Szabályozási feladatok az
együttműködő villamosenergia-rendszerekben
Dr. Fazekas András István
Jelen összefoglaló az
áttekintés elso részeként
az együttmuködo villamosenergia-rendszerekben
szükséges szabályozási feladatokat vázolja fel,
abból a megfontolásból, hogy a liberalizált
villamosenergia-szektorban a szabályozási célú
villamos energia maga is versenypiaci termék
s a rendszerszabályozással kapcsolatos feladatok
elkülönült szolgáltatásokként jelennek meg.
The present summary is the
first part of an overview, it sketches the regulatory
tasks needed in the co-operating electricity systems.
The basis of the topic is that in the liberalised
electricity sector the electricity used for balancing the
system is a product too, the system level control emerges
as a special service.
Az együttmuködo
villamosenergia-rendszerekben pillanatról-pillanatra
biztosítani kell a forrásoldali betáplálás és a
fogyasztás pontos teljesítményegyensúlyát annak
érdekében, hogy a hálózati frekvencia stb. adott
turéshatáron belül állandó értéken tartható
legyen. Ezt a feladatot a rendszerszintu
szabályozás/tartaléktartás oldja meg. Jóllehet maga
a muszaki feladat lényegét illetoen nem változott a
villamosenergia-szektor liberalizálásának
eredményeképpen, megváltoztak azonban a szabályozási
célú villamos energia beszerzésének feltételei és
új feladatként jelentkezett az egyes
villamosenergia-szállítási ügyletek során
ténylegesen igénybe vett szabályozási célú villamos
energia, vagyis az ún. kiegyenlíto villamos energia
elszámolása. Jelen összefoglaló az áttekintés elso
részeként az együttmuködo
villamosenergia-rendszerekben szükséges szabályozási
feladatokat vázolja fel, abból a megfontolásból, hogy
a liberalizált villamosenergia-szektorban a
szabályozási célú villamos energia maga is
versenypiaci termék s a rendszerszabályozással
kapcsolatos feladatok elkülönült szolgáltatásokként
jelennek meg. A második rész mindezek fényében
tárgyalja a kiegyenlíto
villamosenergia-szolgáltatással kapcsolatos fobb
kérdéseket, jelentkezo új feladatokat.
A villamos energia tárolhatatlansága
A technikai fejlettség jelenlegi szintjén villamos
energia jelentos mennyiségben nem tárolható. Ez a
kijelentés természetesen bizonyos megszorításokkal
igaz, amennyiben gazdaságosan és közvetlenül nem
tárolható nagyobb mennyiségben villamos energia. A
„gazdaságosan” kifejezés nem szorul magyarázatra.
Szükség van tehát arra, hogy a forrásoldal
teljesítményét és a fogyasztói oldalon jelentkezo
terhelést minden pillanatban egyensúlyba hozzák, hogy
folyamatosan biztosítsák a dinamikus (folyamatosan
változó) egyensúlyt a forrásoldal és a fogyasztói
oldal között.
A szabályozás alapfeladata
Az együttmuködo villamosenergia-rendszerekben normál
üzemállapotban a frekvencia mindenütt azonos és a
mindenkori frekvencia az eloírt értéktol adott
turéstartományon belül tér el ([1]). A termelési
alrendszerben az eromuvi teljesítmény- és
frekvenciaszabályozás célja az, hogy a frekvencia a
folyamatosan változó fogyasztói
teljesítményigények, a változó rendszerszintu
terhelés ellenére egy adott eloírt turéshatáron
belül maradjon. Az eromuvi teljesítmény- és
frekvenciaszabályozás meghatározó elemei a
turbinaszabályozók. A turbinák mechanikai
teljesítménye és a frekvencia (végso soron a
fordulatszám) közötti szoros összefüggés van. Az 1.
ábra szerinti esetben amennyiben a frekvencia
csökken, a szabályozó beavatkozásának
eredményeképpen a turbinatengelyen a generátornak
átadott teljesítmény no, és fordítva, vagyis
(1)
és
(2)
A frekvenciatényezot a
(3)
összefüggés definiálja, ahol az 1. ábra ([4]
; 3–18) szerinti értelmezésnek megfeleloen
kt a
frekvenciatényezo [MW/Hz];
a
turbina maximális mechanikai teljesítménye [MW];

mechanikai
teljesítmény [MW];
üresjárati
frekvencia [Hz];
a
turbina maximális mechanikai teljesítményéhez
tartozó frekvencia [Hz].
