ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВЕТРОВЫХ И СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ К ЦС АЧРМ

АННОТАЦИЯ

Сейчас все больше вводятся в эксплуатацию электростанции, работающие на возобновляемых источниках питания и их доля в объеме общей генерации с каждым днем. Мощность современных солнечных и ветровых электростанций может доходить нескольких сотен МВт. Участие крупных энергообъектов, работающих на ВИЭ в централизованном автоматическом регулировании частоты позволит иметь системному оператору дополнительный резерв активной мощности, а также при небольших отклонениях регулировать частоту, не изменяя заданные параметры крупных энергообъектов.

ABSTRACTS

Today, more and more renewable power plants are being put into operation and their share in the total generation volume is increasing day by day. The capacity of modern solar and wind power plants can reach several hundred MW. Participation of large power facilities operating on RES in centralized automatic frequency regulation will allow the system operator to have an additional reserve of active capacity, as well as in case of small deviations to regulate frequency without changing the set parameters of large power facilities.

Ключевые слова: регулирование частоты, солнечные электростанции, ветровые электростанции, энергетика.

Keywords: configuration frequency, Solar Power Station, Wind Power Station, energy.

В ЕЭС России регулирование частоты и перетоков мощности осуществляется при помощи трех видов регулирования частоты:

1. Первичного регулирования целью которого является ограничение отклонение частоты от номинального значения и не допуск до критического уровня, минимизация риска отключения потребителей электрической энергии.
2. Вторичного регулирования целью которого является восстановление частоты электрического тока до номинальных значений, восстановление резервов первичного регулирования, восстановление значения перетоков активной мощности в пределах допустимого сечением.
3. Третичного регулирования целью которого является восстановление резервов вторичного регулирования

На сегодняшний день последние два вида регулирования осуществляются при помощи централизованной системы автоматического регулирования частоты и перетоков мощности (далее ЦС АЧРМ)

ЦС АЧРМ – Это сложный программно-аппаратный комплекс, предназначенный для автоматического вторичного (или третичного) регулирования частоты и перетоков активной мощности в энергосистеме Российской федерации) дистанционного управления мощностью группы электростанций (или энергоблоков) регулируя или ограничивая вырабатываемую мощность.

ЦС АЧРМ имеет иерархическую структуру. На вершине находится центральная координационная система (ЦКС АЧРМ) осуществляющая регулирование частоты и перетоков активности мощности в масштабах всей энергосистемы России и всех синхронно работающих энергосистем, к которым относятся энергосистемы стран СНГ. ЦКС подчинено центральному диспетчерскому управлению (ЦДУ). По середине находятся системы ЦС АЧРМ ОЭС и ЭС подчиненные объединенному и региональному диспетчерским управлениям, выполняющие функции регулирования частоты в своих операционных зонах. На нижнем уровне располагаются устройства регулирования мощности, установленные на регулирующих электростанциях.

Работа ЦС АЧРМ устроена таким образом: основываясь на поступающей информации о режиме работы энергосистемы, а также опираясь на информацию режиме работы и состоянии энергоблоков электростанций управляющий вычислительный комплекс формирует задания вторичной мощности, которые по каналам телеуправления передается на програмно-технический комплекс энергоблоков регулирующих электростанций. Интегральный регулятор ЦС АЧРМ с цикличностью равной 1 секунде формирует задание вторичной мощности путем суммирования необходимого значения к предыдущему заданию и отправляется по телемеханическим каналам связи к программно-техническим комплексам энергоблоков в виде задания вторичной мощности дополнительно к заданию плановой мощности. Если вторичное задание положительное, то это означает требование на загрузку генераторов, если отрицательное, то на разгрузку.

Для организации работы ВЭС или СЭС с системой ЦС АЧРМ необходимо выполнить основные условия: «Необходима автоматическая система управления технологическим процессом (далее АСУ ТП) ВЭС или СЭС с функцией управления суммарной нагрузкой, реализованными алгоритмами ЗВМ и модулем информационного обмена с внешними устройствами, а также каналы связи для осуществления информационного обмена между АСУ ТП и управляющим вычислительным комплексом (УВК) ЦС АЧРМ» [2]. Связь между УВК ЦС АЧРМ и АСУ ТП должна осуществляться по двум независимым друг от друга каналам связи. «Независимость каналов в каждом направлении связи должна достигаться за счет организации каналов связи в разных линиях связи, не имеющих общих линейно-кабельных сооружений, или, в разных средах распространения» [1].

АСУ ТП электростанции формирует и поддерживает суммарное задание активной мощности энергоблоков учитывая задание плановой мощности, задание первичной мощности, задание вторичной мощности, получаемое от УВК ЦС АЧРМ. При получении команды на разгрузку, суммарное задание активной мощности ВЭС или СЭС должно снижаться в пределах фактического диапазона регулирования, учитывая ограничение мощности на разгрузку, с максимальной скоростью изменения в соответствии с указаниями завода-изготовителя. При этом недопустимо превышение фактической мощности электростанции, суммарного задания с учетом ограничения более чем на 1% от номинальной (установленной) мощности.

В АСУ ТП электростанции от ЦС АЧРМ поступает следующая информация:

• «величина текущего задания вторичной мощности;
• текущее время (в секундах);
• команда включения на централизованное управление;
• команда отключения централизованного управления;
• сигнал контроля информационного обмен.» [1]

В ЦС АЧРМ от АСУ ТП электростанции поступает следующая информация:

• «суммарная активная мощность;

• задание активной мощности (задание плановой мощности);
• задание первичной мощности (частотная коррекция);
• задание вторичной мощности (выход ЗВМ);
• значение частоты электрического тока;
• значения резерва на разгрузку;
• значение максимальной скорости разгрузки;
• текущее время (в секундах);
• сигнал готовности на разгрузку (наличие регулировочного диапазона на разгрузку);
• сигнал готовности к централизованному управлению (предварительно централизованный);
• сигнал включения на централизованное управление;
• сигнал контроля информационного обмена;
• сигналы исправности основного и резервного каналов связи с УВК ЦС АРЧМ;
• сигнал блокировки ЗВМ». [1]

На практике участие ветровых и солнечных электростанций в регулировании частоты осуществлено путем снижения вырабатываемой активной мощности в электрическую сеть или частичного, или полного отключения генерирующих установок.

Список литературы:

1. Типовые технические требования для подключения ветровых и солнечных электростанций к ЦС АЧРМ. АО «Системный оператор единой энергетической системы» Стандарт организации. Москва: 2021, 43 с.
2. ГОСТ Р 70787— 2023 Возобновляемые источники энергии. Технические требования к фотоэлектрическим солнечным станциям. ООО «Авелар Солар Технолоджи» 2023, 16 с.