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Einrichtung zur Regelung der Übergabeleistung Gegenstand der Erfindung
ist eine Einrichtung zur Regelung der Übergabeleistung, bei der ein mehreren Kraftwerken
oder Maschinen gemeinsamer, von einem kombinierten Frequenz-Übergabeleistungseinfluß
abhängiger Hauptregler vorgesehen ist, der für die den Maschinen neben den normalen
Drehzahlreglern zugeordneten Leistungsregler einen Leistungssollwert vorschreibt.
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Zur Konstanthaltung elektrischer Größen wird vielfach in Abhängigkeit
von der Regelgröße nicht unmittelbar die Verstelleinrichtung betätigt, sondern erst
für eine in einem physikalischen Zusammenhang stehende Größe der Sollwert gesteuert,
der dann seinerseits die zur Einstellung der Regelgröße dienende Verstelleinrichtung
beeinflußt. So erfolgt manchmal beispielsweise eine Konstanthaltung des Leistungsfaktors
einer Maschine, indem das Leistungsfaktorrelais den Sollwert des Maschinenspannungsreglers
verstellt. In gleicher Weise kann die Regelung auch über den Sollwerteinsteller
für die Blindleistung der Maschine vor sich gehen, wenn die Maschine aus anderen
Gründen bereits mit einem Blindleistungsregler ausgerüstet ist.
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Auf die Wirkleistungsregelung übertragen, läßt sich beispielsweise
eine Übergabeleistungsregelung
so durchführen, daß der Übergabeleistungsregler
zunächst einen Sollwertgeber für die Maschinenleistung beeinflußt, bis die geforderte
Regelgröße erreicht ist. Die nachgeschaltete Regelung kommt dabei zum Arbeiten,
wenn die tatsächliche Maschinenleistung nicht dem Sollwert entspricht, und zwar
unabhängig davon, ob infolge des Arbeitens des Hauptreglers der Sollwert verändert
wurde oder ob sich die Maschine infolge einer außerhalb des gesamten Systems auftretenden
Laständerung unter dem Einfluß ihres mechanischen Drehzahlreglers an der Herstellung
des neuen Gleichgewichtszustandes beteiligt. Dieser Nachteil wird nach der Erfindung
dadurch vermieden, daß auf den vom Hauptregler eingestellten Leistungssollwert ein
zusätzlicher Einfluß entsprechend den Schwankungen der Netzfrequenz derart ausgeübt
wird, daß die Kennlinie jedes Leistungsreglers der natürlichen Kennlinie des mechanischen
Drehzahlreglers der betreffenden Maschine bzw. dem Mittelwert der Kennlinien des
Kraftwerkes angepaßt ist. Wählt man das Verhältnis des vom Hauptregler eingestellten
Leistungswertes zu dem zusätzlichen Frequenzeinfluß beispielsweise so, wie es der
natürlichen Kennlinie des mechanischen Drehzahlreglers der entsprechenden Maschine
entspricht, so kommt die nachgeschaltete Regelung bei außerhalb des betreffenden
geregelten Netzes liegenden Störungen nicht zum Eingriff, da sich die Maschine entsprechend
ihrer natürlichen Kennlinie an der Lastlieferung beteiligt und diese natürliche
Kennlinie auch in der nachgeschalteten Regelung nachgebildet ist.
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Wählt man den Frequenzeinfluß im Verhältnis zum Leistungseinfluß größer,
so erhält man eine erhöhte Stützung des Verbundbetriebes. Die Maschine regelt dabei
so, als wenn sie einen Drehzahlregler mit flacherer Kennlinie hätte. Der überlagerte
Frequenzeinfluß kann entweder dauernd oder nur vorübergehend wirksam sein.
