Regelingen. Stationair gedrag

Transcriptie

1 Regelingen. Stationair gedrag Hoofdstuk bladzijde Module 1 Inleiding en overzicht 1. Inleiding 1.1. Doel van het boek. Belangrijke grootheden Basis en hoofdindeling De regeltechnische benadering. Simulatie De generator en zijn omgeving Introductie generatorregeling. Blokvoorstellingen Introductie koppelnet. Blokvoorstelling Het nederlandse koppelnet Grensoverschrijdende verbindingen in Europa Blokvoorstelling van parallelle en/of gekoppelde eenheden 2. Categorieën en hun invloeden. Beperkingen en vereenvoudigingen. Symbolen en afspraken 2.1. Categorieën in de elektriciteitsvoorziening Eilandbedrijf, parallelbedrijf, gekoppeld bedrijf Stationair gedrag, dynamisch gedrag; transiënt gedrag, subtransiënt gedrag Frekwentie-vermogensgedrag, spanning-blindvermogensgedrag 2.2. Invloed van de verschilende categorieën op het onderzoek naar het gedrag van een systeem Invloed van het type bedrijf (eiland/parallel/gekoppeld) Invloed van de te beschouwen tijdsperiode (stationair/transiënt/subtransiënt gedrag) Invloed van de te beschouwen grootheden (f-p, U-Q) 2.3. Beperkingen en vereenvoudigingen die in het boek zijn aangehouden Symbolen en afspraken. 2-6 Module 2 De generatorregelingen 3. Modellen ten behoeve van regelschema's en netmodellen. Impressies van het transiënt gedrag van de niet-geregelde generator Generatormodellen in beknopte vorm. Ingangen, uitgangen, overbrengingsfunctie. Step-uptransformator, koppellijn Beknopt generatormodel type a (gegeven belasting, toerental/spanning als gevolg) Beknopt generatormodel type b (gegeven spanning/fase, belasting als gevolg) Invloed van een step-uptransformator en een serie staande koppelijn 3.2. Modellen van aandrijvingen Ketel/stoomturbine Gasturbine 3.3. Modellen van bekrachtigingen Opbouw en werking Model van de bekrachtigingsketen 3.4. Impressie van het transiënt gedrag van de niet-geregelde generator, in eilandbedrijf en in gekoppeld bedrijf. Enkele conclusies (Mede)bekrachtiging door statorstroom (compoundering) 3-24

2 4. Primaire regelingen van de generator; schema's en effekten. 4.1 De begrippen "primaire", "secundaire" en "tertiaire" regeling. De notatie "f" en "f q " Toerenregeling Doel (in eilandbedrijf) Blokschema, regelaartypen Keuze van type regelaar Stationair gedrag: f-p-karakteristiek, statiek Toerenregeling in gekoppeld bedrijf Impressie van het dynamisch gedrag van de toerengeregelde generator: responsie op een stap in de belasting; in eilandbedrijf, in gekoppeld bedrijf (koppeling met star net) Enkele conclusies 4.3. Vermogensregeling, algemeen Vermogensregeling zonder frekwentieinvloed Doel Processchema en model Regelaartypen Stationair gedrag: verticale f-p-karakteristiek, statiek, toepassing Impressie van het dynamisch gedrag van de vermogensgeregelde generator, gekoppeld bedrijf (koppeling met star net): responsie op een stap in de belasting 4.5. Vermogensregeling met frekwentieinvloed Reden om de frekwentie invloed te geven Processchema en model Regelaartype Stationair gedrag: dalende f-p-karakteristiek, statiek, toepassing Impressie van het dynamisch gedrag van de vermogensgeregelde generator met frekwentiebeinvloeding, gekoppeld bedrijf (koppeling met star net): responsie op een stap in de belasting Enkele conclusies 4.6. Spanningsregeling Doel Processchema en model Regelaartype Stationair gedrag: U-Q-karakteristiek, (spannings-)statiek, zonder en met step-uptransformator. Invloed van het vermogen Impressie van het dynamisch gedrag van de spanningsgeregelde generator, in eilandbedrijf, in gekoppeld bedrijf (koppeling met star net): responsie op een stap in de blindvermogensbelasting Enkele conclusies 4.7. Bijzonderheden rond het spanningsregelsysteem Versnelling van de spanningsregeling Compensatieschakelingen Power System Stabiliser 4.8. Frekwentieregeling Blindvermogensregeling 4-23 Module 3 De geregelde generator in stationair eilandbedrijf. Frekwentie- en spanningsbeheersing 5. Stationair eilandbedrijf, frekwentiebeheersing 5.1. Dalende f-p-karakteristiek Instellen van de frekwentie bij konstante belasting Effect van belastingsvariatie op de frekwentie Instellen van de toerenreferentie teneinde de frekwentie konstant te houden bij variërende belasting 5.2. Vlakke f-p-karakteristiek Instellen van de frekwentie Effect van belastingsvariatie op de frekwentie 5.3. Stabiliteit Secundaire regeling Meerdere generatoren parallel vaak te beschouwen als één (centrale) 5-5 Inhoud deel 1-2