A frekvenciatényezo lényegében a szabályozás
„meredekségét” adja meg, hiszen az értelmezés
szerint a frekvenciatényezo az ABC háromszög a szögének
tangensével egyenlo. Az ABC és az A1B1C1
háromszögek hasonlóságából adódóan:
(4)
Mindebbol következoen a frekvenciatényezo ismeretében
számolható az adott f2
állandósult frekvencián a generátorkapcson leadott
villamos teljesítmény:
(5)
Ebben az összefüggésben a generátor vesztesége
elhanyagolásra került. Az 1. ábra szerinti
esetben f1 > f2, amibol
következoen Pm2 > Pm1 és Pg2 > Pg1. Ez annak
az esetnek felel meg, amikor is a generátor által
leadott teljesítmény, vagyis a „fékezo
teljesítmény„ no. A „fékezo teljesítmény”
növekedése a villamos teljesítményigény
növekedésének felel meg, amire a szabályozás olyan
módon reagál, hogy megnöveli a turbinát meghajtó
mechanikai teljesítményt, méghozzá olyan módon, hogy
növeli a turbina goznyelését, vagy gázturbinák
esetén a turbinába juttatott tüzeloanyag
mennyiségét.
Primer
szabályozás
A villamosenergia-rendszerekben a fogyasztói
teljesítményigény folyamatosan változik, a változás
sebessége természetesen a különbözo terhelési
idoszakokban különbözo, vannak olyan idoszakok, amikor
a rendszerszintu terhelés eroteljesen változik, s
vannak viszonylag stabil terhelési idoszakok is. Az
együttmuködo villamosenergia-rendszerekben fellépo
fogyasztói teljesítmény-igény változások hatására
elsosorban a rendszer turbógenerátorainak
turbinaszabályozói, az ún. primerszabályozók lépnek
muködésbe. A rendszer primerszabályozói alapveto
fontosságúak a szinkron üzem biztosítása
szempontjából. A primerszabályozók egy adott
eltérésérték felett kezdenek muködni. A
turbinaszabályozók a primerszabályozás alapelemei.
Nagyrészük arányos „P” jellegu szabályozó, ami
azt jelenti, hogy a szabályozó a mindenkori
frekvenciával arányos mennyiségu gozáramot,
(vízturbinák esetében vízáramot, gázturbinák
esetében üzemanyagot) bocsát a turbinába. A
primerszabályozók muködését általánosságban az
alábbi egyenlet írja le ([2] ; 36):
(6)
Az egyenlet jelölései:
DPb a
turbina által szolgáltatott többletteljesítmény
(teljesítményváltozás egy adott eloírt értékhez
képest) [MW];
T a primerszabályozó idoállandója [s];
kt frekvenciatényezo
(teljesítménytényezo) [MW/Hz];
Df eltérés
az eloírt névleges hálózati frekvenciától [Hz].
Az összefüggésben szereplo kt
frekvenciatényezo, vagy más néven
teljesítménytényezo azt mutatja meg, hogy egységnyi
frekvenciaváltozáshoz mekkora teljesítményváltozás
tartozik [MW/Hz]. Az (6) összefüggés figyelmen kívül
hagyja a szabályozók tömegeroit. Magától értetodoen
a mindenkori frekvenciatényezot a rendszer
forgótartaléka is befolyásolja. Alacsony
forgótartalék esetén a frekvenciatényezo értéke is
alacsony, s a rendszerszintu forgótartalék
csökkenésével a zérus érték felé tart. A
túlterhelt turbina frekvenciatényezojének értéke
szintén nulla, ami azt jelenti, hogy az adott
gépegységre vonatkoztatott forgótartalék kimerült.
