Способ распределения реактивных нагрузок между генераторами электростанции

(57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено. для автоматического регулирования напряжения на электростанциях и подстанциях с синхронными компенсаторами. Цель изобретения - повышение надежности и качества переходных процессов, Это дости" гается тем, что при выходе реактивной мощности за пределы базовой зоны регулирования в расчетном блоке дополнительно к сигналу уравнивания вырабатывается поправка, пропорциональная величине отклонения реактивной мощнос ти и зависящая от коэффициентов, определяемых углом наклона функций мак" симального и минимального допустимых значений реактивной мощности при изменении активной .мощности, 1 ил. арственныи прои научно-исслеэнергетических х сетей "Энерго(088,8 ема групдения мно ного дейВ си регулированиесистемах". Трудыргия, 1972 льство СССд 3/46. относится к области и предназначено для регулирования напряостанциях и подстанци и компенсаторами.тения является повыше и качества переходных ица зоны, распредея из условия равенх значений реактивжняя гр оизводи няя и ни а относител узок генераторо ных лг= а а ба сводится х зоны выб им соображеениями сред генератора где Я )в и ледующемой по где 1 иям и опре ей реактив ср Я "вв н верхГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР д ВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВ(56) Гущина Н,Б, и дрпового регулированиягоагрегатных ГЭС с Аствия,Сб. Автоматическои управление в энергВЭИ, вып, 81, М,: Энс, 21, рис, 2,Авторское свидете1007157, кл. Н 02 Изобретение электротехники автоматическог жения на элект ях с синхронны Целью изобр ние надежности процессов. Суть спосо му. В предела технологическ деляемой знач ной нагрузкиассрЯ 1)2РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКТИВНЫХ ДУ ГЕНЕРАТОРАМИ ЭЛЕКТРО - суммарные текущие иноминальные значения реактивных нагрузок генераторов, работающих на общие вины;- номинальная реактивгная мощность генератора.В системе распределения Формируется сигнал уравнивания по реактивноймощностиЙг Ясриб гн Рг Огср ( )определяемый рассогласованием междутекущей реактивной нагрузкой генератора и средним значением реактивноймощности станции, приведенным к номинальной реактивной мощности данного генератора.В минимальном режиме равенство величин располагаемой реактивной мощности генераторов станции относительно минимального предельного значенияопределяется в общем виде выражениемЕ,. =+аР 20где д Р - отклонение активной нагруз,ки генератора от среднегозначения;Ы - коэффициент, определяемыйпараметрами Функции мини 25мального ограничения (в общем случае - ее производная,оптимальное значение реактивной нагрузки генератора.По аналогии условие равенства рас- З 0полагаемого значения в режиме выдачиреактивной мощности, определяемоеравенством токов роторов, может бытьсформулировано в виде соотношения0 о=ч р ИРг35 где р - коэффициент определяемый на- З 5клоном функции максимального ограничения= Г(Р,) к оси Р т.е.производная упомянутой ФункцииФ, м,1 РВведение упомянутых поправок сЯР и р Л Р г в закон распределения по равенству реактивных мощностей позволяет избежать неопределенности при смене параметра поскольку сохраня45 ется базовое распределение и в него лишь вводится поправка, Однако, учитывая, что бросок возбуждения в мо" мент авода поправки при этом не исключается, в предлагаемом способе для обеспечения безударности коррек 50 . ции в поправку вводится коэффициент, линейно изменяющийся от 0 до 1 в диапазоне изменения средней реактивной нагрузки станции от- границ эоны базового распределения до верхнего и ниж 55 него предельных значений, определяемых соответственно функциями максимального и минимального ограничения. Нулевое значение коэффициента награнице зоны обеспечивает безударность ввода поправки по 4 Р а единичное значение при предельных величинах возбуждения - максимальное приближение к оптимуму, Уарактеристикираспределения в диапазоне изменения" от максимального до минимальногопредельных значений 04 и Рд ,описываются выражениями;в режиме выдачи при О, ) О0 г =г. ср+ И эар)Р = О Г р ++ П РЛР (4)в режиме потребления при Р рОЧг Ог р+ И,О, )ФГ,где + 0- верхняя и нижняя гразвницы зоны базовогораспределения в относительных единицах,среднее относительноесрзначение реактивноймощности;и р - коэффициенты, определяемые производнымис 10 /сад Р,а в линейном приближении тангенсомугла наклона Функций максимального иминимального ограничения О д, = Г(Р)к оси Р,Соответственно при значениях Р равных граничным значениям зоны 0 8 иразность упомянутых значений реактивных мощностей в выражениях (4) и (5) будет равна нулю, и распределение будет производиться без введения поправок так же, как и внутри зоны. При выходе за границы зоны произведения разности среднего и граничного значений реактивных мощностей на постоянные коэффициенты М и р будут увеличиваться по линейному закону и при соответствующем выборе последних примут единичные значения при предельных значениях возбуждения, Выбор Ы и 8 определяется условиями:для максимального режима1+ 1 Ч д,мыкс О эб и для минимального режима 1 Ъ(ЙА мин Чзн)1или р =- .у 1539894Введение в формулы оптимального распределения дополнительной поправки, пропорциональной модулю 1 - О,р 1, исключает бросок возбуждения при изменении закона распределения, поскольку поправка на границе зоны накладывается на базовое распределение нулевым значением и обеспечивает максимальное приближение к оптимуму в предельных режимах за счет единичного значения поправки при предельных значениях средней реактивной мощности, чем и достигается поставленная цель - повышение надежности и каче 15 ства распределения.,На чертеже представлен один из вариантов устройства, реализующего предлагаемый способ.