Для успешной работы системы должны быть выполнены следующие основные требования:
1. Генерация должна быть адекватной для удовлетворения всех потребностей в нагрузке
2. Системная частота должна поддерживаться в узких и жестких пределах.
3. Профиль напряжения системы должен поддерживаться в разумных пределах
4. В случае взаимосвязанной операции, потоки питания линии связи должны поддерживаться с указанными значениями.
Когда достигается реальный баланс мощности между генерацией и спросом, спецификация частоты автоматически выполняется.
Аналогичным образом, с балансом между реактивной мощностью и спросом, напряжение также поддерживается в установленных пределах.
В условиях устойчивого состояния полная реальная генерация энергии в системе равна суммарному спросу на MW плюс реальные потери мощности.
Любая разница сразу же определяется изменением скорости или частоты.
Генераторы оснащены регуляторами скорости, которые будут иметь разные характеристики: различную чувствительность, время отклика
мертвых зон и проскальзывание.
Они регулируют вход, чтобы соответствовать требованию в пределах.
Любое изменение местного спроса в допустимых пределах поглощается генераторами в системе случайным образом.
Независимой целью автоматического управления генерацией является перенести изменения поколений на предварительно выбранные машины в систему после того, как генераторы внедрили изменение нагрузки случайным образом.
Таким образом, необходимы дополнительные или дополнительные устройства регулирования вместе генераторами для правильного регулирования.
Управление генерацией таким образом называется регулированием частоты нагрузки.
Для взаимосвязанной работы последнее из четырех требований, упомянутых выше, выполняется путем получения сигнала ошибки от отклонений в указанных потоках питания линии связи к соседним утилитам и добавления этого сигнала к управляющему сигналу системы управления частотой нагрузки
Рассмотрим один из следующих вариантов для поддержания работоспособности системы:
I. Запуск быстрых пиков.
2. Отбрасывание нагрузок для несущественных нагрузок
3. Перенастройка поколения.
Из сказанного видно, что, поскольку спецификации напряжения не являются строгими. Управление частотой нагрузки, безусловно, является самым важным в управлении энергосистемой.
Чтобы понять механизм управления частотой, рассмотрим небольшой шаг увеличения нагрузки. Начальное распределение прироста нагрузки определяется полным сопротивлением системы; и мгновенные относительные положения ротора генератора. Энергия, необходимая для обеспечения приращения нагрузки, берется из кинетической энергии вращающихся машин. В результате частота системы падает. Распределение нагрузки в течение этого периода между различными машинами определяется инерциями роторов генераторов, участвующих в процессе. Эта проблема изучается в анализе устойчивости системы.
После падения скорости или частоты из-за уменьшения накопленной энергии в роторах капля измеряется регуляторами, и они делят приращение нагрузки между машинами, как определено проскальзываниями соответствующих характеристик регулятора. Впоследствии вторичный контроль восстанавливает частоту системы до ее нормального значения за счет корректировки характеристик регулятора.