Influence of electric power generation structure on frequency control — mathematical modelling

• Autorzy: Domachowski Z. , Ghaemi M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ struktury wytwarzania energii elektrycznej na regulację automatyczną częstotliwości — modelowanie matematyczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A 20% decrease in CO2 emission is the principal goal formulated by European Union in the "3x20" package. As a result, development of windfarms, nuclear power plants and even small heat and power generating plants are expected in Poland. Electric power generation in windfarms and in nuclear power plants involves specific problems in the electric grid frequency control. Windfarm power generation requires a support from conventional power plants, when a nuclear power plant requires adequate structure for the control and adjustment purposes. A concept of mathematical model of so-called multi-machine power system, based on representative power plant mathematical models, has been presented in this paper. Such a model of electric grid is suggested for primary and secondary frequency control simulations, as well. The purpose is to investigate the influence of power generation structure on power system frequency control.

PL

Podstawowym celem pakietu „3x20" Unii Europejskiej jest zmniejszenie o 20% emisji dwutlenku węgla. Z tego powodu oczekuje się w Polsce rozwoju energetyki wiatrowej, podobnie jak energetyki jądrowej, a także mini elektrociepłowni. Elektrownie wiatrowe i jądrowe wnoszą specyficzne problemy w regulacji automatycznej częstotliwości systemu elektroenergetycznego. Farmy wiatrowe wymagają pod tym względem wspomagania przez elektrownie konwencjonalne; bloki jądrowe wymagają odpowiedniego dostosowania struktury i nastawień ich układów regulacji automatycznej. Przedstawiono koncepcję wielomaszynowego modelu matematycznego systemu elektroenergetycznego, opartą na modelach matematycznych tzw. reprezentatywnych turbozespołów i bloków. Taki uproszczony model matematyczny jest proponowany do symulacyjnych badań porównawczych regulacji automatycznej częstotliwości systemu elektroenergetycznego. Ich celem jest analiza wpływu struktury wytwarzania energii elektrycznej na regulację automatyczną częstotliwości systemu elektroenergetycznego.

Słowa kluczowe

EN

3x20 package; electricity; electric power generation

PL

pakiet 3x20; energia elektryczna; wytwarzanie energii elektrycznej

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Maszyn Przepływowych PAN ; Komitet Problemów Energetyki Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Archiwum Energetyki
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 41, nr 3-4
• Strony: 3--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Domachowski Z.

autor

Ghaemi M.

• Gdansk University of Technology Faculty of Ocean Engineering and Ship Technology Gdansk

Bibliografia

• [1] Akhmadov V., Knudsen H., Nielsen A. M.: Advanced Simulation of Windmills in the Electric Power Supply. Electrical Power and Energy System 22, 2000.
• [2] Anaya-Lara O., Nicholas J., Cartwright Ph.: Power Quality Aspects of Windfarms. International Power Generation, November 2005.
• [3] Domachowski Z.: Specific regulation problems in nuclear power plant. In: Proc. the VIII Conference "Steam Turbine of Large Output, especially for nuclear power stations", October 30 - November 2, 1984, Karlovy Vary, Czech Republic.
• [4] Domachowski Z.: Power System Frequency Control Characteristics as Function of Nuclear Power Plant Participation. Mathematical Research, Band 47, Vol. II, Akademie - Verlag, Berlin 1988.
• [5] Domachowski Z.: Control structure influence on nuclear power plant behaviour. In: Proc. the ISMM International Conference MICRO'90, Montreal, Canada, 22-24 May 1990 (Z. Jacyno, ed.), Acta Press, Anaheim, Calgary, Zurich 1990.
• [6] Domachowski Z.: Influence of turboset automatic control on nuclear power plant safety and electric power grid supply reliability. Archiwum Energetyki (Archives of Energetics) XXXVI(2006) (in Polish).
• [7] Domachowski Z.: Counteracting windpower fluctuations within a separate electric power grid. In: Proc. the 5th ASME Turbo - Expo 2007. Power For Land, Sea and Air, Montreal, May 14-17, 2007, Paper no. GT 2007-28218.
• [8] Domachowski Z., Bugała G.: Simulation as a tool of comparison between nuclear and fossil fuel generating unit control systems. In: Proc. the IMACS European Simulating Meeting on Simulation in Research and Development, Eger, Hungary, 27-30 August 1984 ( A. Javor, ed.), North-Holland, Amsterdam 1984.
• [9] Domachowski Z., Dzida M., M. H. Ghaemi: Supporting wind/power within a separate electric power grid. In: Proc. the ASME Turbo - Expo 2011, 6-10 June 2011, Vancouver, Canada, Paper no. GT2011-46494.
• [10] Domachowski Z., Ghaemi M.H.: Cooperation of windfarm and conventional power plant in electric power system frequency control. Systems 13(2008), Special Issue !/j (in Polish).
• [11] Domachowski Z., Ghaemi M.H.: Some problems of heat and power distributed generation control. Archiwum Energetyki (Archives of Energetics) XL(2010), 3.
• [12] Lubośny Z.: Wind Power Plants in Electic Power System. WNT, Warsaw 2006 (in Polish).
• [13] Meier S.: Grid Interaction of Wind Energy Conversion System. John Wiley & Sons, Chichester 1998.
• [14] Pawlik M.: EU climate package and fuel structure of domestic power stations. Archiwum Energetyki (Archives of Energetics) XL(2010), 3 (in Polish).
• [15] Pioger G., Testud G.: Etude du comportement dynamique du reseau sur des temps longs. Apliccation au réglage fréquence - puissance. Electricité de France. Bulletin de la Direction des Etudes et Recherches, serie B, 1978, No. 1.
• [16] Dynamic Models for Steam and Hydro Turbines in Power System Studies. IEEE Committee Report Paper T73 089-0, 1973.