Siemens tarafından daha önce, Almanya, Meksika, Güney Afrika gibi ülkelerde gerçekleştirilen PROFI ADD ON Optimizasyon projeleri, 2006 yılı içerisinde Siemens olarak, Türkiye'de ilk defa ISKEN Sugözü Termik Santralı'nda başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir.
Proje kapsamında, Profi Unit Controls, Profi Frequency Control, Profi Fastramp, Profi Dispatch Control modülleri başarıyla uygulanmıştır.
Aşağıda Siemens'e ait yeni Ünite Kontrol Yazılım yapısını gösterilmektedir:
PROFI Ünite Kontrolünün önemli özelliklerinden biri, doğrulama kontrolü konseptidir.(Örneğin, basınç değişimi-d(pressure)) Sisteme ait doğrulama sinyalleri mevcut ünite kontrol sisteminin kontrolörleri ve dahili set değerlerin geliştirilmesini sağlamaktadır.
Bu kontrol felsefesi santral kontrol odasından nasıl yönetiliyorsa, yine aynı şekilde yönetilmesi avantajına sahiptir. Ayrıca, PROFI devreye alındığında, öncekinden farklı olarak bütün ünite daha yumuşak, daha güvenli ve daha iyi bir performansla -örneğin daha iyi yük rampaları- çalışmaktadır.
Aşırı yakıt yakma veya basınç depolama yapmadan 3*54 sn. gecikmeli kazanda doğal S-transient için örnek yük değişimi:
PROFI kontrol sistemi 3 ana parçadan oluşmaktadır:
PROFI Çözüm modülleri, PROFI Frekans Kontrolü, PROFI Dispatch Kontrol, PROFI Fast Ramp fonksiyonlarını kapsamaktadır. Buradaki üç modül ile santralın komple optimizasyonunun yapılması mümkündür.
Projenin ilk adımı olarak, PROFI kontrolörü sisteme entegre edilerek, TXP otomasyon sistemine entegre edilmiştir. Bir aylık süre zarfında, sisteme ait veriler SMP bilgisayarında saklanmış ve bu sayede sistemdeki aksaklıklar incelenmiş ve doğrulama faktörlerinin kullanılması gereken kontrolör ve fonksiyonlar ile SMP16 ve TXP arasındaki sinyal alışverişi belirlenmiştir. Bu fonksiyonlar ve kontrolörlerin Siemens'de detaylı incelenmesinin ardından, santral analizi tamamlanmıştır.
Değişik yüklerde ve koşullarda gerçekleştirilen devreye alma ve test çalışmaları kapsamında, O2, Besleme Suyu, Su-Buhar Çevrimi, Ateşleme, Buhar Basıncı, Buhar Sıcaklığı, Yük Rampası gibi kontrolörlerde ayarlamalar yapılmış ve bu çalışmalar neticesinde santralın daha iyi ve verimli bir şekilde işletilmesi ve şebekeden kaynaklanan salınımlarda daha stabil cevap vermesi sağlanmıştır.
Yukarıda belirtilen bu çalışmaların yapılmasıyla, ISKEN Sugözü Termik Santralı, daha esnek ve verimli bir hale gelmekle birlikte, emre amadeliği de artırılmıştır.
Primer Frekans kontrol, en basit haliyle, türbin governorları üzerinden şebekeye ait üretim ve talep arasındaki dengenin ve şebekenin işletme güvenilirliliğinin sağlanmasıdır. Primer kontrol, türbin governorının, şebekedeki frekans sapmasına bağlı olarak üniteye ait jeneratör çıkış gücünü otomatik olarak ayarlamasıyla gerçekleşir ve şebekedeki talebin sisteme bağlı üniteler arasında mümkün olan en iyi şekilde paylaştırılmasıyla gerçekleştirilir. Şebekede oluşabilecek frekans salınımları, primer frekans kontrolü ile şebekede rol alan tüm ünitelerin primer frekans kontrolü ile saniyeler içinde sistem istikrarlı hale gelir.
Bir generatörün şebekede meydana gelen frekans salınımına karşın vereceği yardım, esas olarak jeneratör droop değerine ve Primer Kontrol rezervine bağlıdır. Örneğin, primer kontrol rezervinin aynı generatörler göz önüne alındığında, küçük bir salınımda, daha düşük droop değerine sahip jeneratörün hata doğrulaması, daha büyük bir droop değerine sahip generatörün yanıtından daha büyük olacaktır.
