = 0 и прочих равных, Δfmax = –2,906 Гц). При этих же показателях ПД�закона максимальное зна� чение мощности регулятора соответственно составляет Рргmax (Q = 1500) ≅ 1230 МВт, Рргmax (Q = 2000) = 1135 МВт и Рргmax (Q = = 2500) ≅ 1110 МВт. Таким образом, включение в пропорцио� нальный закон производной от частоты карди� нальным образом улучшает характер переход� ных процессов с точки зрения показателей качества функционирования системы АРЧМ. Однако ПД�закону, как и пропорционально� му, присущ статизм, что является существен� ным недостатком. Вследствие статизма после завершения переходных процессов в энергоси� стеме устанавливаются режимы с одной и той же величиной Δfст= –0,226 Гц, не зависящей от значения Q. В рассматриваемой модели величину ста� тизма в системах с пропорциональным законом и ПД�законом принципиально невозможно уменьшить до нуля без угрозы потери устойчи� вости энергосистемы. Наличие этого недостат� ка ограничивает возможности использования ПД�закона при синтезе систем АРЧМ, постро� енных на базе регулирующих генераторов. Пропорционально%интегрально%диффе% ренциальный закон. В теории автоматического регулирования основная задача интегральной составляющей закона регулирования заключа� ется в устранении статизма. Недостатки, при� сущие как пропорциональному, так и пропор� ционально�дифференциальному законам регу� лирования в системах АРЧМ с регулирующи� ми генераторами, приводят к необходимости исследовать возможности таких систем, когда в их законах регулирования используется (кроме указанных) интегральная составляющая (с целью устранения статизма). При математическом описании регулирую� щей функции ПИД�закона используется зави� симость: (3) Следует отметить, что в случае использова� ния пропорционального и пропорционально� дифференциального законов при условии ω(t)= = ω0 величины Fргп и Fргпд [зависимости (1) и (2)] в установившемся режиме тождественно равняются нулю. Эта особенность обуславли� вает обязательное наличие статизма в системах АРЧМ с пропорциональным или ПД�законом. При исследованиях ПИД�закона велась вариация коэффициента S в интервале от 10 до 40 МВт. Сопоставление характеристик соот� ветствующих процессов демонстрирует, преж� де всего, достижение поставленной цели, а именно, отсутствие статизма в установившихся режимах. Отклонение частоты в системе с ПИД�законом представлено на рис. 4. Показатели отклонения частоты и мощно� сти генератора�регулятора в начальный период (t ≤ 20 с) мало отличаются от тех же показате� лей при использовании ПД�закона (что для Δf (t) и Δfmax видно из сравнения рис. 4 с кри� вой для Q = 2000 на рис. 3 а), т.е. в целом они удовлетворяют соответствующим требованиям. Однако ПИД�закону присущ другой суще� ственный недостаток: значительно (в разы) увеличивается длительность переходного про� цесса. Если для ПД�закона эта длительность находится в пределах 25 ... 30 с, то для ПИД�за� кона этот показатель составляет 60 ... 80 с и больше (рис. 4), что является недопустимым согласно требованиям ENTSO�E. Проведенные исследования показали, что сокращение длительности переходного процес� са возможно путем уменьшения постоянной инерции регулирующего генератора Тр. При Тр = = 15 МВт·с2 и коэффициенте S = 40 МВт дли� тельность переходного процесса составляет 20 с. Сравнение характеристик законов регули% рования. В таблице приведены сравнительные характеристики системы АРЧМ в зависимости от параметров законов регулирования при 16 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 1 (24) И.В. ДРЁМИН ω ω ω ω ω = − + + + −∫ 0 0 0 ( ( ) ) ( ) ( ( ) ) . ргпuд T t F A t d t Q S t dt dt постоянной инерции регулирующего генерато� ра Тр=25 МВт·с2. Как видно из таблицы, при использовании пропорционального закона с увеличением коэффициента А уменьшаются максимальное отклонение частоты (по модулю) и отклонение частоты в установившемся режиме, в нем же возрастает мощность регулятора. Причем эта мощность не превышает максимального значе� ния (1000 МВт), что также является следствием статизма. С увеличением коэффициента А уве� личивается длительность переходного процесса. 17ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 1 (24) Исследование режимов работы автоматической системы регулирования частоты и мощности с регулирующими генераторами Рис. 4. Отклонение частоты в системе с пропорционально�интегрально�дифференциальным законом Таблица Параметры закона регулирования Отклонение частоты, Гц Мощность регуля% тора, МВт Закон Характер переход% ного процесса, наличие статизма А Q S Макс. Устано% вившийся режим Макс. Устано% вившийся режим Длитель% ность пере% ходного процесса, с 350 0 0 �4,046 �0,447 1698 983 210 700 0 0 �2,906 �0,225 1801 992 280 Пропорцио� нальный Колебательный, со статизмом 1500 0 0 �2,001 �0,105 1876 997 300 700 1500 0 �1,549 �0,225 1194 992 25 700 2000 0 �1,330 �0,225 1135 992 25 ПД Апериодический, со статизмом 700 2500 0 �1,162 �0,225 1097 992 25 700 2000 10 �1,320 0 1142 1000 240 700 2000 20 �1,320 0 1150 1000 100 ПИД Апериодический, астатический 700 2000 40 �1,320 0 1166 1000 90 При использовании ПД�закона вариация коэффициента Q (при одном и том же коэффи� циенте А) не влияет на характеристики устано� вившегося режима (мощность регулятора и отклонение частоты остаются неизменными), в том числе при Q = 0 (т.е. при пропорциональ� ном законе). С увеличением коэффициента Q уменьшаются максимальные значения откло� нения частоты и мощности регулятора. Также вариация Q (в рассмотренном диапазоне) не влияет на длительность переходного процесса в системе с ПД�законом, которая является минимальной среди рассмотренных законов. Увеличение коэффициента S в ПИД�законе приводит к уменьшению максимальной мощ� ности регулятора и сокращению длительности переходного процесса. ВЫВОДЫ 1. Применение пропорционального закона регулирования является нецелесообразным, прежде всего, ввиду большой длительности переходных процессов и их колебательного характера, что приводит к существенному удо� рожанию регуляторов в системе АРЧМ. 2. При значительном уменьшении длитель� ности переходного процесса при действии ПД� закона главным его недостатком является наличие статизма, что крайне усложняет его применение при синтезе систем АРЧМ. 3. ПИД�закон удовлетворяет требованиям ENTSO�E по показателям отклонения частоты и мощности регулирующего генератора (в отличие от пропорционального и ПД�законов), однако для его реализации необходимы регу� лирующие генераторы с меньшей постоянной инерции, что приводит к удорожанию системы АРЧМ. 1. Кулик М.М., Дрьомiн I.В. Основи організації автоматичної системи регулювання частоти і потужності на базі споживачів�регуляторів // Проблеми загальної енергетики. – 2010. – Вип. 1 (21). – С. 5–10. 2. Воронов А.А. Теория автоматического управле� ния. – М.: Высш. шк., 1986. – 31 с. 3. Бахвалов Н.С. Численные методы. – М.: Наука, 1973. – 450 с. Надійшла до редколегії: 16.02.2011 18 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 1 (24) И.В. ДРЁМИН
id	systemreorg-article-403
institution	System Research in Energy
keywords_txt_mv	keywords
language	Ukrainian
last_indexed	2026-07-19T01:12:43Z
publishDate	2011
publisher	General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
record_format	ojs
resource_txt_mv	systemreorg/c5/16bf56de4cbd7e91a7dc5299a03043c5.pdf
spelling	systemreorg-article-4032026-07-18T12:57:38Z Investigation of automatic frequency and power control system modes with regulatory generators Дослідження режимів роботи автоматичної системи регулювання частоти і потужності з регулюючими генераторами Dryomin I.V. power system, automatic system, frequency control, law of control. енергосистема, автоматична система, регулювання частоти, закон регулювання. Solution of regulation problems in the traditional automatic frequency and power control system (AFPC) lies in the input/output replacement capacity – regulatory generators. Techno-economic indicators of AFPC quality depend on the parameters and type of the law of control. Investigation of the law of control, based on appropriate mathematical models, will identify the most effective of these laws in accordance with the selected quality indicators.Numerical simulation was done on the basis of the mathematical model of Ukraine power system. Investigation of main laws of control (proportional, proportional-differential (PD) and proportional-integral-differential (PID)) was realized by numerical simulation. The investigation was done by comparing the characteristics of the simulated power system values (system frequency, generator capacity, load capacity and regulatory generator capacity), under actions of the various laws in the power system with perturbation (emergency shutoff of generating capacity).As the result of the investigation was found that the use of proportional law is impractical due to the oscillatory nature of the transient process, its staticism and duration. The main disadvantage of PD-law is in the existence of staticism. Action of PID-law satisfies the requirements ENTSO-E, but its implementation requires regulatory generators with small inertia constant. У традиційній системі автоматичного регулювання частоти та потужності (АРЧП) вирішення завдань регулювання полягає у введенні/виведенні потужностей регулюючих генераторів. Техніко-економічні показники якості функціонування АРЧП залежать від виду і параметрів закону регулювання. Дослідження законів регулювання на основі відповідної математичної моделі дозволить визначити найбільш ефективний з них відповідно до обраних показників якості.На основі математичної моделі ОЕС України здійснено чисельне моделювання, за допомогою якого досліджено основні закони регулювання: пропорційний, пропорційно-диференціальний (ПД) і пропорційно-інтегрально-диференціальний (ПІД). Дослідження проведене шляхом зіставлення характеристик величин, що моделюються (частота системи, потужність генератора, навантаження та регулюючого генератора), при дії різних законів на енергосистему зі збуренням (аварійне відключення генеруючих потужностей).У результаті дослідження встановлено, що використання пропорційного закону недоцільне, насамперед, через коливальний характер перехідного процесу, його статизм і тривалість. Головним недоліком ПД-закону є наявність статизму. ПІД-закон у цілому задовольняє вимогам ENTSO-E, однак для його реалізації необхідні регулюючі генератори з малою постійною інерції. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2011-03-17 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/403 System Research in Energy; No. 1 (24) (2011): The Problems of General Energy; 11-18 Системні дослідження в енергетиці; № 1 (24) (2011): Проблеми загальної енергетики; 11-18 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/403/345 Copyright (c) 2011 Dryomin I.V. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0
spellingShingle	power system automatic system frequency control law of control. Dryomin I.V. Investigation of automatic frequency and power control system modes with regulatory generators
title	Investigation of automatic frequency and power control system modes with regulatory generators
title_alt	Дослідження режимів роботи автоматичної системи регулювання частоти і потужності з регулюючими генераторами
title_full	Investigation of automatic frequency and power control system modes with regulatory generators
title_fullStr	Investigation of automatic frequency and power control system modes with regulatory generators
title_full_unstemmed	Investigation of automatic frequency and power control system modes with regulatory generators
title_short	Investigation of automatic frequency and power control system modes with regulatory generators
title_sort	investigation of automatic frequency and power control system modes with regulatory generators
topic	power system automatic system frequency control law of control.
topic_facet	power system automatic system frequency control law of control. енергосистема автоматична система регулювання частоти закон регулювання.
url	https://systemre.org/index.php/journal/article/view/403
work_keys_str_mv	AT dryominiv investigationofautomaticfrequencyandpowercontrolsystemmodeswithregulatorygenerators AT dryominiv doslídžennârežimívrobotiavtomatičnoísistemiregulûvannâčastotiípotužnostízregulûûčimigeneratorami

Investigation of automatic frequency and power control system modes with regulatory generators

Репозитарії

Схожі ресурси