Jag har inte lyckats förstå varför frekvensen i stamnätet pendlar beroende av förhållandet mellan produc erad kraft och uttagen kraft, momentant.

Transkript

1 Frekvens i stammen Postad av Michell Andersson - 24 jan :30 Jag har inte lyckats förstå varför frekvensen i stamnätet pendlar beroende av förhållandet mellan produc erad kraft och uttagen kraft, momentant. - Vad är det som gör att frekvensen går upp/ner av att förhållandet inte stämmer? - Vilket förhållande ger vilken effekt? När går frekvensen upp? Vid överskott eller underskott? - Hur mycket kraft ger vilket svar i frekvens? Pratar vi om 100 MW fel eller räcker det med 1 MW? - Var ligger Sveriges genomsnittliga produktion/konsumtion en vanlig vardag, mitt på dagen? I mitt huvud, intuitivt, så tycker jag att det borde vara spänningen som sjunker när inte kraften räcker till. Men nu vet jag ju att frekvensen går upp/ner när förhållandet inte är 1. Den som känner för att förklara får gärna göra det sakta så man förstår. Och alla måste ju inte svara på allt. Förklara det du orkar... Postad av Stefan Ericson - 24 jan :46 Hej Michell! Om frekvensen är under 50Hz stiger priset på regulating power på nordpool. Om frekvensen är över 50Hz så sjunker priset på nordpool. Det går att se på statnets hemsida i Norge. Antar att du redan gjort det. Postad av Stefan Ericson - 24 jan :53 Hej igen! Produktion ca 23 GW 1 / 6

2 Konsumtion ca 22 GW Postad av Michell Andersson - 24 jan :52 Tack Stefan. Länken va intressant! Har inte sett detta tidigare. Kul att se det på ett så överskådligt sätt. Det svarade också på frågan om produktion kontra konsumtion, vilket som gör vad med frekvensen. När man överproducerar så ökar frekvensen alltså och när man överkonsumerar så sjunker frekvensen. Men fortfarande, vad är det som händer som gör att frekvensen går upp/ner? Hur uttrycker man det matematiskt? Blir det magnetiska motståndet lägre i en turbin vid minskat motstånd i nätet (ökad konsumtion) så den snurrar fortare eller något? Jag fattar liksom inte... Postad av Stefan Ericson - 24 jan :06 Hej Michell! Vi har inga batterier eller något annat att lagra energi i, i våra energi system. Kärnkraft, vindkraft, kolkraft kraftvärmeverk, går inte att reglera sekund snabbt. Det enda är vattenkraft. Det är därför som det har varit så intressant för kontinnenten att bli anslutet till den nordiska vattenkraften. Norrmännen har dubbelt så mycket vattenkraft som vi har. Det är helt enkelt dom som bestämmer. Det var när dom slutade leverera som priset gick upp till 14kr/KWh. En KWh som förbrukas måste samtidigt produceras. En synkrongenerator som går utan nät, så styrs spänningen av magnetiseringen. Om synkrongeneratorn går mot ett nät, om man över magnetiserar, så går strömmen före spänningen och under magnetiserar så kommer strömmen efter spänningen. Därför måste det beordas till många kraft verk samtidigt att öka magnetiseringen för att höja spänningen. Jag är inte säker men tror att det är norrmännen som sköter det idag. Postad av Stefan Ericson - 24 jan :12 Hej igen! 2 / 6

3 Titta under regulating power. Postad av Torbjörn Forsman - 24 jan :19 Ett sätt att förstå hur frekvensregleringen fungerar är att tänka sig hela det samkörande elnätet som en mekanisk transmissionsaxel med ett gigantiskt svänghjul. Om man tillför mer effekt än vad som tas ut, så ökar ju varvtalet/frekvensen sakta men säkert, och vice versa. Förr i tiden, innan det var tal om internationell samkörning, omreglering av elmarknaden och sånt, så gick frekvensregleringen i Sverige lite förenklat till så att de flesta kraftverk körde på konstant effekt, antingen enligt ett i förväg uppgjort schema eller på order från Vattenfalls driftcentral. Ett lämpligt kraftverk (vanligtvis en större vattenkraftstation med bra reglermöjligheter i form av stort magasin, frikostig vattendom och bra turbinregulatorer, t ex Harsprånget) fick i uppdrag att reglera på konstant frekvens. Reservkapacitet som stod i beredskap (t ex kol- eller oljekondensanläggningar i beredskap med påeldade pannor, eller i vissa fall gasturbiner) hade stående order att köra igång antingen om en liten underfrekvens på nätet hade varat tillräckligt länge (om s k synkron tid började gå för mycket efter relativt svensk normaltid) eller om frekvensen plötsligt sjönk under ett visst gränsvärde. Postad av Joel Eljo - 24 jan :30 Hej Har hört någon gång... att längre tillbaka så jämförde kraftproducenterna synkronur med andra klockor på kvällen. Om synkronuret gick efter så gasade man på lite extra på natten så de kom ikapp. Man var väl inte så noga på natten då förbrukningen inte var så stor. Är det någon som vet om det var så?? 3 / 6

