التحكم التلقائي في توليد الطاقة

تُخزّن مولدات التوربينات في نظام الطاقة طاقة حركية نتيجةً لكتلها الدوارة الكبيرة. تُشكّل هذه الطاقة الحركية المُخزّنة في نظام الطاقة جزءًا من قصور الشبكة. عند زيادة حمل النظام، يُستخدم قصور الشبكة مبدئيًا لتغذية الحمل. إلا أن هذا يؤدي إلى انخفاض في الطاقة الحركية المُخزّنة في مولدات التوربينات. ولأن القدرة الميكانيكية لهذه التوربينات تتناسب طرديًا مع القدرة الكهربائية المُوَصَّلة، فإن مولدات التوربينات تشهد انخفاضًا في سرعتها الزاوية، وهو ما يتناسب طرديًا مع انخفاض التردد في المولدات التزامنية.

يهدف نظام التحكم في التوربين (TGC) إلى الحفاظ على تردد النظام المطلوب عن طريق ضبط القدرة الميكانيكية الناتجة عن التوربين. ^{[ 2 ]} أصبحت هذه الأنظمة آلية، وفي حالة الاستقرار، تكون علاقة التردد بالقدرة لنظام التحكم في التوربين كما يلي:

${\displaystyle \Delta p_{m}=\Delta p_{ref}-1/R\times \Delta f}$

أين،

${\displaystyle \Delta p_{m}}$التغير في ناتج الطاقة الميكانيكية للتوربين

${\displaystyle \Delta p_{ref}}$هل التغيير في إعداد الطاقة المرجعي

${\displaystyle R=-\Delta f/\Delta p_{m}=-slope}$هو ثابت التنظيم الذي يحدد حساسية المولد لتغير التردد

${\displaystyle \Delta f}$هو التغير في التردد.

بالنسبة للتوربينات البخارية، يقوم نظام التحكم في التوربينات البخارية بضبط الناتج الميكانيكي للتوربين عن طريق زيادة أو تقليل كمية البخار الداخلة إلى التوربين عبر صمام الخانق.

يُستخدم التحكم في الحمل والتردد (LFC) لتمكين منطقة ما من تلبية احتياجاتها من الأحمال أولاً، ثم للمساعدة في إعادة تردد النظام في حالة الاستقرار، Δf، إلى الصفر. ^{[ 3 ]} يعمل التحكم في الحمل والتردد بزمن استجابة يبلغ بضع ثوانٍ للحفاظ على استقرار تردد النظام.

يهدف التوزيع الاقتصادي للطاقة إلى تقليل إجمالي تكاليف التشغيل في منطقة ما، وذلك بتحديد كيفية تلبية إنتاج الطاقة الفعلي لكل وحدة توليد لحمل معين. ^{[ 4 ]} تختلف تكاليف إنتاج وحدة الطاقة الكهربائية بين وحدات التوليد، كما تختلف تكاليف الفاقد أثناء نقل الطاقة إلى الحمل. تعمل خوارزمية التوزيع الاقتصادي للطاقة كل بضع دقائق لاختيار توليفة نقاط ضبط طاقة وحدات التوليد التي تقلل التكلفة الإجمالية، مع مراعاة قيود محدودية النقل أو أمان النظام ضد الأعطال. ^{[ 5 ]} قد تُفرض قيود إضافية بسبب إمدادات المياه لتوليد الطاقة الكهرومائية ، أو بسبب توافر الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.