Frecventa, ca unul dintre indicatorii importanti care caracterizeaza calitatea energiei electrice, este determinata ca nu?ma?rul intreg de perioade ale curbei fundamentale a tensiunii care sunt incluse intr-un interval specificat de timp, impartit la du?rata cumulata a acestora.
Inca de la edificarea sistemelor energetice s-a acordat o atentie deosebita mentinerii frecventei la o valoare constanta, prin controlul echilibrului, in fiecare moment, intre sarcina din sistemul energetic si puterea activa generata de sursele de energie electrica din sistem.
Stabilirea frecventei nominale de functionare a unui sistem energetic, frecventa la care trebuie sa se realizeze acest echilibru, este o problema de optimum intre posibilitatile de fabricatie a echipamentelor si cerintele specifice ale sistemelor de producere, transport-distributie si utilizare a energiei electrice. Alegerea frecventei nominale de 50 Hz in Europa si 60 Hz in SUA s-a facut pe baza unui proces complex, in care aspectele tehnice, considerente istorice dar si interesele de firma au avut un rol important.
Utilizarea frecventelor sub 30 Hz (frecventa la care ochiul uman distinge succesiunea separata a imaginilor) a fost insotita de suparatoare variatii ale fluxului luminos al lampilor cu incandescenta si a fost necesara abandonarea acestor frecvente. Frecventa de 25 Hz a fost totusi utilizata pana in anul 1955 pe Coasta de Azur. In perioada interbelica, in Europa a avut o utilizare larga frecventa de 42 Hz care a fost trecuta la 50 Hz incepand cu anul 1930. In Romania, frecventa de 42 Hz a fost utilizata local pana in anul 1964.
Realizarea transformatoarelor, larg raspandite pentru distributia si transportul energiei electrice, este avantajoasa la frecvente ridicate. In acest sens, in prezent sunt utilizate in industrie transformatoare care functioneaza la frecvente de 30 ??? 50 kHz (transformatoare de sudare, transformatoare de iluminat etc.).
Pe de alta parte, frecventele ridicate, datorita efectului pelicular, a cresterii lineare cu frecventa a reactantelor inductive si a cresterii curentilor electrici de deplasare prin condensatoarele conectate in paralel, nu sunt recomandate pentru transportul energiei electrice, care asigura parametri economici la frecvente cat mai coborate (utilizarea liniilor de transport la tensiune continua este un exemplu in acest sens).
De multe ori utilizatorul foloseste tensiune continua si pentru obtinerea acesteia utilizeaza circuite complexe de redresare a tensiunii alternative.
Tractiunea electrica, in prima sa faza de dezvoltare a utilizat motoare monofazate de tensiune alternativa cu colector care au necesitat o frecventa coborata. In acest scop au fost realizate si sunt inca in functiune sisteme cu frecventa de 16 2/3 Hz (in Europa) si 20 Hz (in SUA).
Este important de mentionat ca existenta unei frecvente unice intr-un sistem energetic (50 Hz sau 60 Hz), in conditiile actuale nu elimina posibilitatea utilizarii de echipamente cu alte frecvente.
Dezvoltarea larga a electronicii de putere permite in prezent utilizarea in procesele industriale a convertoarelor de frecventa care asigura frecventa optima necesara procesului.
Necesitatea interconectarii sistemelor de energie electrica a determinat standardizarea frecventelor, adoptandu-se frecventa de 50 Hz in Europa si 60 Hz in SUA.
Dezvoltarea sistemelor energetice, functionarea in paralel a numeroase surse avand caracteristici diferite pentru asigurarea alimentarii utilizatorilor, a condus la transformarea parametrului ,,frecventa tensiunii" in principala marime monitorizata. Caracterul unic al acesteia pentru intreaga interconexiune face ca urmarirea realizarii in regim normal si de incident a frecventei nominale, cu limite de variatie admisibile, stabilite pe criterii tehnice si economice, sa impuna introducerea reglajului automat putere activa ? frecventa, realizat la nivelul operatorului de sistem.
In fiecare sistem energetic, component al interconexiunii, trebuie ca puterea neta generata si puterea utilizata a echipamentelor conectate la reteaua electrica sa fie monitorizate si controlate pentru a asigura siguranta functionarii sistemului electroenergetic. Reglajul putere activa - frecventa, existenta rezervelor tehnice si utilizarea lor corecta permite operatorului de transport si de sistem (OTS) sa asigure functionarea sigura a sistemului, la frecventa prescrisa.
