Як це працює
Симуляція інтегрує рівняння розгону в реальному часі. При стрибку навантаження (кнопка «Стрибок навантаження») електричний попит P_ел раптово зростає. Інерція M спочатку уповільнює падіння частоти (RoCoF = ΔP/(2M)). Первинне droop-регулювання швидко збільшує вихідну потужність генератора, зупиняючи падіння. Вторинне AGC повільно відновлює частоту до точно 50 Гц.
Шум ВДЕ додає випадкові коливання потужності, імітуючи нестабільність вітру/сонця. Зменшіть інерцію M, щоб побачити, як сучасні мережі з малою інерцією складніше регулювати.
ΔP_рег = −Δf / R [droop-регулювання]
ΔP_AGC = K_i × ∫Δf dt [AGC інтеграл]
RoCoF = ΔP / (2M) [початкова швидкість]
Часті запитання
Що таке частота мережі і чому її потрібно регулювати?
Частота мережі (50 Гц в Україні/Європі) має відповідати синхронній швидкості генераторів. Дисбаланс генерації та навантаження призводить до відхилення. Занизька частота ризикує аварійним відключенням і блекаутом.
Що таке рівняння розгону?
Рівняння розгону M·df/dt = P_мех − P_ел − D·Δf описує реакцію ротора генератора (і частоти) на дисбаланс потужності. M — стала інерції, D — коефіцієнт демпфування.
Що таке первинне регулювання частоти (droop)?
Первинне регулювання — швидка автоматична реакція генераторів: ΔP = −Δf/R, де R ~4-5%. Зупиняє падіння частоти за секунди, але залишає статичну похибку від номінального значення.
Що таке вторинне регулювання частоти (AGC)?
AGC — більш повільна інтегральна дія, що відновлює частоту точно до 50 Гц, усуваючи статичну похибку від droop. Діє протягом хвилин і контролює похибку регулювання площі.
Що таке інерція мережі і чому вона важлива для ВДЕ?
Інерція — кінетична енергія обертових генераторів. Більша інерція уповільнює зміни частоти. ВДЕ (сонце, вітер) традиційно не мають інерції, тому їх зростання ускладнює регулювання частоти.
Що таке швидкість зміни частоти (RoCoF)?
RoCoF = df/dt — початкова швидкість зміни частоти: RoCoF = ΔP/(2M). Мережі з малою інерцією мають великий RoCoF, що може спрацювати захист і спровокувати каскадний блекаут.
Що таке віртуальна інерція в розумних мережах?
Віртуальна інерція використовує акумулятори та інвертори для імітації інерційної реакції генераторів. Швидко регулюючи потужність пропорційно df/dt, допомагає стабілізувати частоту в мережах з високою часткою ВДЕ.
Що таке автоматичне регулювання навантаження (LFC)?
LFC — скоординоване первинне та вторинне регулювання для підтримання частоти. Включає регулятор швидкості (первинне), AGC (вторинне) та іноді економічний диспетчер (третинне).
Як об'єднані енергосистеми спільно регулюють частоту?
В об'єднаних системах (ENTSO-E, УІПС) всі генератори спільно реагують на відхилення частоти. AGC кожної зони моніторить похибку регулювання площі для відновлення частоти і транзитних потоків.
Що таке аварійне відключення навантаження при зниженні частоти?
UFLS автоматично відключає блоки навантаження при падінні частоти нижче порогів (наприклад, 49,0 Гц). Це остання лінія захисту перед блекаутом — зниження навантаження відновлює баланс.