3 6. Stationair eilandbedrijf, spanningsbeheersing 6.1. Dalende U-Q-karakteristiek Instellen van de spanning bij konstante blindvermogensbelasting Effect van belastings- (blindvermogens-)variatie op de spanning Instellen van de spanningsreferentie teneinde de spanning konstant te houden bij variërende blindvermogensbelasting Welke spanning? Invloed van het vermogen 6.2. Vlakke U-Q-karakteristiek Instellen van de spanning Effect van belastings- (blindvermogens-)variatie op de spanning 6.3. Secundaire spaningsregeling? Meerdere generatoren parallel qua spanning als één te beschouwen? 6-3 Module 4 De geregelde generator in stationair bedrijf, gekoppeld op star net of parallel/gekoppeld. Frekwentiebeheersing en vermogensverdeling. Spanningsbeheersing en blindvermogensverdeling 7. Generator gekoppeld op een star net, stationair bedrijf. Vermogensbeheersing 7.1. Dalende f-p-karakteristiek, toerenregeling Instelling van het afgegeven vermogen Effekt van frekwentievariatie op het afgegeven vermogen Gecombineerd effekt van vermogensinstelling en frekwentievariatie 7.2. Dalende f-p-karakteristiek, vermogensregeling met frekwentie- (toerental-) invloed Instelling van het afgegeven vermogen Effekt van frekwentievariatie op het afgegeven vermogen Gecombineerd effekt van vermogensinstelling en frekwentievariatie 7.3. Verticale f-p-karakteristiek, vermogensregeling zonder frekwentieinvloed. Grondlastgenerator/-centrale Twee generatoren parallel of gekoppeld (geen verbinding met andere netten). Frekwentiebeheersing. Vermogensverdeling 8.1. Dalende f-p-karakteristieken, toerenregeling Vermogensverdeling. Weergave met gespiegelde P-assen Wijziging in vermogensverdeling met behoud van frekwentie Frekwentieinstelling met behoud van vermogensverdeling Wijziging in totaal vermogen, met behoud van frekwentie 8.2. Andere karakteristieken Eén dalende, één vlakke, karakteristiek Eén dalende, één verticale karakteristiek (vermogensregeling) Andere combinaties? 8.3. Alternatieve grafische werkwijze Meerdere generatoren parallel of gekoppeld (geen verbinding met andere netten). Gezamenlijke f-p-karakteristiek 9.1. Gezamenlijke f-p-karakteristiek, toerenregeling Gezamenlijke f-p-karakteristiek, vermogensregeling Parallelle / gekoppelde generatoren vaak te beschouwen als één generator 9-6 Inhoud deel 1-3