Orantısal primer kontrol dağılımı ve diğer ünitelerin enterkonnekte sistemde yer almasıyla, üretilen ve tüketilen dengesinin sabit tutulmasıyla, sistem frekansındaki salınım Şebeke Yönetmeliği'nin ve de UCTE'nin belirlediği limitler içerisinde korunacaktır. Sistem frekansındaki bir salınımda, bütün jeneratörler primer kontrole birkaç saniye içinde verebilecektir. Üretim tüketim dengesi sağlandığında, sistem frekansı istikrarlı halde olacak ve yarı-kararlı (quasi-steady-state) durumunda kalacaktır. Burada dikkat edilecek konu, jeneratörlerin droop değerleri nedeniyle, frekans set değeri ile bu değer arasında bir fark olmasıdır. Bunun sonucunda, enterkonnekte sistemde oluşan bu güç değişimi sistemde yer alan üreticiler arasında anlaşılan güç değerlerinde bir farklılık yaratacaktır. Primer frekansın devreye girmesiyle, 15-30 saniye sonra, sekonder kontrol devreye girer. Sekonder kontrolün buradaki görevi ise, güç sınırlarını anlaşılan değerlere çekmek, set değerlerini ve sistem değerlerini aynı anda set değere göre ayarlamaktır.
Primer kontrol rezervi, ilgili şebekeni analizi yapılarak, UCTE tarafından hesaplanmakta olup, maksimum +-5%'lik yük değişiminde, primer kontrol rezervinin %50'sinin ilk 15 sn.de alınarak, toplamda 30sn'de primer kontrolünün enterkonnekte sistemi istikrarlı hale getirilmesi beklenmektedir.
Primer kontrol için frekans salınımının 20mHz'i geçmemesi istenmektedir. 20 mHz geçildiği durumda kontrol sistemi devreye girecektir.
Maksimum Quasi-Steady-State (Frekans salınımı sonrası düzgün hal)'de frekans salınımı ±180mHZ'i geçmemelidir. Yani, primer kontrole girildikten sonra, generatörler yük aldıktan ya da attıktan sonraki zaman diliminde 180Mhz'i geçmemelidir. Maksimum frekans salınımı 800mHz'dir ve bu da yük atma ve/veya yük almanın gerçekleşmeyeceği bölgedir. 1000mHz ve 1200mHZ'lik sapmalarda da otomatik yük atma işlemi gerçekleşecektir.
TEİAŞ'ın 10 Ekim 2005 tarihli basın duyurusunda belirtildiği gibi Türkiye'nin Avrupa'ya muhtemel elektrik entegrasyonuna ilişkin belirleyici çalışma 28.09.2005 tarihinde başlamıştır. Bu çalışma ile UCTE ve Türkiye elektrik iletim sistemlerinin gelecekteki senkron enterkonneksiyonunun hangi teknik şartlarda gerçekleştirileceği araştırılacaktır. Bu proje ile gelecekteki yük talebinin karşılanabilmesi için Türkiye ve UCTE sistemlerinin senkron işletmesi, sistemlerin uyuşumu açısından yararlı olacak ve Türkiye elektriğinin 500 milyonun üzerinde tüketicisi olan bir pazara açılmasını sağlayacaktır.
Bunun için TEİAŞ bünyesinde "UCTE ile senkronizasyon için Türkiye enerji sisteminin frekans kontrol performansının rehabilitasyonu" projesi yürütülmektedir. Proje isminden de anlaşılacağı gibi amaç, Türkiye enerji sistemini güç ve frekans kontrolü ile gelecekte UCTE ile paralel işletme koşullarına hazırlamaktır. Proje aşamaları ise şunlardır:
1. Santrallerin saha etütleri yapılacak
2. Test prosedürlerinin oluşturulması
3. Kontrol sistemlerinin testleri
4. Test sonuçlarının değerlendirilmesi
5. Bulunan bulgular doğrultusunda iyileştirmelerin yapılması
6. Eğitimler
Enerji santrallerinde, proseslerin iyileştirilmesi ve santralın daha esnek ve verimli çalışması her zaman en önemli konulardan biri olmuştur. Bu tür iyileştirmelerin özellikle de santrallerde maliyeti yüksek mekanik değişimler yapılmadan gerçekleştirilmesi hedeflenmiştir.
Her santral için en karlı çalışma noktası farklıdır ve bu bazen pazar gereksinimlerine göre bile değişebilmektedir. SPPA-P3000 çözümleri, enerji santrallerinin, daha esnek ve yüksek verimlilikte ve daha iyi emre-amadelik ve düşük emisyonlarla çalışmasını sağlayarak, en karlı işletme noktasında çalışmasına olanak sağlamaktadır.
