Участие электростанций в нормировании частоты гарантировало качество регулирования частоты в ЕЭС РФ
Участие генерирующего оборудования в нормированном первичном регулировании частоты (НПРЧ) обеспечило максимально быструю гарантированную реакцию на резкое отклонение частоты при возникшем 18 июля небалансе в ЕЭС России. Задействование систем НПРЧ с их последующей работой в следящем за частотой режиме в соответствии с установленными требованиями позволило обеспечить удержание частоты в ЕЭС России в допустимых пределах после небаланса до реализации резервов вторичного регулирования и восстановления нормального уровня частоты.
При возникновении аварийного небаланса мощности, связанного с отключением энергоблоков Калининской АЭС, нормированное первичное регулирование частоты в ЕЭС России осуществлялось 46 единицами генерирующего оборудования – 42 тепловыми энергоблоками и 4 гидроагрегатами, отобранными Системным оператором для оказания услуг по обеспечению системной надежности.
Установившееся значение частоты через 30 секунд после возникновения небаланса составило 49,85 Гц, что соответствует отклонению от нижней границы «мертвой полосы» (порога срабатывания) НПРЧ на 0,13 Гц. Такое отклонение частоты потребовало полной мобилизации размещенных Системным оператором первичных резервов. До возникновения небаланса суммарная фактическая мощность участвующих в НПРЧ генераторов составляла 10708 МВт, через 30 секунд после возникновения небаланса суммарная фактическая мощность составила 11510 МВт. Таким образом, выданная суммарная первичная мощность составила 802 МВт.
Суммарная величина крутизны статической частотной характеристики (СЧХ) энергообъединения в составе 1-й синхронной зоны ЕЭС России и параллельно работающих с ней энергосистем зарубежных государств при данном небалансе составила 28000 МВт/Гц, из них 20300 МВт/Гц (72 %) приходится на долю 1-й синхронной зоны ЕЭС России. При этом доля НПРЧ в формировании крутизны СЧХ 1-й синхронной зоны ЕЭС России составила 6200 МВТ/Гц или 30 % при суммарной мощности участвующих в НПРЧ энергоблоков и гидроагрегатов в размере 11,5 % от суммарной нагрузки 1-й синхронной зоны ЕЭС России. В формировании суммарной крутизны СЧХ ЕЭС доля НПРЧ ЕЭС России составила более 21% при суммарной мощности 8 % от суммарной нагрузки ЕЭС, что показывает значительную эффективность НПРЧ.
Ограничение отклонения частоты и ее удержание в допустимых пределах при возникновении таких нарушений баланса активной мощности обеспечивается действием общего и нормированного первичного регулирования частоты, являющегося важной составляющей обеспечения системной надежности ЕЭС России. В общем первичном регулировании частоты участвует практически все генерирующее оборудование в энергосистеме, но только при наличии на момент отклонения частоты резерва мощности и с характеристиками регулирования, существенно отличающимися для разного типа генерирующего оборудования и его систем автоматического регулирования. При этом в НПРЧ – гарантированной части первичного регулирования, участвует генерирующее оборудование с улучшенными характеристиками систем автоматического регулирования по чувствительности и скорости реакции на отклонения частоты (до 30 секунд) в пределах заданных резервов.
В случае отсутствия на момент рассматриваемого аварийного небаланса мощности гарантированного участия генерирующего оборудования в НПРЧ крутизна СЧХ ЕЭС составила бы менее 22000 МВт/Гц и отклонение частоты в ЕЭС в первый момент времени составило бы на 0,05 Гц больше с возможным последующим отклонением частоты за допустимые пределы из-за нестабильности общего первичного регулирования частоты.