Az üzemi stabilitás egyik alapveto feltétele, hogy az
adott eromuvi turbógépegység primerszabályozójának
véges értéku frekvenciatényezoje legyen. A turbinák
primer-szabályozójának frekvenciatényezoje véges
értéku, a szabályozó a terhelést csak egy
megengedett teljesítménytartományon belül
változtatja. A primerszabályozó arányosságát a
szabályozó statikus muködése biztosítja. Az
arányosság az üresjárási terhelés közelében,
illetve maximális terhelésen no, amibol az következik,
hogy a turbina frekvenciatényezoje csökken. A
frekvenciatényezo értéke a zérus érték felé tart,
ez annak felel meg, hogy az adott turbógépegység nem
képes több terhelés felvételére.
Állandósult, normál üzemállapotban a primer
szabályozás muködési elvét a 2. ábra ([4] ;
3–18) mutatja. Ilyen üzemállapotban a rendszerben
szinkronjáró generátorok tengelyére átadott
mechanikai teljesítmény egyensúlyban van a
generátorkapcsokon leadott villamos teljesítménnyel,
vagyis fennáll az
(7)
összefüggés. A „0” index itt a kiinduló nyugalmi
állapotot jelöli, amikor a forrásoldali
teljesítménybetáplálás egyensúlyban van a
fogyasztói oldal terhelésével,
teljesítmény-igényével. Az egyensúlyi állapotot
leíró összefüggésben az indexben szereplo nagybetuk
rendre arra utalnak, hogy rendszerszintu eredo
értékrol, tehát az együttmuködo
villamosenergia-rendszerben együtt járó generátorok
eredo kapocsteljesítményérol (PG0 [MW]), a
rendszerbeli generátorokat meghajtó mechanikai
teljesítmények eredojérol (PM0 [MW]),
illetve a rendszerszintu fogyasztói
teljesítményigényrol van szó (PF0 [MW]). A
generátorveszteségek a rendszerszintu
teljesítményigények részeként értelmezettek. A
primer szabályozás muködési elvének szemléltetése
érdekében célszeru azt a leegyszerusített esetet
vizsgálni, amikor a rendszer egyetlen PM0 [MW]
mechanikai teljesítményu és PG0 [MW]
villamos teljesítményu forrásoldali betáplálásból
és egyetlen PF0 [MW]
teljesítményigényu fogyasztóból tevodik össze. Ezen
egyensúlyi állapotban a rendszer frekvenciája f0 [Hz]. A
fogyasztói oldalon a teljesítményigény PF [MW]
értékkel való megváltozása a turbina P(f)
karakterisztikájának megfelelo, a

(8)
fogyasztóoldali teljesítményigényhez tartozó PM1 [MW]
mechanikai meghajtóteljesítményt eredményez a
generátor tengelyén, olyan módon, hogy például a
teljesítményigény növekedésekor növeli a
generátort meghajtó gozturbinába áramló frissgoz
mennyiségét. Ekkor a generátor által leadott villamos
teljesítmény PG1 [MW]. A PM1 [MW]
mechanikai teljesítményhez meghatározott f1 [Hz]
frekvencia tartozik. Primer szabályozás alatt ez a
szabályozási mechanizmus értendo, amely tehát a
fogyasztói teljesítményigény változásának
megfeleloen változtatja a mechanikai
meghajtóteljesítményt a turbina mindenkori P(f)
karakterisztikájának megfeleloen. A primer
szabályozás eredményeképpen tehát a fogyasztói
oldali terhelésváltozás, vagyis
teljesítményigény-változás kompenzálására
(9)
értékkel nott a turbinát meghajtó mechanikai
teljesítmény. Ez a teljesítményváltozás –
elhanyagolva a generátorveszteséget –
(10)
teljesítménynövekedést eredményez a generátor
teljesítményében. Értelemszeruen
(11)
Szekunder szabályozás
A primer szabályozás eredményeképpen a rendszer
frekvenciája f0 értékrol
f1 értékre
változik, azaz az új egyensúlyi állapot az 2.
