Способ автоматического регулирования суммарной реактивной мощности энергообъекта

От - 010 г со г де 01,номи идачи;Х -величина реакта и;угол между вект а линии электр ами напряжен передач д 01. Ог.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным 1 оком высокого напряжения и Районное энергетическое управление "Тюменьэнергое (72) В.Л.Невельский, Д.В.Невельский, Г. К,Окуловский и Ю, П. Сурин(56) Авторское свидетельство СССР М 1043787, кл. Н 02 3 3/46, 1981.Авторское свидетельство СССР М 1080234, кл. Н 02 3 3/46, 1983.(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СУММАРНОЙ РЕАКТИВНОСТИ МОЩНОСТИ ЭНЕРГООБЪЕКТА (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматического реИзобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматического регулирования режима по напряжению и реактивной мощности в энергосистеме, Область применения предлагаемого способа - системы группового управления возбуждения генераторов электростанции.Цель изобретения - предотвращение нарушения устойчивости генераторов электростанции.На фиг,1 представлены зависимости 0 = 1(01) при различных углах по электропередаче; на фиг.2 - структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ регулирования суммарной реактивной мощности электростанции. гулирования режима по напряжению и реактивной мощности в энергосистеме. Цель изобретения - предотвращение нарушения устойчивости генераторов электростанции. Это достигается за счет регулирования суммарной реактивной мощности энергообьекта во всем диапазоне схемно-режимных условий работы электрической сети, характеризующихся изменением знака приращения реактивной мощности электростанции при изменении уровня напряжения, Для этого формируют дополнительный эталонный си(- нал и подают его в сумматоры индивидуальных АРВ генераторов, определяют знак приращения реактивной мощности электростанции и в зависимости от знака этого приращения устанавливают направле 1 е управляющего воздействия на изменение уставки автоматического регулятора воз- Лбуждения. 2 ил,Для простейшей схемы энемашина-шины выражения длямощности на шинах генератораующий вид:- модули напряжения на отправемном концах линии электропере 1656634Определим характер зависимости 0 = т(О 1) при постоянстве загрузки генератора по активной мОЩнОсти и при О 2 = сопз 1. Из уравнений (1, 2) в приращениях имеем то, чтоЛ 0 = -(2 О - О 2 сов д ) Л О 1+1(4)Учитывая, что Л Р = О, значение Лд из (4) подставим в (3) и после соответствующих преобразований получимЛО = - 2 01 - ЛО 1, (5)1 О 2Из анализа выражения (5) следует, что приращение реактивной мощности при изменении уровня напряжения на шинах электростанции в зависимости от режима может иметь как положительное, так и отрицательное значение. Так при равенстве модулей напряженияЛООпри д 60ЛО 0 при д 60.На фиг.1 представлены зависимости С = т(О 1) при различных значениях угла по электропередаче- Рг = 1,24- Р, = 1,09.Режимы, характеризующиеся изменением знака приращения реактивной мощности от изменения уровня напряжения, не являются редкими. Энергосистемы с преобладающим составом синхронной нагрузки характеризуются большими значениями внутренних углов, углов между роторами синхронных генераторов и синхронных двигателей. В случае работы электростанции на синхронную нагрузку соизмеримой мощности уже в нормальном режиме угол между векторами ЭДС эквивалентного генератора и ЭДС эквивалентного, двигателя достигает 120 - 130, Иэ них по 50 - 60 приходится на внутренние углы эквивалентных генератора и двигателя, 10 - 20 на реактивные сопротивления линии электропередачи и трансформаторов, связывающих центры потребления и генерации мощности. При этом зависимости 0 = т(О) имеют явно выраженный О-образный характер.Устройство, реализующее способ автоматического регулирования суммарной реактивной мощности, содержит блок 1 формирования заданного значения реактивной мощности электростанции, блок блокировки 2, блок 3 формирования дополнительного сигнала на повышение напряжения генератора, сумматор АРВ 4, блок 5выявления отклонения сигнала от его значения в предшествующем режиме, блок 6 фик 5 сации знака входного сигнала, схемусравнения 7, блок 8 произведения, установочное устройство АРВ 9.Блок блокировки 2 своими выходнымиконтактами осуществляет временную ком 10 мутацию цепи подачи дополнительного сигнала в сумматор АРВ и цепи фиксации знакаотклонения суммарной реактивной мощности электростанции. Время замкнутоо состояния контактов блока составляет не15 более 0,5 с в одном цикле регулированияреактивной мощности электростанции.Блок 3 формирования дополнительногосигнала формирует на своем выходе сигнал,подача котпрго в сумматор АРВ приводит20 кповышению напряжения на 1-2 ,Величина и знак сигнала на выходе блока 5 соответствуют величине и знаку приращения реактивной мощностиэлектростанции от значения реактивной25 мощности в предшествующем режиме,Блок 6 фиксации фиксирует знак приращения реактивной мощности электростанции от значения реактивной мощности впредшествующем режиме.30 Блок 6 фиксации фиксирует знак приращения реактивной мощности электростанции в начальной фазе процессарегулирования и запоминает знак приращения на весь цикл регулирования реактивной35 мощности, При этом сигнал выхода связан ссигналом на входе у следующим соотношением:у О,еслихау= О, если /х//а/40 у О,еслих -аВеличина а определяет зону нечувствительности, необходимую для обеспеченияработоспособности устройства.