Структурная схема устройства содержит измерители активной 1 и реактивной 2 мощности генератора и блок 3 усреднения, формирующий средние значения параметров Р,р и (1 р два25 компаратора (блока разности) 4 и 5, формирующие отклонения йР и дО блок б умноженияблок 7 суммирования трехпозиционный, орган 8 и расчетный блок 9 Формирующий коэффициент поправки П по условию (- 0 ) при 0 р 3 з РК - Ц ) при О.срОзО при эн0 р 03 ВВыходы измерителей 1 и 2 соединены З 5 с соответствующими входами усреднителя 3, выходы которого Рср и Оср соединены сбответственно с первыми входами компараторов 4 и 5, вторые входы которых соединены соответствен но с выходами измерителей 1, 2 активной и реактивной мощности, выход О,р усреднителя соединен также с одним из входов расчетного блока 9, на входы ручного задания которого поступают установочные сигналы Ы, (3, 0 н,Зв а выход блока 9 соединен с первым входом блока б умножения, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора 4, а выход - с первым входом блока 7 суммирования, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора 5, а выход - с входом трехпозиционного нуль-органа 8, выход которого соединен со схемой 9 управления уставкой АРВ 10 синхронного генератора 11, а на прочих гене; раторах имеются аналогичные устройства. Предусмотрен следующий порядокфункционирования схемы,При работе в пределах заданнойзоны базового распределения О, (О,( С 1 з, расчетный блок не выдает сигнала ( П = О). Соответственно отсут"ствует сигнал на выходе блока б умножения, выходной сигнал блока суммирования равен а О, = 0- О,р, и навыходе нуль-органа 8 формируется управляющее воздействие, определяемоесигналом уравнивания и направленноена уменьшение рассогласования междусредним и фактическим значениями реактивной моцности генератора до нуляили величины, определяемой зоной нечувствительности нуль-органа 8. Соответственно распределение реактивныхнагрузок. между генераторами определяется минимальным отклонениемотсреднего значения, т.е. равенствомреактивных мощностей ВО г- О).При выходе за пределы зоны в расчетном блоке 9 дополнительно к сигналу уравнивания вырабатывается поправка Ппоступающая на блок б умножения, с выхода которого на суммируюцийвход блока 7 суммирования поступаетсигнал коррекции Е = ПОР, который зависит от режима отклонения. В максимальной зоне, когда О,р ) 0,- и, (О, в минимальной зоне,когда С,р (Сзн "зн Оср) О. В блокесуммирования базовый сигйал уравнивания дО суммируется алгебраически(с учетом знака) с сигналом коррекции,и на нуль-орган 8 поступает суммарныйсигнал распределения, учитываюцийтребования оптимума, С выхода нуль"органа 8 сформированное управляющеевоздействие С р передается в схему 9управления уставкой АРВ 10 генератора 11.Предлагаемый способ рассчитан наприменение в устройствах групповогоуправления возбуждением генераторов.Экономический эффект от внедренияпредлагаемого способа получается засчет снижения потерь в блочных трансформаторах в результате обеспеченияоптимального распределения по активной мощности в минимальном режиме.Формула изобретенияСпособ распределения реактивных нагрузок между генераторами электростанции, согласно которому контролиСоставитель Б,Жоковедактор О.Спесивых Техред Л.Сердюкова . тор М.Шар Заказ БНИИПИ Подпи сноеоткрытиям при ГКНТ С, д. 4/5 Тираж 408 рственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская нПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,101 руют средние и текущие значения активной и реактивной нагрузок каждогогенератора и отклонения последних отсоответствующих средних значений фор)мируют сигнал уравнивания по реактивной мощности, пропорциональный отклонению реактивной нагрузки генератора от среднего значения, для воздействия сигналом уравнивания на изменениевозбуждения каждого генератора, о т ,л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и качества переходного процесса при регулировании, задают зону базового распределения, которую определяют выбираемыми по условиям технологии верхним и ниж, ним граничными значениями средней ре, активной нагрузки генератора, контро лируют нахождение значения средней реактивной нагрузки в указанной зоне , и если это значение находится в пределах указанной зоны, в качестве сиг нала уравнивания используют упомянутый сигнал уравнивания по реактивной 25 мощности, а при выходе среднего значения реактивной нагрузки генератора за пределы упомянутой зоны - в качестве сигнала уравнивания используют сумму сигнала уравнивания по реактивной мощности и корректирующего сигнала который в случае превышениясредней реактивной нагрузкой генератора верхней границы зоны базовогораспределения определяют путем умножения отклонения активной нагрузкигенератора от среднего значения назаранее рассчитанную производную функции максимального ограничения по реактивной мощности и на разность относительных значений верхней границыэоны и средней реактивной нагрузкигенератора, а при снижении среднейреактивной нагрузки генератора ниженижней границы эоны - путем умноженияотклонения активной нагрузки генератора от среднего значения на заранеерассчитанную производную функции минимального ограничения по реактивноймощности и .на разность относительныхзначений нижней границы эоны и средней реактивной нагрузки генератора.