ábra szerinti B pontban áll be. A
frekvenciaváltozás értéke tehát a
turbinakarakterisztika által meghatározott
(12)
értékkel azonos, ami eltér a kezdeti f0 [Hz]
értéktol. Az 2. ábra mutatta esetben f1 f0, azaz f
[Hz] értéke negatív, ami annak felel meg, hogy a
frekvencia csökken. Az együttmuködo
villamosenergia-rendszerben a
villamosenergia-szolgáltatás minoségi követelménye,
hogy a mindenkori fogyasztói teljesítményigények
azonos frekvencián, az együttmuködo
villamosenergia-rendszer névleges frekvenciáján
kerüljenek kielégítésre. A primer szabályozás
eredményeképpen tehát eltérés jött létre a kezdeti
rendszer frekvencia (f0 [Hz]) és a megváltozott
fogyasztói teljesítményigényhez tartozó frekvencia
(f1 [Hz]) között. Ennek az eltérésnek a
megszüntetéséhez a 2. ábra szerinti
(13)
mechanikai többletteljesítményre van szükség. Ez a
változás azonban csak olyan módon valósítható meg,
hogy az eredeti PM0 [MW]
szabályozási alapjelet PF10 [MW]
értékre módosítják. Mivel
(14)
(15)
ez a DPM1–0 [MW] változás a
turbinakarakterisztika jobbra csúsztatásával
jelenítheto meg a 2. ábrán. Az alapjel
módosítását eredményezo szabályozást nevezik
szekunder szabályozásnak. A szekunder szabályozás
eredményeképpen az f1 [Hz]
frekvencia ismét f0 [Hz]
frekvenciára áll vissza, annak eredményeképpen, hogy
a szekunder szabályozás következtében a
turbinatengelyen jelentkezo mechanikai
meghajtóteljesítményt PM1–0 [MW]
értékkel növekedett meg. Ez szükségszeruen a turbina
meghajtotta generátor teljesítményének PG1–0 [MW]
értékkel való növekedését eredményezi. Az új
egyensúlyi állapot a 2. ábra mutatta C pontban
áll be, amihez már az eredeti f0 [Hz]
frekvencia tartozik.
A fogyasztói igények megváltozását tehát a
bemutatottaknak megfeleloen követnie kell a
generátorokat meghajtó teljesítmény változásának.
Ez azt jelenti, hogy az együttmuködo
villamosenergia-rendszerben a fogyasztói
teljesítményigények megváltozásának
eredményeképpen eloálló többletteljesítmény-igény
biztosítását követoen (vagy éppenséggel a
forrásoldali töbletteljesítmény eliminálását
követoen) a rendszer hálózati frekvenciájának a
normál értékre kell visszaállnia. A
primerszabályozók, vagyis a turbinaszabályozók
beavatkozását követoen a rendszer frekvenciája csak
az említett szekunder szabályozás eredményeképpen
érheti el a normál értéket. A karakterisztika
elcsúsztatása azt jelenti másképpen fogalmazva, hogy
megváltozik az adott gépegység üresjárati
frekvenciája. Az 2. ábra szerinti esetben az
üresjárati frekvencia új értéke az E pontbeli
értéknek felel meg, a D pontbeli korábbi értékkel
szemben. Lényeges azonban annak kiemelése, hogy a
bemutatott példa egyetlen generátorra vonatkozóan adta
meg a fogyasztóoldali teljesítményigény változás
következményeit, az ennek következtében szükséges
szabályozási feladatokat. Valóságos együttmuködo
villamosenergia-rendszerben több generátor együttesen
biztosítja a rendszerszintu fogyasztói
teljesítményigények kielégítését, s ebbol
következoen többgenerátoros rendszerben már
felvetodik az a kérdés, hogy miképpen kell
szétosztani az egyes eromuvi termeloegységek között a
szükséges alapjel-változtatást. Ez másképpen
fogalmazva annak a kérdésnek a megválaszolását
jelenti, hogy hogyan célszeru (optimális, azaz
rendszerszinten legkisebb költséget eredményezo) a
szabályozási alapjel visszaállításához szükséges
többletteljesítmény-igény szétosztása a szinkronban
járó eromuvi egységek között.
A szekunder szabályozás során az ún.
frekvenciakorrekció elve érvényesül. A
frekvenciakorrekció elve azt jelenti, hogy a
frekvenciaeltérést a frekvenciatényezonek megfeleloen
az a rendszerkörnyezet korrigálja, amely az eltérést
okozta. Ezt az magyarázza, hogy ilyen módon lehet
biztosítani a hálózat üzemének stabilitását,
másrészt a tervszeru teljesítménycserét. Az ilyen
szabályozást nevezik a hálózati jelleggörbe alapján
történo szabályozásnak.
