Voimalaitoksen lisästabiloinnin virittämisohje. Voimalaitospäivä Scandic Park Antti Harjula

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Voimalaitoksen lisästabiloinnin virittämisohje. Voimalaitospäivä Scandic Park Antti Harjula"

Tuulikki Lehtilä
7 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Voimalaitoksen lisästabiloinnin virittämisohje Voimalaitospäivä Scandic Park Antti Harjula

2 Sisältö Pohjoismainen voimajärjestelmä ja lisästabiloinnit VJV 2013, vaatimukset lisästabiloinnille Nykyinen vallalla oleva lisästabiloinnin viritystapa Uusi lisästabiloinnin viritysohje Virityksen todentaminen

3 3 Pohjoismaisen voimajärjestelmän tehoheilahtelut Äkilliset muutokset järjestelmän toimintapisteessä herättävät tehoheilahteluita alueiden välillä Pohjoismaisen voimajärjestelmän dominoiva moodi 0,3 Hz Etelä-Suomen tahtikoneet heilahtelevat Etelä-Ruotsin ja Etelä-Norjan tahtikoneita vasten Vaimennus kriittistä, jos siirtosuunta on Suomesta Ruotsiin pohjoisen kautta, jolloin siirtoetäisyys on ~ 2000 km Lapissa paikallinen 0,7-1,0 Hz moodi 200 km Norway OSLO Sweden COPENHAEN Finland HELSINKI EstLink 2 EstLink TALLINN STOCKHOLM Tuotantoalueet, jotka pääasiallisesti osallistuvat HVDC yhteydet 0.3 Hz alueiden väliseen HVDC projects in Finland heilahteluun Existing HVDC connections in Finland

4 Lisästabilointi Lisästabiloinnin (PSS) perustehtävä on parantaa järjestelmässä esiintyvien tehoheilahteluiden vaimennusta PSS :n ominaisuudet rajoittavat laitteen tehokkaan hyödyntämisen pieniin vaihteluihin normaalin toimintapisteen ympärillä tehoheilahtelut, joita kutsutaan järjestelmän heilahtelumoodeiksi Parempaa vaimennusta tarvitaan, kun heikkoa yhteyttä kuormitetaan raskaasti Pohjoismaisessa synkronijärjestelmässä aluiden välisiä tehoheilahteluja esiintyy 0,2 ja 1,0 Hz:n välillä. Hallitseva heilahtelumoodi on noin 0,3 Hz.

5 Lisästabilointipiiri (PSS) eneraattorin jännite AVR Magnetointi eneraattori ja voimajärjestelmä PSS Δω,P gen IEEE standardin PSS2A (tai PSS2B) Δω P gen

6 VJV lisästabilointivaatimukset Teholuokan 4 (yli 100 MW) voimalaitosten generaattoreilla on oltava lisästabilointipiirit (PSS) Lisästabiloinnin rakenteen tulee olla sellainen, että piiri voidaan virittää vaimentamaan generaattorin ja sähköjärjestelmän välisiä heilahteluja 0,2 2,0 Hz:n taajuuksilla. Lisästabilointipiiri tulee virittää siten, että se parantaa voimalaitoksen ja sähköjärjestelmän välisen niin kutsutun laitoskohtaisen heilahtelutaajuuden vaimennusta. Lisästabilointipiiri ei saa vahvistaa 0,3 Hz:n järjestelmätaajuisia heilahteluja. Lisästabilointipiirin virittämisestä järjestelmätaajuisten heilahteluiden vaimentamiseksi tulee sopia erikseen Fingridin kanssa. Lisästabiloinnin on oltava poiskytkettävissä ja lisästabilointisignaalin suuruutta on rajoitettava rajoittimilla, joiden asettelut voidaan valita. Lisästabilointipiirin Vaatimusten mukainen toiminta tulee todentaa Käyttöönottokokeiden yhteydessä.

7 Nykyinen toimintatapa lisästabilointien virittämiselle Magnetoinnin viritys ilman lisästabilointia Askelvasteen mittaaminen ilman lisästabilointia Mahdollisesti lisästabiloinnin virittäminen magnetointilaitteiston valmistajan ohjeiden mukaan Askelvasteen mittaus lisästabilointi käytössä Jos askelvaste heilahtelee vähemmän lisästabiloinnin kanssa, niin virityksen oletetaan olevan OK jos vaste ei ok, saatetaan PSS jättää kokonaan pois päältä ilman lisäselvityksiä

8 Lisästabiloinnin virittämisen ohje 1. Lisästabilointi tulee virittää siten, että se kompensoi magnetointilaitteiston ja generaattorin Vt/Vref taajuusvasteen ± 30 asteen 0,2 Hz ja 2,0 Hz välisellä taajuusalueella. Taajuusalueella 0,3-1,0 Hz tulee pyrkiä kompensoimaan vaihesiirto mahdollisimman lähelle 0 astetta. 2. Lisästabiloinnin rajoittimet tulee asettaa vähintään ±5 % tahtikoneen nimellisestä napajännitteestä. 3. Lisästabiloinnin vahvistus tulee asettaa 1/3 ja 1/2 väliin maksimivahvistuksesta, jolla ulostulo ei vielä värähtele. 4. Washout aikavakio suositellaan asetettavaksi korkeintaan 10 sekuntiin. - Washout-suodattimella poistetaan PSS:n sisääntulosignaalista matalataajuiset komponentit.

9 Esimerkki generaattori: - Ei PSS - PSS nykyisillä asetuksilla - PSS viritetty ohjeen mukaisesti

10 Virityksen todentaminen Viritetään PSS ensin simuloinnein kompensoimaan magnetoinnin ja generaattorin vaihesiirto Magnetoinnin käyttöönoton jälkeen simulointimallin ja virityksen tarkistus Taajuusvaste koe 0,2-2,0 Hz Mikäli taajuusvastekoe ei vastaa simulointeja, tulee mitattu vaste kompensoida, ei simuloitu vaste Askelvaste koe pienellä teholla kasvatetaan vahvistusta kunnes ulostulo alkaa värähdellä asetetaan lopullinen vahvistus 1/3-1/2 saavutetusta vahvistuksesta Askelvastekoe vähintään 90 % teholla koe lopullisella vahvistuksella koe 2 x lopullisella vahvistuksella

11 Lisästabiloinnin viritysesimerkki

12 Yhteenveto Esityksen mukainen lisästabiloinnin viritysohje julkaistaan Fingridin verkkosivuilla keväällä Tavoitteena yhtenäinen ja suunnittelussa ennakoitavissa oleva viritystapa, joka parantaa järjestelmän stabiiliutta

13 Fingrid välittää. Varmasti.

Samankaltaiset tiedostot

Lisästabiloinnin viritysohje Suomen voimajärjestelmään liitettäville generaattoreille

Tekninen ohje 1 (10) Lisästabiloinnin viritysohje Suomen voimajärjestelmään liitettäville generaattoreille Sisällysluettelo 1 Johdanto... 2 2 Taustatietoa lisästabiloinnista... 2 3 Huomioitavat asiat...