SIEMENS Process optimizasyon çözümleri ile, yüksek verimlilik, yüksek esneklik, Emre-amadelik, düşük emisyon ve atık konularında güvenilir çözümler önermektedir.
SPPA-P3000 Proses optimizasyonu, buhar türbini ve jeneratöründe mekanik değişiklikler yapılmadan, Siemens tarafından geliştirilen yazılım odaklı bir yaklaşım ile santrallerde her türlü optimizasyonun yapılmasına olanak sağlamıştır. .
SPPA-P3000 Optimizasyon çözümleri:
SPPA-P3000 çözümleri, yük taleplerinin en iyi şekilde karşılanmasını sağlamaktadır.
Proses optimizasyon çözümleri ile, enerji santralının verimliliği ¢€" örneğin yanma havasının, buhar sıcaklığının veya su sıcaklığı optimize edilerek throttling (kısma) kayıplarının azaltılması - artırılabilmektedir.
Bu çözümle birlikte, aynı seviyedeki enerji üretimindeki yakıt maliyetlerin düşürülmesi ve aynı seviyedeki yakıt tüketimiyle üretilecek olan enerjiden daha fazla gelir elde edilmesine olanak sağlanmaktadır.
SPPA-P3000 Low Loss Start: Cost-optimized startup (Kalkış esnasında Maliyet Optimizasyonu)
SPPA-P3000 Best Point: Quality monitoring
SPPA-P3000 Sootblower Optimizer: Cost-optimized sootblowing (Kurum Üfleme Sistemi Maliyet Optimizasyonu)
SPPA-P3000 Combustion Optimizer: Combustion optimization (Yanma Optimizasyonu)
SPPA-P3000 Temperature Optimizer: Optimization of steam temperature (Buhar Sıcaklığı Optimizasyonu)
SPPA-P3000 Fuel Optimizer: Fuel optimization (Yakıt Optimizasyonu)
SPPA-P3000 Low Throttling: Minimization of throttling losses (Kısma Kayıpları Minimizasyonu)
Bu çözümle, yük taleplerinin en iyi şekilde karşılanabilmekte ve Primer ve Sekonder kontrole uyum sağlanarak gelirin artırılması sağlanabilmektedir. Ayrıca, düşük kalkış maliyetleri, ünitenin çalışma aralığının değiştirilmesi ve değişen yüklerin hızlı karşılanmasıyla, gelirin artırılması veya finansal maliyetlerin azaltılması sağlanmaktadır.
Özellikle liberalleşmiş enerji pazarlarında, donanımda herhangi bir değişiklik yapmadan, santrale esneklik sağlamak SPPA-P3000 çözümü ile mümkündür. Örneğin, MaxLoadPlus fonksiyonu, kontrolörlerle ile çıkış gücünü %110'a kadar çıkarılması mümkündür.
SPPA-P3000 Fast Start: Fast startup
SPPA-P3000 Fast Ramp: Fast load ramps
SPPA-P3000 Minimum Load Reduction: Reduction of mimimum load
SPPA-P3000 Maximum Load Plus: Increase in maximum load level
SPPA-P3000 Frequency Control: Primary frequency control
SPPA-P3000 Dispatch Control: Load cycling and dispatcher control
Emre amadelik, her santral için en öncelikli konu olmaya devam etmektedir. Bilindiği üzere, santralın beklenmedik duruşu sadece maliyet getirmez, ayrıca, santrale ait genel çıkış dengesini ve ömrü de aşağıya çeker. PROFI LowStress çözüm paketi, fazla yakıt tüketiminin azaltılması ve diğer manevraların minimumda tutulabilmesi için başarılı bir örnek teşkil etmektedir.
SPPA-P3000 Runback Plus: Ability to ride out loss of major components
SPPA-P3000 Life Time Plus: Low-stress plant operation
Kyoto ile birlikte, emisyon değerleri ayrı bir önem taşımaktadır. Emisyonun düşük tutulması, her santral için ayrı bir önem teşkil etmektedir. SPPA-P3000 emisyon kontrolü modülü ile, her yakıcının CO2 emisyonlarının azaltmasına ve böylece bir tasarruf sağlanmasına imkan verir.
Bu çözüm paketiyle birlikte, emisyon yönetmeliklerindeki limitlere uyumluluk sağlanmış olup, ilgili yönetmelik gereği emisyon değerleri nedeniyle santralın ceza-i uygulamalardan kaçınması sağlanmaktadır.
SPPA-P3000 Emissions Control: Reduction of emissions
