ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІЧНИХ РЕЖИМІВ РОБОТИ ТЕС ПІД ЧАС РЕГУЛЮВАННЯ ЧАСТОТИ ТА АКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ В ЕНЕРГОСИСТЕМІ
Ключові слова:
енергосистема, коливання частоти, регулювання частоти, фільтр, моделювання режиму, серводвигунАнотація
Проведений аналіз роботи об’єднаної енергосистеми (ОЕС) України під час аварійних ситуацій, зокрема у випадках вимкнення енергоблока атомної електростанції (АЕС), виявив значні коливання частоти та виникнення надмірних керувальних дій на обладнання регулювання енергоблоків теплових електростанцій (ТЕС).Такі процеси створюють додаткові навантаження на сервоприводи та механізми управління турбіною, що призводить до зменшення терміну їх експлуатації й підвищення ймовірності відмови під час роботи в режимах регулювання частоти та активної потужності. Дослідження проведено на основі моделювання процесів у програмному середовищі DigSilent PowerFactory з використанням комплексної моделі ОЕС України, яка враховує магістральні мережі, генератори, вузли навантаження та міжсистемні лінії зв’язку. Розглянуто участь енергоблоку ТЕС потужністю 300 МВт у нормованому первинному регулюванні частоти (НПРЧ) у разі аварійного відключення енергоблоку АЕС. Встановлено, що зі зміною частоти в межах відхилень спостерігаються знакозмінні коливання сигналу керувального впливу на серводвигун, які не супроводжуються відповідними змінами потужності турбіни, але викликають підвищений знос регулювального обладнання. Для зменшення амплітуди цих коливань запропоновано використати фільтр Баттерворта першого порядку та фільтр рухомого середнього для згладжування сигналу помилки регулювання. Моделювання показало, що застосування фільтра Баттерворта зменшує амплітуду сигналу керування у 7,8 раза, а фільтра рухомого середнього — у 1,54 раза, забезпечуючи збереження точності регулювання частоти в межах нормативних вимог. Запропонований підхід дозволяє зменшити кількість зайвих керувальних дій серводвигуна енергоблоку ТЕС, що сприяє підвищенню надійності та продовженню строку служби регулювального обладнання. Водночас зберігаються необхідні маневрові характеристики енергоблоку та дотримуються встановлені вимоги щодо регулювання частоти і активної потужності.
Посилання
Про затвердження Кодексу системи передачі, Постанова Національної комісії, що здійснює державне регулювання у сферах енергетики та комунальних послуг (НКРЕКП) від 14.03.2018 № 309. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://zakon.rada. gov.ua/laws/show/v0309874-18#Text . Дата звернення: 02.10.2025.
O. Yandulskyi, A. Marchenko, and V. Hulyi, “Analysis of Efficiency of Primary Load-Frequency Control of Integrated Power System of Ukraine,” in 2018 IEEE 3rd International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS), Kharkiv, Ukraine, 2018, pp. 244-247.
O. Yandulskiy, et al., “Improving the efficiency of secondary load frequency control in a power system considering internal tie-line power exchanges,” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 4, no. 8 (136), pp. 6-15, 2025. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.336113 .
M. Shouran, and E. Elgamli, “Design and implementation of Butterworth filter,” Int. J. Innov. Res. Sci. Eng. Technol, vol. 9, pp. 7975-7983, 2020.
L. Ely de Lacerda de Oliveira, L. E. B. da Silva, V. F. da Silva, G. L. Torres, and E. L. Bonaldi, “Real-time determination of the best interval of calculation for moving averages used for DC value extraction in active power filter control methods,” in Proc. 28th IEEE IECON, 2002, vol. 2, pp. 1526-1531.
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
