tubitak ucte training 1_2final_tr

16
2nd UCTE project Eğitim Aşama 1 Konu 2 Frekans Kontrolu Özelinde Santrallardaki Kontrol Yapıları ve İşletme Şekilleri Oğuz YILMAZ Tubitak-UZAY

Upload: powersystems2k

Post on 16-Jul-2015

26 views

Category:

Engineering


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: Tubitak ucte training 1_2final_tr

2nd UCTE project

EğitimAşama 1

Konu 2

Frekans Kontrolu Özelinde

Santrallardaki Kontrol Yapıları ve

İşletme Şekilleri

Oğuz YILMAZ

Tubitak-UZAY

Page 2: Tubitak ucte training 1_2final_tr

• Gaz Turbini ve Komine Çevrim Santralları• İşletme Şekilleri

• Maksimum gücün değişkenliği

• Rezerv denetimi gereksinimi

• Örnek simulasyonlar

• Hidrolik Santrallar• İşletme Şekilleri

• Örnek simulasyonlar

• Linyit/Kömür Yakıtlı Termik Santrallar (buhar turbinleri)

• İşletme Şekilleri

• Örnek simulasyonlar

• Santrallara Verilen Komutlar, Talepler

ÖZET

[email protected]

Page 3: Tubitak ucte training 1_2final_tr

8 Ünite Kontrol Döngüleri ve İşletme Şekilleri

Doğal Gaz Kombine Çevrim Santralları

•Sabit Yük Kontrolu (Gaz Türbini)

•Frekans ne olursa olsun sabit çıkış gücünü koruma

•Sistem gereksinimleri açısından asla tercih edilmemesi

gereken işletme biçimi

•Frekans değişimlerine verilen tepkilerin engellenmesi

•Primer Kontrol (Droop Mod, Governor Mod)•Frekans değişimlerine verilen dinamik tepkiler

•Rezerv gerekliliği (Çok Önemli !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!)

•Baz Yük •Verim olarak en uygun nokta. AMA!!!!!!

•Frekans kontrolu için olabilecek en kötü işletme

biçimi!!!!!!!!

•Sekonder Kontrol•Blok Bazında, denge güç referansı uzaktan belirleniyor.

•Primer Kontrol AKTİF!!!!!!!

•Blok Güç Kontrol Döngüsü çok önemli (detay)

[email protected]

Page 4: Tubitak ucte training 1_2final_tr

Gaz Turbini

Combustor

Compressor

&

IGVsTurbine

P2

T1 T2,

P1

Air, P1=Patm

Exhaust

Flow to

HRSG

Fuel

•Neden maksimum güç hava sıcaklığına bağlı???

[email protected]

Page 5: Tubitak ucte training 1_2final_tr

Governor

Sıcaklık

Kontrolu

M

i

n

S

e

ç

i

c

i

Gaz

Kontrol

Vanası

Turbin

Frekans

Droop

Hız/Yük

Referansı

(Raise/Lower)

Güç

Gaz turbini temel kontrol blok şeması

Ölü

Band

[email protected]

Page 6: Tubitak ucte training 1_2final_tr

Rezerv Denetimi

Governor

Sıcaklık

Kontrolu

M

i

n

S

e

ç

i

c

i

Gaz

Kontrl

Vanası

Turbin

Frekans

Droop

Hız/Yük

Referansı

(Raise/Lower)

Güç

t(24 saat)6:00 15:00 24:00

6:00

Max güç (gözlem,

hesaplama, düzeltme)

Denge çalışma

noktası

•Mevcut kompresor durumu için, maksimum gücün sıcaklığa bağlı

değişimi öngörülebilir.

•Uzun vadede (günler) kompresor durumuna bağlı maksimum güç

değişimi için gözlem ve yakın takip

%Güç

rezerv

100

97.5

98

95.5

%2.5 rezerv için sürekli denetim,

IGV< IGV max sağlanmalı (IGV rezervi gerekli)

[email protected]

Page 7: Tubitak ucte training 1_2final_tr

%P

f(Hz)

50

Droop (Hız Düşümü)

% ∆f / %∆P

200 mHz= 0.2/50 x100 =%0.4

Eğer Droop=%5 ise

%∆P= %∆f / %droop x100

%∆P=0.4 / 5 x100 =%8

YANİ

200 mHz => %8 (rezerv var ise)

100 mHz => %4 (rezerv var ise)

50 mHz => %2 (rezerv var ise)

90 95 97.5 100

Sıcaklık

Kontrol

Limiti

[email protected]

Page 8: Tubitak ucte training 1_2final_tr

•Aynı rezerv

miktarı

•Farklı “droop”

değerleri

[email protected]

