Toimintatapakokeen tulokset

Tässä luvussa kerrotaan PML630:llä tehdyistä kuormanpudotuksen toimintakokeista.

Jokaisesta kokeesta on kerrottu, mikä oli kokeen lähtötilanne, kuinka PML630 reagoi siihen ja mitä johtopäätöksiä siitä voidaan tehdä. Jos muuta ei ole ilmoitettu, alussa kaikki kuvan 27 sähköaseman katkaisijat olivat kiinnitilassa eli tuotantoyksiköiden ja kuormien tehot sekä kuormien prioriteetit olivat kuvan 27 mukaiset.

Ensimmäisessä testissä irrotettiin sähköaseman syöttömuuntaja GT01 verkosta.

Irtoamisen seurauksena PML630 avasi kuormat LBB2SL3, LBB1SL3 ja LBB2SL2.

Tästä voidaan todeta, että ohjain osaa laskea vaadittavan irrotettavan kuorman määrän ja jos heikoin prioriteetti ei yksin riitä, avaa ohjain tarvittavan määrän lisää kuormia heikoimmasta kuormasta alkaen. Kokeessa tuotantovajeeksi tuli 20 MW, koska molemmat generaattorit pyörivät jo täydellä teholla eikä käytettävissä näin ollen ollut yhtään reservituotantoa. Ei myöskään ole väliä, missä kiskoissa kuormat sijaitsevat, vaan jos kiskokatkaisija on kiinni, irrotetaan kuormitusta koko aseman heikoimmista prioriteeteista alkaen.

Toisessa kokeessa katsottiin kuinka ohjain reagoi tilanteeseen, jossa jompikumpi generaattoreista menetetään. Jos generaattori G02 irrotettiin verkosta, ohjain ei irrottanut yhtään kuormaa. Tämä johtui siitä, että syöttömuuntajalla GT01 oli 10 MW

reservituotantoa, joten se pystyi korvaamaan irronneen generaattorin tuotannon. Jos verkosta irrotettiin vielä lisäksi generaattori G01, irrotti ohjain kuorman LBB2SL3.

Tässä tapauksessa syöttömuuntajalla ei ollut enää reservituotantoa ja ohjaimen piti vähentää heikoimmasta prioriteetista generaattorin G01 tuotantoa vastaava teho.

Toista koetta muutettiin vielä siten, että heikoimman prioriteetin (1), kuorma laskettiin 5 MW:iin ja toiseksi heikoimman prioriteetin kuorma nostettiin 10 MW:iin. Kokeella haluttiin simuloida tilannetta, jossa heikoimman prioriteetin kuorman irrottaminen yksinään ei riitä, mutta toiseksi heikoimman prioriteetin kuorman irrottaminen riittäisi yksinään. Kun nyt molemmat generaattorit irrotettiin verkosta syöttömuuntajan lisäksi, irrotti ohjain molemmat heikoimman prioriteetin kuormat LBB2SL3 ja LBB1SL3.

Kokeen perusteella voidaan siis todeta, ettei ohjain osaa ottaa huomioon tilannetta, jossa toiseksi heikoin prioriteetti riittäisi yksinäänkin, vaan ohjain irrottaa molemmat kuormat. Seuraavaksi koetta muutettiin sen verran, että kuormien tehot palautettiin alkuarvoihin, mutta niiden prioriteetit laitettiin samoiksi. Kun nyt molemmat generaattorit irrotettiin verkosta, avasi ohjain molemmat kuormat edelleen, vaikka vain toinen olisi riittänyt. Kokeen perusteella voidaan todeta, että PML630 irrottaa kuormitusta aina prioriteettitaso kerrallaan, ei kuorma kerrallaan. Jos kiskokatkaisija oli auki, eli samaa prioriteettia käytettiin eri aliverkoissa, ei ohjain enää avannut molempia katkaisijoita, vaan sen aliverkon katkaisijan, jossa tuotantovaje oli. Samoja prioriteetteja voidaan siis käyttää eri aliverkoissa, mutta jos ne ovat samassa verkossa, irrotetaan kaikki sen prioriteetin kuormat tuotanto-ongelmassa.