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Gegenüber bekanntgewordenen Regeleinrichtungen zur Netzkennlinienregelung,
die ihre Verstellbefehle wegen des Fehlens eines jeder Maschine oder jedem Kraftwerk
zugeordneten nachgeschalteten Leistungsreglers für die Maschinenleistung unmittelbar
auf die Maschine geben und daher nur für Nahregelung verwendbar sind, erlaubt die
Anordnung nach der Erfindung eine Fernregelung der einzelnen Maschinen verschiedener,
auf ein Netz speisender Kraftwerke mit Hilfe eines einzigen zentralen Hauptreglers
in einer Steuerstelle durch Aussenden der jeweiligen Sollwerte an die betreffenden
Maschinen oder Kraftwerke. Man kann hierbei von der Steuerstelle aus die Maschinen
einstellen, welche sich an der Einregelung einer Übergabeleistung beteiligen sollen.
Man kann auch das Maß der Beteiligung bzw. eine gegebenenfalls noch einzuregelnde
Grundlast mit dem einen einer Maschine bzw. einem Kraftwerk vorgeschriebenen Sollwert
vorschreiben. Der Frequenzeinfluß auf den Sollwertgeber wird zweckmäßigerweise in
der zentralen Steuerstelle eingeführt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den
Frequenzeinfluß in den einzelnen Kraftwerken bzw. bei den einzelnen Maschinen selbst
unter Zuhilfenahme der dortigen Empfangseinrichtungen einzuführen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Als Hauptregler dient bei dem Ausführungsbeispiel ein Regler, dem ein kombinierter
Frequenz- und Leistungseinfluß zugeführt wird. Es kann jedoch auch jede andere Art
der Übergabeleistungsregelung, beispielsweise aucheine solche auf Grund der Verbraucherleistung,
zur Anwendung kommen.
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In dem Gerät i wird ein Gleichstrom erzeugt, welcher der Abweichung
der Frequenz vom Sollwert proportional ist. In dem Gerät 2 wird ein Gleichstrom
erzeugt, welcher der Abweichung der Übergabeleistung vom Sollwert proportional ist.
Die beiden Gleichströme werden einem Gerät 3 zugeführt, in welchem diese beiden
Einflüsse kombiniert werden. Der kombinierte Einfluß wirkt auf die Verstelleinrichtung
des Hauptreglers 4 ein. Dieser Hauptregler verstellt den Abgriff eines Spannungsteilers
5, welcher eine dem Sollwert entsprechende Spannung an die Wicklungen 6, 7, 8 des
Sollwertgebers abgibt. Der Sollwertgeber stellt die Sollwerte für beispielsweise
drei an verschiedenen Stellen befindliche Kraftwerke ein. Gemäß der Zeichnung geschieht
die Einstellung mit Hilfe der Widerstände 2i, 22, 23. Die Sollwertübertragung kann
jedoch mit jeder beliebigen Fernmeßübertragung vorgenommen werden, beispielsweise
mit einer Impulsfernmessung od. dgl.
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Jeder der Wicklungen 6, 7, 8 ist noch ein Widerstand 9, io,
ii parallel geschaltet, der den Anteil, den jedes Kraftwerk an dem eingestellten
Leistungssollwert aufbringen soll, einzustellen gestattet. Der Sollwertgeber besitzt
noch für jedes Kraftwerk weitere Wicklungen 12, 13, 14, die sämtlich in Reihe
geschaltet sind. Diesen Wicklungen wird ein der Frequenz des Netzes proportionaler
Strom zugeführt. Dieser Frequenzeinfluß bewirkt, daß sich der von dem Hauptregler
vorgeschriebene Leistungssollwert entsprechend der jeweils herrschenden Frequenz
verändert. Es wird also den zu regelnden Kraftwerken nicht eine starr einzuhaltende
Leistung vorgeschrieben, sondern eine mit der Frequenz veränderliche Leistung. Die
hierdurch erzielte Wirkung wird später noch näher erläutert. Der Sollwertgeber ist
noch mit dritten Wicklungen 15, 16, 17 versehen, denen ein willkürlich einstellbarer
Strom über die Widerstände 18, i9, 2o zugeführt wird. Mit Hilfe dieses dritten Einflusses
kann man eine bestimmte Grundbelastung der Kraftwerke einstellen.
