ALFC предназначен для контроля отклонения частоты путем поддержания реального баланса мощности в системе. Основными функциями ALFC являются:
i) поддержание постоянной частоты;
ii) контролировать потоки соединительных линий; и
iii) распределить нагрузку между участвующими генерирующими
блоками.
Управляющими (входными) сигналами являются отклонение линии связи ?Ptie (измеренное от потоков линии) и отклонение частоты Δf (полученное путем измерения отклонения угла Δδ). Эти сигналы ошибки Δf и ΔPtie усиливаются, смешиваются и преобразуются в реальный сигнал мощности, который затем контролирует положение клапана. В зависимости от положения клапана, турбина (первичный двигатель) изменяет свою выходную мощность для установления реального баланса мощности. Полная схема управления показана на рис. 2.3
Для анализа требуются модели для каждого из блоков на рис. 2. Генератор и электрическая нагрузка составляют энергосистему. Клапан и гидравлический усилитель представляют собой систему управления скоростью. Используя уравнение колебания, генератор может быть смоделирован
Представление блок-диаграммы генератора
Нагрузка на систему является составной, состоящей из частотно-независимого компонента и частотно-зависимого компонента. Нагрузка может быть записана как
Pe = P0 + Pf
Pe — изменение нагрузки;
P0 — компонент, не зависящий от частоты;
Pf — частотно-зависимый компонент нагрузки.
Pf = D
где D называется частотной характеристикой нагрузки (также называемой постоянной затухания), выраженной в процентах изменения нагрузки при 1% изменении частоты.
Если D = 1,5%, то 1% -ное изменение частоты вызывает 1,5% -ное изменение нагрузки. Затем объединенный генератор и нагрузка могут быть представлены, как показано на рисунке. Турбина может быть смоделирована как отставание первого порядка, как показано на рис.
Gt (s) — TF турбины; ΔPV (s) — изменение выхода клапана (из-за действия). Pm (s) — изменение мощности турбины. Генератор может быть аналогичным образом смоделирован, как показано на рисунке. Выходной сигнал регулятора равен
Где ΔPref — заданная мощность задания, а Δw / R — мощность, определяемая характеристикой скорости регулятора. Гидравлический усилитель преобразует этот сигнал Pg в положение клапана / затвора, соответствующее мощности PV.
Таким образом
PV (s) = (Kg / (1 + sTg)) _Pg (s).