Elofordulhat olyan rendszer üzemállapot, amikor a
rendszerben már nincsen szabályozási célokat
szolgáló forgótartalék. Ennek e helyzetnek az a
következménye, hogy további fogyasztói
teljesítményigény növekedés esetén a
frekvenciacsökkenés ellensúlyozására már nincs
kapacitás, s szélso esetben a frekvencia a minimális
érték alá zuhanhat, ami rendszerösszeomlást
eredményez. Normál üzemállapotban az együttmuködo
villamosenergia-rendszerben vannak gyorsan (általában
tíz percen belül) indítható, ún. szekunder
tartaléktartási célokat szolgáló, eromuvi egységek,
amelyek ilyen szélso esetben azonnal üzembe vethetoek a
rendszerösszeomlás megakadályozására. A
szabályozási tartalék, a forgótartalék eltunését
– méghozzá hirtelen eltunését – általában
valamely nagyobb egységteljesítményu eromuvi egység,
vagy egységek hirtelen meghibásodása, kiesése
okozhat. Több országra kiterjedo együttmuködo
villamosenergia-rendszerek esetében a szomszédos
országokból ilyen esetben automatikusan a
teljesítményhiányos hálózati ellátási terület
felé áramlik a teljesítmény. Az együttmuködo
villamosenergia-rendszerek közötti megállapodás
azonban eloírja, hogy a teljesítményhiányos részen
bizonyos idon belül saját forrásokból kell pótolni a
forrásoldali hiányt, nem lehet tehát
„végtelenségig” a szomszédos rendszerek
forgótartalékára, szabályozási tartalékára
hagyatkozni. Mindazonáltal az együttmuködo
villamosenergia-rendszerekben muködik az automatikus fogyasztói
frekvenciafüggo terheléskorlátozás (FTK), aminek
az a feladata, hogy megakadályozza a rendszerfrekvencia
egy adott érték alá csökkenését, elkerülendo a
rendszerüzem összeomlását.
Tercier szabályozás
A szekunder szabályozás által aktivizált eromuvi
egységek között nem feltétlenül érvényesül a
gazdaságos teherelosztás. Az együttmuködo
villamosenergia-rendszerek üzemirányítása során
alkalmazott ún. tercier szabályozás folyamatosan
korrigálja a szekunder szabályozás parancsait annak
érdekében, hogy beállítsa az együttmuködo eromuvi
egységek között az új terhelési viszonyoknak
megfelelo gazdaságos terhelési arányokat. A tercier
szabályozás során a gazdaságos teherelosztás
szempontjait figyelembe véve határozzák meg a
rendszerben szinkronban járó eromuvi egységeket, azok
aktuális teljesítményét. A tercier szabályozásban
szerepet vállaló eromuvi egységek esetében már nem
elsodleges követelmény a gyors indíthatóság. Ezek a
gépegységek ugyanis a szekunder tartaléktartási
célokat szolgáló eromuvi egységek
üzembehelyezését, a szekunder szabályozás, vagyis a
frekvencia helyreállítását követoen indíthatók,
kiváltva a gyors indítású, ugyanakkor hosszabb távon
drága, gazdaságtalan üzemet eredményezo szekunder
tartaléktartási célú eromuvi egységeket.
