Gestione Automazione e Comunicazione dei Sistemi Elettrici

Nel centro di controllo le decisioni sono prese dalle persone, poi il computer svolge le operazioni.

Ci sono però degli anelli totalmente automatici per la gestione, ad esempio, di frequenza e tensione.

Il sistema è il medesimo quello se f e V sono però variabili attorno al valore nominale.

Regolazione della Frequenza

È un indice del bilancio delle potenze prodotte e utilizzate: se sono bilanciate lo rimane sostanzialmente.

• REGOLATORE PRIMARIO - in ogni centrale
• SECONDARIO - o centro nazionale di controllo

Regolazione PRIMARIA della Frequenza

Vogli: produrre più Potenza:

• Apro il variagiri e abbasso il punto A Ho una inerzia meccanica e B rimane fermo e allora subisce un immotamento Anche C ha una inerzia meccanica L'amplificatore idraulico subisce un immotamento mettendo ad aprire le luci del pistone ed il pistone principale si sposta verso il basso Tiro così giù il punto e con effetto di riportare il punto D in equilibrio
• Se vario la velocità di rotazione del gruppo: La velocità di avvicinamento della molla vince e ho un immotamento del punto B e, con A fisso, ho un immotamento del punto C. Ho più le stesse conseguenze della regolazione precedente
• Se il gruppo in movimento va troppo veloce succede l'inverso

Gli spostamenti sono di millimetri, ma è meglio associarli a NW che varia in causa dello spostamento.

Il punto è il suo punto di retroazione

B)

Stand alone e non sono allacciati ad una rete. Lenta infinita e può variare la frequenza delle rete.

Basta un grosso carico e far variare la frequenza di tutta la linea.

ΔP_r,o = N_r f_o = -1/R Δf_o / ΔP_r,o = 0.20 = ΔP_r,o = 1/R Δf

Statismo della Regolazione o

Guardare il caso ΔP_T,o = 1/R Δf

α_r = (((r₁ + r₂)/f_o))^massima · 100 in Italia (4÷5)%

Δf / f_o / f_o / 2 Hz

Energia Regolante (primaria) K

Concetta a pari passo con lo statismo della regolazione. È la potenza messa in gioco dal generatore a fronte di una variazione di frequenza di 1 Hz.

K = P_rx / f_i−f_a = P_rm / f/100 · f_o

sostuitivale (P_rx−0)

Grosse semplificazioni che porta

l'uniformare lo statismo e che tutti

i generatori possono essere racchiusi

in un unico blocco come un unico enorme

generatore.

Lo schema visto può essere ampliato ad

un'area di controllo.

Esercizio

P_m1=50 MW     P_m2=500 MW     ΔP=150 MW

Δf=0,5 Hz     (f=49,5 Hz)

Provo + caso 1

ΔP₁=50 MW     ΔP₂=100 MW

ΔP= -¹/_R Δf = -K₁ ⋅ Δf     → K₁= -^ΔP₁/_Δf = -¹⁰/_0,5 20 ^MW/_Hz

energia regolata

primaria

→ K₂= -¹⁰⁰/_0,5 200 ^MW/_Hz

Metto in p.u.

K₁= 20 ^MW/_Hz ⋅ 0,4^p.u./_{50 MW}     {

K₂= 200 ^MW/_Hz ⋅ 0,4^p.u./_{500 MW}     }

OK

Come è legato allo statismo?     K = ^P_m/_α ⋅ ^K/_Pm ⋅ ¹/_{α/100 + f0}

Δf(t) = L³{Δf(s)} = -_{K + D}M [1 - e^{-(R + K_P)t/R_P}]

Con la formula riprendo l'esercizio del calcolo di Δf_∞

R=2,5 Hz/pu

U_P=10 Hz/pu

T_P=2s

Δf(t)=0,0244 (1 - e^-2,056t)

Δf

0,5

1

1,5

2

t

0,0244

0,0156

0,021

0,0233

0,02386

Se non avessi fatto le approssimazioni in tedi avrei un andamento simile

Eppure piccolo è un errore non trascurabile.

Torniamo al problema fisico: cosa succede?

Se richiedo uno scalino di potenza, da qualche parte deve essere prodotta.

Tomo di bilancio delle potenze

VALIDA IN GENERALE

ΔP_m - ( ΔP_D + Δd_γ ) = d_Ediss/dt

Variazione nel ciclo del turbina.

Ridefesta

Variazione del ciclo nuclea.

Se      -             ²

      > 0         lo e complesso coniugato

                 (S, 9) se w= io

Io    un valore

                 →       

Impone

   -         (     )² > 0   sono in escissione

   -                     >

per quel che riguarda l'esercizio

             (      ) ²

               = 0.2101

Devo scegliere         

 <  

le radici sono               

   S:

            -i w = -1,

           +i w = - B₂

NOTA: la regolazione secondaria e nel centro matrimoni di controllo, non si spersa.

Il servizio di regolazione secondaria è effettuato solo su alcuni carrelli che devono pagare per averlo.

AREA 1 a Regime (A,B) . Provo G e G = 4

Bilancio di potenza

ΔP⋅t₀ = M₁ + D₁ (β₀) + ΔP_1,2

-¹⁄_R1 Δβ₀ = M₁ + D₁ Δφ + ΔP_1,2

AREA 2

-¹⁄_R2 Δβ₂ = M₂ + D₂ Δφ + ΔP_2,0

ΔP₂₁ = -ΔP₁₂

-¹⁄_R1 Δβ₀ - ¹⁄_R2 Δφ = M₁ + M₂ + D₂ Δφ - D₂ Δφ

= [¹⁄_R + D₁] Δφ - [¹⁄_R + D₂] Δφ = M₁ + M₂

= [β₁ + β₂] Δφ = M₁ + M₂

Impongo s_f0 e ΔP₁₂₀ = 0

Il sistema deve avere rango massimo per avere la sola soluzione banale (faccio il determinante ≠ 0)

[ B 1 ⁢ ⁢ ⁢ -⁢ B 2 B 2 ⁢-⁢ 1 ]

= -B₁B₂ ≠ 0 ↔ B₁ + B₂ ≠ 0

Facciamo un passo indietro (no interconnessioni)

s_f0 = -μ₁ / β₁β₂

ΔP₁₂₀ = -β₂μ₁ / β₁+β₂

Considero la costante di tempo della regolazione secondaria molto grande e interviene quando si è già esaurita la regolazione primaria.

{ e 1 = − B 1 μ 1 β 1 β 2 + B 1 ( μ 1 β 1 β 2 ) e 2 = β 1 “`