Seuraavassa kokeessa avattiin kiskokatkaisija, jolloin kiskoon LBB2 tuli tuotantovaje, koska kiskokatkaisijan kautta siirrettiin 10 MW teho kiskoon. Tässäkin tapauksessa ohjain avasi onnistuneesti kuorman LBB2SL3. Kokeen perusteella voidaan todeta, että kiskokatkaisija toimii hyvin tuotantoyksikkönä ohjaimelle, eli jos se aukeaa, vähentää ohjain kiskokatkaisijan kautta siirretyn tehon määrän kuormitusta siitä kiskosta, jonne teho siirrettiin. Kiskokatkaisijaa ei saada toimimaan kuormituksena, eli PML630 ei avaa itse kiskokatkaisijaa missään vaiheessa.

Kun kahdelle tuotantoyksikön katkaisijalle annettiin avauskäsky samaan aikaan, ei ohjaimella ollut ongelmaa vähentää niiden aiheuttamaa tuotantovajetta vastaavaa määrää kuormaa. Jos esimerkiksi avauskäsky annettiin samaan aikaan syöttömuuntajalle GT01 ja generaattorille G02, jätti ohjain ainoastaan kuorman LBB1SL1 kiinni ja avasi muut. Ohjaimen toiminta oli oikein, koska verkkoon jäi ainoastaan 10 MW:a tuotantoa

ja kuorman LBB1SL1 prioriteetti oli korkein sekä kuormitus juuri 10 MW. Jos verkko jää tuotantoyksiköiden irtoamisen jälkeen jännitteettömäksi, ei ohjain avaa yhtään kuormaa.

Eri kokeissa huomattiin, että PML630:n toiminta perustuu vain tehomatriisin laskemiseen. Ohjain päivittää tehomatriisia muuttuvan tehotilanteen mukaan.

Matriisissa on määritetty, mitä kuormituksia pitää irrottaa, jos jokin tuotantoyksikkö irtoaa verkosta. Ohjain ei siis reagoi sellaisiin tilanteisiin, joissa jonkin lähdön kuormitus kasvaa tai jonkin tuotantoyksikön tuotanto laskee, mikä voisi aiheuttaa ylikuormitusta muualle verkkoon ja mahdollisesti verkon romahtamisen. Tällaisia tilanteita varten on ilmeisesti ajateltu, että lähdön suojarele irrottaisi kuorman ennen verkon romahtamista tai jos johonkin tuotantoyksikköön tulee ongelma, sen yksikön suojarele irrottaa sen verkosta. Tuotantoyksiköiden ylikuormittumista varten ohjaimessa on hidas kuormanpudotus, joka reagoi tilanteisiin, joissa verkon kuormitus kasvaa ilman tuotantoyksiköiden menettämistä. Hitaassa kuormanpudotuksessa ongelmaksi voi muodostua, että se on käytössä vain syöttömuuntajilla, eikä generaattoreilla ole PML630:ssä mitään suojaa ylikuormitusta vastaan. Generaattorin oma suoja laukaisee sen verkosta, jos kuormitus kasvaa liian suureksi, mutta tällöin koko tuotantoyksikkö menetetään ja kuormitusta joudutaan irrottamaan koko kuormituksen verran, kun alun perin olisi riittänyt vähentää vain ylikuorman määrä.

PML630 ei myöskään välttele kuormien yli-irrottamista, vaan irrottaa kuormitusta aina prioriteettitaso kerrallaan niin kauan, että tarvittava kuorman määrä saadaan vähennettyä. Joissain tapauksissa lopullinen irrotettavan kuorman määrä voi olla hyvinkin paljon enemmän kuin menetetty tuotanto. Tässä menetelmässä vaarana voisi olla joissain tilanteissa, että verkkoon tulee hetkellisesti ylituotantoa ja verkon taajuus pääsee nousemaan liian suureksi. Ilmeisesti kuitenkin on ajateltu, että esimerkiksi generaattoreiden tehonsäätö toimii riittävän nopeasti, eikä tällaisia ylituotantotilanteita pääse syntymään.

Toimintakokeissa onnistuttiin muodostamaan hyvä kuva PML630:n toimintaperiaatteesta. Tehdyillä simuloinneilla pystyttiin muodostamaan mahdollisimman erilaisia käyttöongelmia, joihin PML630 reagoi. Koska kuormia irrotetaan aina prioriteettitaso kerrallaan, on perusteltua, että ohjaimessa on niinkin monta prioriteettitasoa kuin 19. Jos asemalla voi olla enintään 60 kuormaa, voisi joissain tapauksissa olla tarve jopa enemmälle prioriteettimäärälle. Eri asia on, onko

yhdellä asemalla koskaan tarvetta irrottaa yli 19 kuormaa siten, ettei niistä mitään voisi irrottaa samaan aikaan.