Csereteljesítmény- és frekvenciaszabályozás
Az együttmuködo villamosenergia-rendszerek
fejlodésére a rendszerek összekapcsolása, az óriási
kiterjedésu rendszeregyesülések létrejötte a
jellemzo. Ez egyben azt is jelenti, hogy a rendszerek
között jelentos villamosenergia-forgalom valósul meg,
ami természetesen feltételezi, hogy ezek a rendszerek
szinkron járnak, azaz azonos hálózati frekvencián
üzemelnek. Az együttmuködo villamosenergia-rendszerek
szabályozásának ebbol következoen feladata az is,
hogy a rendszerek közötti
villamosenergia-szállítások az elozetesen rögzített
menetrendnek megfeleloen, a tervek szerint valósuljanak
meg. A villamosenergia-rendszerek mindenkori
teljesítményegyensúlya mindezek figyelembe vételével
a következok szerint fogalmazható meg:
(16)
Az összefüggés azt fejezi ki, hogy
az i-edik együttmuködo villamosenergia-rendszer összes
fogyasztása ( [MW]), azaz a rendszerben aktuálisan
üzemelo eromuvek önfogyasztásának ( [MW]), az
összes hálózati veszteségnek ( [MW]) és a
mindenkori rendszerszintu fogyasztói villamos
teljesítményigénynek ( [MW]) az összege egyenlo a
rendszerben üzemelo eromuvi egységek által rendszerbe
táplált összes teljesítmény ( [MW]) és a
rendszerszintu villamosenergia-export és
villamosenergia-import mindenkori
teljesítmény-szaldójának ( [MW]) összegével. A
szabályozási követelményeknek megfeleloen a felírt
teljesítményegyensúlynak az eloírt f = fn névlges
frekvencián (illetve a megadott turéshatáron belül)
kell mindenkor teljesülnie. Normál üzemállapotban az
együttmuködo villamosenergia-rendszerekben az eloírt
mennyiségu, szabályozási célokat szolgáló
forgótartalékot tartják, ami azt jelenti, hogy az
aktuálisan üzemben levo eromuvi egységek maximális
teljesítményének az összege mindenkor meghaladja
(eloírt mértékben) az aktuális rendszerszintu
fogyasztói teljesítményigényt. A rendszerüzemnek ez
a meghatározottsága teszi lehetové azt, hogy a
mindenkori rendszerszintu fogyasztói
teljesítményigénynek megfeleloen a terhelés olyan
módon kerüljön megosztásra az éppen üzemelo eromuvi
egységek között, hogy az rendszerszinten minimális
költséget eredményezzen. Itt most csak annak
megjegyzésére szorítkozunk, hogy az optimális
teherelosztás az eromuvi egységek
szabályozhatóságának, terhelésváltoztatási
képességének, a szükséges tartalékok, valamint a
mindenkori hálózati üzemállapotok, és a
teljesítményáramlás figyelembe vételével kerül
meghatározásra. Az együttmuködo
villamosenergia-rendszerek közötti zavartalan és
tervszeru energiacsere biztosítása érdekében a
csereteljesítmény-szabályozás fontos feladata a
szállítási menetrendek betartásának folyamatos
ellenorzése, biztosítása. Valamely eromuvi egység
hirtelen meghibásodása, kiesése esetén a rendszerben
aktuálisan üzemben lévo eromuvi egységek
forgórészeinek kinetikus energiája csökken a
megbomlott teljesítményegyensúly következtében,
méghozzá hozzávetolegesen a forgó tömegük, a
perdületük arányában. A teljesítményhiány és
frekvenciaváltozás következtében üzembe lépnek a
primerszabályozók, s a megfelelo
turbinakarakterisztikák által meghatározott
mértékben növelik a meghajtó mechanikai
teljesítményt (fedezendo a kiesés miatti hiányt). A
hiánypótlásban az egyes üzemelo egységek nagyjából
aktuális teljesítményük részarányának megfelelo
arányban vesznek részt. A frekvencia és a
csereteljesítmény helyreállítása az elmondottaknak
megfeleloen a szekunder szabályozás feladata. A normál
üzemállapot visszaállítása számos esetben sor
kerül még tercier szabályozásra is. A kooperáció, a
nagy villamosenergia-rendszerek együttmuködése
mindebbol következoen rendkívüli módon megnöveli a
rendszerüzem biztonságát.
A rendszerszintu terhelés önszabályozásának
hatása
A teljesítményegyensúly helyreállításának
folyamatát, konkrétan a forrásoldali
teljesítménykiesés hatására bekövetkezo
frekvenciaváltozást, a rendszer rotációs
teljesítményének idobeli alakulását, valamint a
primer és a szekunder szabályozás lefolyását mutatja
a 3. ábra ([3] ; 39). Az egyensúlyi
állapot megbomlását a példa szerinti esetben a
forrásoldalon hirtelen fellépo teljesítményhiány
okozta. Ennek közvetlen kiváltó oka lehetett valamely
eromu egység váratlan kiesése, vagy valamely
villamosenergia-forrás (betáplálás) (pl. import
villamos energia) kiesése. A szabályozott jellemzo
értékének megváltozása indukálja azokat a
szabályozási folyamatokat, amelyek a
teljesítményegyensúly helyreállítását célozzák.