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Die von dem Sollwertgeber an den Widerständen 24 22, 23 eingestellten
Sollwerte werden zu den einzelnen Kraftwerken übertragen. Der am Widerstand 2i übertragene
Sollwert wird zu einem Leistungsregler übertragen, welcher die Turbine 29 und den
dazugehörigen Generator 3o beeinflußt. Der Leistungsregler besitzt eine Wicklung
24, welcher der Sollwert zugeführt wird, und eine Wicklung 25, welcher ein der Istleistung
des Generators 30 proportionaler Strom zugeführt wird. Die Messung
der
Leistung wird unter Zuhilfenahme des Stromwandlers 3z und des Spannungswandlers
3 i durchgeführt. Bei einer Abweichung des Istwertes vom Sollwert schließt der Regelkontakt
a6 die eine oder die andere Wicklung des Tourenverstellmotors 27 an Spannung
an und bewirkt über den Touren verstellmotor eine Verstellung des Dampfventils 28.
Dieser nachgeschaltete Leistungsregler regelt also auf die vom Sollwertgeber vorgeschriebene
Leistung ein.
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Wäre in der Steuerstelle beim Sollwertgeber kein zusätzlicher Frequenzeinfluß
vorhanden, so würde folgendes eintreten. Wenn sich die von der Maschine geforderte
Leistung ändert, weil in dem Netz des zugehörigen Kraftwerkes eine Belastungsänderung
eingetreten ist, so würde die Leistung mit der Solleistung nicht übereinstimmen.
In diesem Falle würde auch der Hauptregler eingreifen und den Sollwert entsprechend
verstellen, und zwar so lange, bis die Maschine die erforderliche Leistung abgibt.
Wenn jedoch in dem Netz, welches mit dem von dem Kraftwerk gespeisten Netz gekuppelt
ist, eine Änderung auftritt, so würde sich ebenfalls die in der Zeichnung dargestellte
Maschine an einer solchen Laständerung beteiligen, da diese Maschine, wie es normalerweise
üblich ist, mit einem mechanischen Drehzahlregler ausgerüstet ist. Auch hierbei
würde der Istwert der Leistung von dem durch den Sollwert vorgeschriebenen Leistungswert
abweichen. Infolgedessen würde der Leistungsregler die Maschine wieder so einregeln,
daß die durch den Sollwertgeber vorgeschriebene Leistung wiederhergestellt wird.
Dieser Regelvorgang müßte jedoch später wieder rückgängig gemacht werden, wenn die
in dem fremden Netz eingetretene Belastungsänderung von den Maschinen des Netzes
ausgeregelt wurde. Um dies zu vermeiden, muß man also dem nachgeordneten Regler
einen weiteren Einfluß zuordnen, welcher diese falschen Regelvorgänge unterbindet.
Nach der Erfindung geschieht dies dadurch, daß mit Hilfe eines zusätzlichen Frequenzeinflusses
dem nachgeordneten Regler ein statisches Verhalten gegeben wird, welches ungefähr
mit dem statischen Verhalten des mechanischen Drehzahlreglers übereinstimmt. In
diesem Falle wird auch der nachgeordnete Regler der Maschine bei gegebener Frequenz
die gleichen Leistungen zuordnen, die ihr auch der mechanische Drehzahlregler bei
der gleichen Frequenz zuordnen würde. Der nachgeordnete Regler kommt also in einem
solchen Falle nicht zum Eingreifen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel ist der zusätzliche Frequenzeinfluß unmittelbar
in den Sollwertgeber eingeführt. Man kann jedoch den zusätzlichen Frequenzeinfluß
auch in den nachgeordneten Regler einführen, indem man beispielsweise in einer dritten
Wicklung des Leistungsreglers diesen Frequenzeinfluß zur Wirkung kommen läßt.