DEVELOPMENT OF PRIMARY FREQUENCY CONTROL (PFC) ADD-ON ACTIVE POWER CONTROL MODE FOR HYDROELECTIC POWER PLANTS


Altay A., Özdemir N. C.

International Marmara Sciences Congress (Imascon Autumn 2021), Kocaeli, Turkey, 10 - 11 December 2021, pp.297-304

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • City: Kocaeli
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.297-304

Abstract

Primary frequency control is the fastest frequency control method in order to limit the frequency deviations occurring in the power system which is a result of the imbalance between the generation and consumption. Primary frequency control is provided by the automatic response of the units that produce in the grid and work in primary control to frequency deviations. Speed regulators used in hydroelectric power plants control the frequency of the generator before the network synchronization and the active power of generator after the grid synchronization by adjusting the amount of water entering the turbine. Another important function of the speed regulator is to contribute to the primary frequency control during operation after the gird synchronization. In this study, the topics of development primary frequency control add-on active power control to be used during load operation after grid synchronization in hydroelectric power plants and its effects on the power system will be investigated. In order to develop primary frequency control add-on active power control mode for hydroelectric power plants, a non-linear Francis turbine-penstock model is established in the simulation platform. Active power control mode is established in the non-linear model for primary frequency control and its performance is investigated. 

Primer frekans kontrolü, üretim ve tüketim dengesizliğin bir sonucu olarak güç sisteminde meydana gelen frekans sapmalarını sınırlamak için kullanılan en hızlı frekans kontrol yöntemidir. Primer frekans kontrolü, şebekede üretim yapan ve primer kontrolde çalışan ünitelerin frekans sapmalarına verdiği otomatik tepki ile sağlanmaktadır. Hidroelektrik santrallerde kullanılan hız regülatörleri türbinine giren su miktarını ayarlayarak generatörün, şebeke senkronizasyonu öncesi frekansını, şebeke senkronizasyonu sonrası ise aktif gücünü kontrol eder. Şebeke senkronizasyonu sonrası işletme esnasında hız regülatörünün önemli diğer bir işlevi de primer frekans kontrolüne katkı sağlamasıdır. Bu çalışmada hidroelektrik santrallerde şebeke senkronizasyonu sonrası yükle çalışma esnasında kullanılacak primer frekans kontrol eklentili aktif güç kontrolünün geliştirilmesi ve güç sistemine etkisi konuları incelenecektir. Hidroelektirk santraller için primer frekans kontrol eklentili aktif güç kontrolünün geliştirilmesi için doğrusal olmayan Francis türbin-cebri boru modeli simülasyon ortamında oluşturulmuştur. Oluşturulan dinamik modelde primer frekans kontrolü için aktif güç kontrol modu kurulmuş ve performansı incelenmiştir.