На выходе схемы сравнения 7 сигнал45 пропорционален разности заданного значения реактивной мощности и текущего значения реактивной мощности генератора. Навход блока 5 поступает сигнал, пропорциональный суммарной реактивной мощности50 электростанции.Блоки 1, 2, 5, 6 являются общестанционными блоками, блоки 3, 4, 7, 8, 9 - индивидуальными для каждого генератораэлектростанции,55 Регулирование реактивной мощностиэлектростанции осуществляется следующим образом.В стационарном состоянии, когда отсутствует регулирование суммарной реактивной мощности электростанции, выходнымиконтактами блока 2 разомкнуты цепь дополнительного сигнала в сумматор АРВ и цепьфиксации знака приращения реактивноймощности электростанции, В этом же режиме текущее значение реактивной мощностигенератора соответствует заданному значению, на выходе схемы сравнения 7 сигналравен нулю, равен сигнал нулю и на втором входе блока 8 произведения. Выходблока 8 - нулевой и положение установочного устройства АРВ - уставка АРВ по напряжению соответствует заданному уровнюнапряжения,Регулирование суммарной реактивноймощности электростанции в редлагаемомустройстве возможно только посла определения знака приращения реактивной мощности электростанции, г,е. знака статизманагрузс .чой характеристики злетростанции. Тако. положение достигаегся тем, чтопри разомкнутых конгак.ах блока 2 сигнална выходе блока 6 нулевои и соответственно, вне зависимости от наличия сигнала навыходе блока 7 отсутствует сигнал на выходе блока 8 произведения,По команде "Запуск" выходными контактами блока 2 в сумматор АРВ с выходаблока 3 подается дополнительный сигнал,который приводит к повышению напряжения,Изменение уровня регулируемого напряжения приводит к изменению напряжения на шинах электростанции, к изменениюреактивной мощности. При изменении реактивной мощности появляется на выходеблока 5 сигнал, величина и знак которогосоответствуют величине и знаку приращения реактивной мощности на шинах элекгростанции относительно значенияреактивной мощности в предшествующемрежиме, т,е. в режиме перед подачей дополнительного сигнала в АРВ,Блок 6 фиксирует знак приращения изапоминает знак приращения на весь период регулирования реактивной мощности. Взависимости от знака приращения сигнална втором входе блока 8 произведения равен+1 или -1.Пусть при подаче дополнительного сигнала имеет место повышение выдачи реактивной мощности Л О О, В этом случаесигнал на выходе блока б равен 1 и полярность сигнала на выходе схемы сравнения 7пл юсовдя.В этом случае, если ОзадОтек, тоуменьшение сигнала рассогласования будет достигаться за счет уменьшения уставкиАРВ по напряжению зэ счет уменьшениянап ряжения.Если ОзадО 1 ек, то уменьшение сигнала5 рассогласования будет достигаться за счетповышения напряжения, за счет увеличенияуставки АРВ по напряжению,При работе электростанции на падающей ветви нагрузочной характеристики по 10 даа дополнительного сигнала в АРВприведет к уменьшению выдачи реактивнойлощности Л ОО, В этом случае сигнал навыходе блока 6 равен -1 и полярность сигнала на выходе блока 8 произведения протицоположна полярнос-и сигнала на выходе,: Темы сравнения 7.В этом случае при ОзадОтек уменьшение сигнала рассогласования будет обеспегиват,ся за с т повышения напряжения, за20 с,т увеличения уставки АРВ по напряжени,О. Г 1 ри Озад "Отек уменьшение сигналарассогласования будет обеспечиваться засчет уменьшения с,.гнала напряжения, засчет снижения уставки АГВ по напряжению,25 Г 1 редла аемое техническое оешение позволяет осуществить ре улирование реактизной мощности электростанции во всемдиапазоне схемно-режимных условий работы электрической сети. при этом ис лючает 1 о ся неконтролируемый рост реак ивноймощности и предотвращается нарушен еустои "и. ости генераторов.Формула изобретения35Способ ав 1 омэтического регулированиясуммарной реактивной мощности энергообьекта, согасно которому измеряют фактическое значение суммарной реактивной 40 мощности. сравнивают его с заданным значением, определяют знак и величину рассогласования и изменяют возбуждение генераторов энергообьекта в с орону уменьшения рассогласования, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью предотвращениянарушения устойчивости генераторов, в начале цикла регулирования суммарной реактивной мощности увеличивают возбуждение генераторов на заданную величину, фиксиру ют знак приращения суммарной реактивноймощности энергообьекта и, если знак приращения положительный, то изменяют возбуждение генераторов в соответствии со знаком рассогласования, а если отрицатель ный, то изменение возбу.кдения осуществляют с противоположным знаком.1656634 г. / оставитель В. Клещенкохред М.Моргентал Корректор Л. Бес дакто ельдман иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 каэ 2311 Тираж 338 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5