Az együttmuködo villamosenergia-rendszerben a hirtelen
fellépett forrásoldali teljesítményhiány
következtében fellépo frekvenciacsökkenést és annak
idobeli lefolyását, vagyis sebességét az üzemben
levo rendszer paraméterei és automatizmusa (a
különbözo szabályozók karakterisztikái)
határozzák meg. Magát a fizikai folyamatot leíró
jellemzok idobeli alakulását mutatja a 3. ábra.
A folyamat kezdetén a fellépett betáplálási
teljesítményhiány következtében az együttmuködo
villamosenergia-rendszer forgó tömegeinek rotációs
energiája csökken. A rotációs energia
csökkenésének a következménye a
frekvenciacsökkenés. Az ilyen módon fellépo
frekvenciacsökkenés a szinkronjáró rendszer minden
vonalra kapcsolt eromuvében, eromuvi egységében
érezheto. Az itt beépített szabályozók ennek az
eltérésnek a hatására aktivizálódnak. A
primerszabályozók beavatkozásának eredményeképpen
változik a turbinákba jutó energiaáram, változik a
turbinák teljesítménye, kompenzálandó a
forrásoldali teljesítményhiányt. A szekunder
szabályozás állítja végül is helyre a
szabályozási alapjelet. Az eddigiekbol következoen az
együttmuködo villamosenergia-rendszer szabályozása
szempontjából igen nagy jelentosége van az eromuvi
egységek terhelésváltoztatási sebességének (fel-
és leterhelési sebességének). A 4. ábra
hoeromuvi turbógépegységek felterhelési sebességére
vonatkozó követelményeket mutatja ([3] ; 42).

A nagy
együttmuködo villamosenergia-rendszerekben a
frekvenciaváltozás megszüntetésében
(kiszabályozásában) nemcsak az eromuvi egységek
játszanak szerepet, hanem maguk a fogyasztók is. A
hálózatra csatlakoztatott fogyasztói berendezések egy
részének mindenkori teljesítményfelvétele
frekvencia- és feszültségfüggo. Erre mutat példákat
az 5. ábra ([3] ; 207). Ebbol következoen
a hálózati frekvencia csökkenése e fogyasztói
berendezések teljesítményfelvételének csökkenését
eredményezi automatikusa, ami a rendszerszintu
teljesítményegyensúly helyreállításának irányába
hat. Az 6. ábra a frekvenciacsökkenés idobeli
alakulását mutatja a primer szabályozás és a
fogyasztói önszabályozás együttes hatására,
különbözo arányú forrásoldali hiány esetén ([3] ;
45). Értelemszeruen minél nagyobb a forrásoldali
hiány a rendszerszintu terheléshez viszonyítva, annál
intenzívebb a rendszer hálózati frekvencia
csökkenése. Az 7. ábra a frekvenciaváltozás
lefutását mutatja különbözo forgótartalékok
esetén ([3] ;133).
Irodalomjegyzék
[1] Dr. Fazekas András István A
villamosenergia-ellátással szemben támasztott
követelményrendszer. Magyar Energetika, 2002. február,
X. évfolyam, p.
[2] Dr. Zettner Tamás: A villamosenergia-rendszer
üzemének irányításával kapcsolatos néhány fontos
feladat. Budapest, Budapesti Muszaki Egyetem
Mérnöktovábbképzo Intézete, 1976., (Táskaszám:
4998).
[3] Dr. Tersztyánszky Tibor: A villamosenergia-rendszer
életképességének növelése. Budapest, Akadémiai
Kiadó, 1992.
[4] Szabó László–Faludi Andor:
Villamosenergia-rendszerek üzeme és irányítása.
Oktatási segédlet, Kézirat, Budapesti Muszaki és
Gazdaságtudományi Egyetem, Budapest.
|