Monitorizarea frecventei in reteaua publica si mentinerea acesteia in limitele impuse intra in sarcina operatorului de sistem care trebuie sa aiba la dispozitie o rezerva suficienta de putere activa si un sistem de reglaj putere activa ? frecventa corespunzator, pentru a mentine abaterile de frecventa in limitele admise.
Odata cu realizarea ceasurilor bazate pe informatiile privind frecventa tensiunii de alimentare s-a acordat atentie si necesitatii ca integrala abaterilor de frecventa pe 24 ore sa fie nula, astfel incat ceasul sincron sa fie corelat cu timpul UTC (universal coordonated time).
Frecventa din sistemul electroenergetic este determinata de viteza de rotatie a grupurilor generatoare din sistem, aflate in sincronism. Odata cu cresterea sarcinii din sistem, viteza de rotatie a generatoarelor tinde sa scada, ceea ce antreneaza reducerea frecventei, iar la scaderea sarcinii, viteza de rotatie a grupurilor generatoare tinde sa creasca, ceea ce conduce la cresterea frecventei. Sistemele de reglarea urmaresc sa cresca sau sa descreasca intensitatea agentului primar astfel incat sa echilibreze sarcina, iar frecventa sa fie mentinuta constanta. Abaterea de frecventa ce poate rezulta depinde atat de inertia grupurilor din sistem cat si de viteza de reactie a sistemului de reglare.
Avand in vedere faptul ca sarcina din sistemul electroenergetic este practic incontrolabila, iar odata cu aparitia surselor regenerabile de energie si productia de energie din aceste surse prezinta o puternica variabilitate, a fost necesara elaborarea unor metode si instalatii speciale pentru a asigura, intr-un timp foarte scurt, adaptarea puterii generate in sistem la sarcina reala a acestuia. Una dintre
Dugan R.C. s.a., Electrical Power Systems Quality, Second Edition, McGraw-Hill, 2002.
[2.2] *** UCTE Operation Handbook
[2.3] *** Caracteristici ale tensiunii in retelele electrice publice de distributie, SR EN 50160/2011.
[2.4]*** Electromagnetic compatibility (EMC), Part 4-30: Testing and measurement techniques ? Power quaity measurement methods, IEC 61000-4-30/2003.
[2.5] Markovici I. M., Sisteme energetice. Regimuri de functionare, Editura Tehnica, Bucuresti, 1960
[2.6] Bulac C., Eremia M., Dinamica sistemelor electroenergetice, Editura Printech, Bucuresti, 2006.
[2.7] Ilisiu D., Contributii la reglajul frecventa-putere in sistemele interconectate , Teza doctorat, Cluj-Napoca, 2010.
[2.8] Patrascoiu S., Stabilitatea sistemelor electroenergetice. Abordari clasice si moderne, Editura Printech, Bucuresti, 2000.
[2.9] Baggini A. s.a., Handbook of Power Quality, John Wiley&Sons,Chichester, England, 2008, ISBN 978-0-470-06561-7 (H/B).
[2.10] *** Codul tehnic al retelelor electrice de transport, Transelectrica, 2004
[2.11] Vrana T.K., Fosso O.B., Technical Aspects of the North Sea Super Grid, Electra, nr. 258, oct. 2011, pg.6-19.
[2.12] Ackermann T., Wind Power in Power Systems, John Wiley&Sons, Ltd, England, 2005.
[2.13] Yin M.s.a., Modeling of the wind turbine with a permanent magnet synchronous generator for integration, PESGM 2007, Tampa, Florida, Rap. 001076.
[2.14] Burton T.s.a., Wind Energy Handbook, John Wiley&Sons, Ltd, England, 2001.
[2.15] *** WN Frequency Regulator GD, Gamesa, 2010.
[2.16] *** Planning and Installing. Photovoltaic Systems, The German Energy Society (Deutsche Gesellshaft fur Sonnenenergie (DGS LV Berlin BRB), 2008.
[2.17] Pencioiu P., Golovanov N., Connecting of the Photovoltaic equipment to the public network,
FOREN 2012, Neptun.
[2.18] *** Cerinte tehnice de conectare a Centralelor Fotoelectrice la SEN, Transelectrica, 2012.
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
