Sekundární regulace

Využití regulační zálohy SR je dáno algoritmem dispečinku provozovatele přenosové soustavy ČEPS, který pracuje s hlavním regulátorem přímo na dispečinku ČEPSu a s terminály v regulovaných elektrárnách a v hraničních rozvodnách. Celý systém pracuje podle metody sítových charakteristik. Ta pracuje s tzv. regulační odchylkou sekundárního regulátoru ACE. [3]

kde

• ∆P ...odchylka předávaných výkonů elektrizační soustavy od žádané hodnoty [MW]
• ∆f…odchylka skutečné a žádané frekvence [Hz]

• K …konstanta regulátoru závislá na výkonovému číslu soustavy - Pro ES ČR K = 808 MW/Hz [3]

V případě vzniku výkonové odchylky je důležité v co nejkratším čase obnovit výkonovou rovnováhu. První zasáhne primární regulace v rámci principu solidarity. Následně musí naběhnout sekundární regulace výkonu SR.

Pro lepší porozumění je dobré se podívat na orientační tabulku rychlosti změn výkonu jednotlivých elektrických zdrojů. Jasně ukazuje, že jako zdroj regulační energie se nejvíce hodí vodní zdroje jako například Vltavská kaskáda nebo Dlouhé stráně. Vodní zdroj mění výkon v řádech sekund, naopak ostatní zdroje v řádu minut.

Zdroj	Rychlost změny
Voda	1,5 až 2,5 % za 1 sekundu
Uhlí	2 až 4 % za 1 minutu
Olej	8 % za 1 minutu

Tab. 1. Rychlost změny jednotlivých typů zdrojů [3]

V ČR není žádné velké omezení pro geografické rozmístění zdrojů v rámci sekundární regulace. Pouze se zakazuje, aby jedna rozvodna poskytovala více než 50 % celkové výkonové zálohy pro sekundární regulaci z důvodu možné poruchy rozvodny. Další omezení vyplývá z nutnosti nabízení SR jako symetrické služby SR+ a SR–. [1]

Celkovou velikost regulační zálohy pro SR se většinou řídí dle doporučení RGCE (Regional Group Continental Europe). Vztah pro výpočet je založený na očekáváném maximálním zatížení daného roku Lmax. Na ose x je očekávané zatížené daného roku v MW a na ose y je doporučená velikost sekundární regulace v MW dle RGCE. V ČR se zatížení pohybuje kolem 8500 MW, proto bychom měli mít 175 MW rezervovaného výkonu v sekundární regulaci.

Obr. 1. Velikost zálohy [2]

V poslední době se objevuje trend instalace obnovitelných zdrojů energie. To znamená, že vedle klasických řiditelných zdrojů, jako jsou například uhelné elektrárny, se začaly používat decentralizované neřiditelné zdroje elektrické energie. Mezi nejčastější patří fotovoltaické zdroje a větrné turbíny. Tyto nestabilní zdroje zvyšují požadavky na regulaci. Proto i ČEPS v rámci svého Kodexu přenosové soustavy upravuje výpočet pro potřebu sekundární regulace z důvodu rozvoje neřiditelných obnovitelných zdrojů. Tento výpočet vychází ze statistické analýzy odchylky a přírůstku nově instalovaných obnovitelných zdrojů. [1]

kde

• RZSRSRt…složka sumární sekundární zálohy zahrnující rozvoj nově instalovaných obnovitelných zdrojů
• RZSRSZt…základní složka sumární regulační zálohy, je určena ze statistické analýzy rychlé složky odchylky
• ∆RZSRSFVEt…přírůstek sekundární regulace zohledňující rozvoj nově instalovaných obnovitelných zdrojů [2]

Sekundární regulace U/Q (SRUQ)

Sekundární regulace U/Q je automatická funkce využívající celý certifikovaný (smluvně dohodnutý) regulační rozsah jalového výkonu bloků pro udržení zadané velikosti napětí v pilotních uzlech ES a zároveň rozděluje vyráběný jalový výkon na jednotlivé stroje. Regulační proces má být aperiodický nebo maximálně s jedním překmitem a ukončený do 2 minut. Sekundární regulace U/Q musí být zároveň schopná spolupracovat s prostředky terciární regulace napětí a jalových výkonů. [2]

Automatizovaný systém je realizován pomocí automatického regulátoru napětí, který je schopen reagovat na odchylku skutečného napětí od zadaného a určí velikost potřebného jalového výkonu. Tuto hodnotu pak odešle do elektrárny poskytující sekundární regulaci U/Q. V elektrárně se požadovaný jalový výkon rozvrhne, například pomocí skupinového regulátoru jalového výkonu, na jednotlivé bloky dle dohody mezi poskytovatelem PpS a provozovatelem PS. [1]

Hlavním cílem regulace U/Q je snížení technických ztrát v provozované soustavě a zajištění kvality dodávky elektřiny odběratelům (stabilita napětí). Přenosová soustava je rozdělena do pilotních uzlů. Každý uzel má vlastní regulátor napětí a jalových výkonů. Pak se při změně dodávky jalového výkonu do uzlu soustavy dosáhne změny napětí v daném uzlu. Z toho důvodu zavádíme důležitý parametr tzv. elektrická tvrdost sítě. Je to množství jalového výkonu potřebné ke změně napětí o 1 kV v daném uzlu. Napětí v pilotních uzlech přenosové soustavy se může pohybovat u 400 kV ± 5 % a u 110 kV ± 10 %. [3]

Sekundární regulaci U/Q mohou poskytovat provozovatelé elektrárenských bloků připojených do přenosové sítě s výkonem větším než 50 MW. Kritéria poskytování této služby jsou regulační rozsah Q, disponibilita a lokalita zdroje (disponibilita je doba regulace při využití celkového rozsahu jalového výkonu). [1]