4 Postad av Michell Andersson - 24 jan :54 När man formulerar sig så, så ser jag en bild framför mig där spänningens sinusvåg trycks ihop som en fjäder ( fler perioder/s, ökad frekvens) mot en gubbe som sover på sin arbetsbänk, vid överproduktion. Vid underproduktion så står samma gubbe och drar i fjädern i mottagarändan vilket ger färre perioder/s. Intuitivt så förstår jag nu principen, men hade ändå velat ha en formel att bita i. En formel för proportionell frekvensavvikelse. Ska rita bilden och lägga upp den. Ser nämligen dö kul ut i mitt huvud. Postad av Michell Andersson - 24 jan :20 Ja, här kommer gubben som sagt. Men jag kan försäkra er att den såg mycket bättre ut i mitt huvud. Och roligare. Postad av Tomas Karlsson - 24 jan :53 Michell Andersson skrev: När man formulerar sig så, så ser jag en bild framför mig där spänningens sinusvåg trycks ihop som en fjäder ( fler perioder/s, ökad frekvens) mot en gubbe som sover på sin arbetsbänk, vid överproduktion. Vid underproduktion så står samma gubbe och drar i fjädern i mottagarändan vilket ger färre perioder/s. Intuitivt så förstår jag nu principen, men hade ändå velat ha en formel att bita i. En formel för proportionell frekvensavvikelse. Ska rita bilden och lägga upp den. Ser nämligen dö kul ut i mitt huvud. Enklast för dig om du söker en formel i detta fallet är nog om du använder det bekanta sambandet för mekanisk effekt grundat på moment och vinkelhastighet. Det är ju precis det som sker i omsättningen av energi i olika mekaniskt drivna generatorer, tex vattenturbiner, ångturbiner, förbränningsmotor osv. 4 / 6

5 P = 2 x pi x f x M Du får tänka dig effekten given av pådrag för turbin, bränsle osv, om nu denna är konstant och du begär mer ur systemet visar det sig i större moment och omvänt om du lättar på lasten minskar momentet på axeln. Som du ser är den faktor som då måste variera neråt vid ökad last och uppåt vid minskad last, vinkelhastigheten alltså frekvensen. Postad av Michell Andersson - 25 jan :59 Där lossna det. Den där lilla formeln gör ju det till något väldigt simpelt egentligen. Men den berättar också att vid plötsliga, stora, effektminskningar så uppstår en mekanisk påkänning på generatorns axel... Men den blir då i storleksordningen 1Nm/314W. Tack för alla förklaringar! Man känner verkligen att ens utbildningsnivå är under huvudet på en del här. Vad har ni för utbildning, som tycker detta är klart som korvspad utan att behöva fundera ens? Postad av Stefan Ericson - 25 jan :15 Hej på000 Joel, vad jag hört så var dom tvungna att hålla rätt frekvens, under 24 timmar. 50x60x60x24=4,320,000/dygn. Så jag tror du har rätt i vad du skriver. Postad av Michell Andersson - 25 jan :23 Har jag också hört. Just för att vissa ur använde nätfrekvensen som referens. 5 / 6

6 Postad av Tomas Karlsson - 25 jan :06 Det var för att hålla alla synkronmotordrivna klockor till rätt tid, ev avvikelser skulle utjämnas över dygnet. Ett enkelt och bra system med de gamla motordrivna uren, man glömmer fort faktiskt. Postad av Odd Hedberg - 27 jan :08 Jag minns ett besök i kontrollrummet på Kraftkontroll i Råcksta; det var rätt stora klockor på en av väggpanelerna som visade synkron tid resp. 'normaltid'. Och sedan fanns det naturligtvis frekvens indikeringar och tidsdifferens-indikering etc. Och nattetid när belastningen på nätet var lägre kördes synkronuret ifatt (och förbi) normaltiden för att just nå exakta 50Hz i medel över 24 timmar. Ute hos oss på kraftverken var det sedan skillnad på om man var baslastverk eller topplastverk samt om det fanns tillgång nog till faskompensering (i form av fasta kondensatorbatterier och roterande synkrongeneratorer som löpte med som 'motorer') - om inte så fick vi börja jonglera med magnetiseringen på även stora baslastgeneratorer som min kära Tora. Och alltför mycket övermagnetisering gillade hon inte... Så det höll vi emot så gott det gick... 6 / 6