Page 9: Tubitak ucte training 1_2final_tr

9

Örnek Simulasyonlar

Senaryo 1Kombine Çevrim=0.90;0.95 Gaz Türbini=0.90;0.95

+/- 200 mHz frekans değişimine verilen tepkiler

Yük Denetleyicisi Limitleyicileri

[email protected]

Page 10: Tubitak ucte training 1_2final_tr

8 Ünite Kontrol Döngüleri ve İşletme Şekilleri

Hidrolik Santrallar

•Sabit Ayar Kanadı Açıklığı (Sabit Yük Kontrolu)

•Frekans ne olursa olsun sabit çıkış gücünü koruma

•Frekans değişimlerine Primer Tepki YOK.

•Primer Kontrol (Droop Mod, Governor Mod)•Frekans değişimlerine verilen dinamik tepkiler

•Rezerv gerekliliği

•Governor Ayarları çok önemli!!! (ada modu kararlılığı)

•Sekonder Kontrol•Primer Kontrol Aktif (Governor serbest, aktif)

•Denge çalışma noktası uzaktan belirlenir.

[email protected]

Page 11: Tubitak ucte training 1_2final_tr

8 Ünite Kontrol Döngüleri ve İşletme Şekilleri

Hidrolik Santrallar –Hız Regülatörü Blok Şema

[email protected]

Page 12: Tubitak ucte training 1_2final_tr

12

Örnek Simulasyonlar

Senaryo 2Hidrolik=0.90; 0.95

+/- 200 mHz frekans değişimine verilen tepkiler

Ayar kanadı limitleyicisi

Ada modu kararlılığı

[email protected]

Page 13: Tubitak ucte training 1_2final_tr

8 Ünite Kontrol Döngüleri ve İşletme Şekilleri

Kömür Santralları•Basınç Kontrolu (Pressure Control)

•Türbin => Basınç Kontrolu

•Kazan => Yük Kontrolu (ya da operatör gözetiminde manuel)

•Frekans değişimlerine Primer Tepki YOK.

•Kömür kalitesine göre yükte düzensiz değişimler

•Sabit Yük Kontrolu (Load Control, Load Limit Control)•Türbin => Sabit Yük Kontrolu

•Kazan => Basınç Kontrolu (Eğer otomasyon yeterli ise)

•Frekans değişimlerine Primer Tepki YOK.

•Primer Kontrol (Droop Mod, Governor Mod)•Türbin => Yük+Frekans Kontrolu

Frekans değişimlerine verilen dinamik tepkiler

•Kazan Basınç Kontrolu (Eğer otomasyon yeterli ise)

•Kazanın türbini takip ettiği işletme şekli (Boiler Follow)

•Koordine Kontrol (Kazan ve Türbin koordineli hareket ediyor)

•Sekonder Kontrol•Primer Kontrol Aktif (Governor serbest, aktif)

•Denge çalışma noktası uzaktan belirlenir.

[email protected]

Page 15: Tubitak ucte training 1_2final_tr

22/09/09D4121/TRA/2009-00512-1-A15

Örnek Simulasyonlar

Senaryo 3Kömür=0.90; 0.95

+/- 200 mHz frekans değişimine verilen tepkiler

Etkin/Yetersiz Kazan Basınç Kontrolu

Yük Denetleyicisi Limitleyicileri

[email protected]

Page 16: Tubitak ucte training 1_2final_tr

8Santrallara Verilen Komutlar, Talepler

•Ortak bir dilin oluşturulmasının gerekliliği•Sistem detayları sistem işletmecisi için, santral detayları santral

işletmecisi için anlamlı olmaktadır.

•Koordine Kontrol, Load Limit Afsin Elbistan B için anlamlı peki

ya YTMler için ???

•Belli başlı işletme şekilleri üzerinde ortak bir dil oluşturulabilir

•Sabit yük kontrolu, Primer Kontrol, Sekonder Kontrol (primer

tepki aktif) vb...

•Her bir santrala özgü “temel” bilgilere hakim olunması•Her santral için “droop” (hız düşümü), minimum rezerv miktarı,

limitleyici uygulanıp uygulanmadığı, minimum-maksimum güç

değerlerinin bilinmesi, arızalar sonrası grafiklerle davranışların teyit

edilmesi, belgelenmesi

•Özel santrallar için sözleşme koşullarının iyi bilinmesi, irdelenmesi,

beklentilerin tam ve net ortaya koyulması

•Sistem genelinde devreye giren ve çıkan ünitelerin

belirli bir MW/dak ile hareket etmesinin gerekliliği

[email protected]