4 10. Gekoppeld bedrijf van een generator op en star net, parallelbedrijf van twee of meerdere generatoren. Spanningsbeheersing. Blindvermogensverdeling 10.1 Situaties Overeenkomst met frekwentie-vermogensgedrag Verschil met frekwentie-vermogensgedrag Conclusies Module 5 Grote koppelnetten, stationair bedrijf. Frekwentie-vermogensgedrag en - beheersing, spanning-blindvermogensgedrag en -beheersing Grote koppelnetten. Frekwentie-vermogensgedrag, frekwentiebeheersing. Vermogensverdeling 11.1 Algemene aspekten van een een groot koppelnet Ontstaan van frekwentieveranderingen Handhaving van de frekwentie. Verdeling van het totaal te produceren vermogen Handhaven van de frekwentie in principe. Algemene instelregel Groepen van eenheden. (Beheer-, c.q. Landelijke) NetGroep, NG Methode om aan de algemene instelregel te voldoen; basisregel en -instelkriterium voor de instelling van de vermogensreferentie R p van een NG Effekten van een te hoge of te lage R p van één van de NG'n van een groot koppelnet Aanpassing van het instelkriterium vanwege een gepland uitwisselingsvermogen Regelbinomium Secundaire regeling. (Herstel van de frekwentie bij afwijking ten opzichte van de nominale waarde (Df 0)) Netregelaar Voorbeeld van een storing en het bijregelen erna Balanscreatie in de vrije markt. Balanshandhaving Wiskundige alternatieven voor enkele beredeneerde oplossingen Invloed van de frekwentie op de belasting van een net. Aanpassing regelbinomium. Netcomplex en netconstante Frekwentieafhankelijkheid van de belasting; de factor u. Netmodel voor stationair frekwentie-vermogens-gedrag Verwerking van de frekwentieafhankelijkheid van de belasting in het regelbinomium. Netcomplex en netconstante Grote koppelnetten, stationair bedrijf. Spanning-blindvermogensgedrag. Spanningsbeheersing, blindvermogensverdeling Inleiding Eisen aan de spanning Regelen van de spanning Samenhang van spanning en blindvermogen Spanning en koppelnet 13-2 Koppeling in hoeverre? Eigenlijk eilandbedrijf. Oplossing van het blindvermogen/spanningkeuzeprobleem. Koppelnet toch ook vor de spanning nuttig 13.6.Verschillen, parallellen en overeenkomsten tussen frekwentie-vermogensregeling en 2. spanning-blindvermogensregeling Inhoud deel 1-4

5 13.7. Bekrachtiging, spanning en blindvermogen Spanning-/blindvermogensregeling in gecoördineerde groepen Elektriciteit op de markt. Netbeheer Voorgeschiedenis Verandering naar een marktsysteem Europese samenwerking. Toezicht en codes Theorie van de vrije markt Veranderingen toegelicht Situatie vóór het ontstaan van de vrije markt Situatie in een vrije markt Praktijk inzake transport Bewaken netinfrastructuur im- en export van vermogen Implicaties van internationaal vermogenstransport Praktijk inzake frekwentiehandhaving Waarborgem frekwentie. PV-(on)balans. Systeem(on)balans Aanbod en contracteren van regel- en reservevermogen vooraf. Prijsvorming Kosten en verrekening van het herstel van de systeembalans. Voorbeelden van inzetten en kosten van regelvermogens over een dag. Aan PV-partij te rekenen of te betalen onbalansprijzen. Prikkelcomponent Praktijk inzake energie Handelsplatformen energie: bilaterale handel, spotmarkt APX: day ahead, intraday, strips Creatie balans op voorhand. E-programma s. Dag- en uurmarkt Het systeem van de E-programma s Nominatie, controle, fiatering op de Tennet dagmarkt en uurmarkt Verrekening van PV-onbalans Kosten energietransport Bronnen Vergelijking van een elektriciteitssysteem met een gassysteem V1 A1 Vragen en vraagstukken Antwoorden Appendix Deel 1 1. Enkele gegevens omtrent het bedrijf van het europese koppelnet A Overzicht nederlandse en duitse aanduidingen en konstanten A1-3 Inhoud deel 1-5