Способ автоматического регулирования перетоков мощности

(51)5 Н 02 6 ТЕН К АВТОРГКО ИДЕТЕЛЬС институтВ.А, Попов ОГО РЕГУЩНОСТИ ектротехнидля автомаперетока , Цель изоектротехниля автомаке им тичес мощн нос К 1 измерепараметраент 2 форонения РП3, блок 4 дной функик 5 фактиющей РЭС, ой мощноОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство ССМ 843091, кл. Н 02 3 3/06, 1979.Авторское свидетельство ССйе 1297166, кл, Н 02 1 3/06, 1985(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКЛИРОВАНИЯ ПЕРЕТОКОВ МО(57) Изобретение относится к элке и может быть использованотичес кого регулированиямощности в энергообъединении зобретение относится к эложет быть использовано дкого регулирования перетоков ости в энергообъединении,ель изобретения - повышение надежи экономичности энергосистемы. а чертеже приведена схема устройстторое реализует предлагаемый способ,Устройство содержит орган ния отклонения регулируемого (РП) от заданной величины, элем мирования упрежденного аткл (перетока мощности), сумматор формирования обратной перехо ции соответствующей РЭС, датч ческой мощности соответству система 6 регулирования активн бретения - повышение надежности и экономичности энергосистемы Для выработки величинь приращения задания на отработку мощности регулирующей электростанции производится замер ступенчатого изменения мощности электростанции, связанного с не- балансом в энергосистеме, По величине ступенчатого изменения мощности одной электростанции определяется его суммарное значение для электростанций энергорайона. По последнему значени о мощности вырабатывается величина гриращенпя задания регулиоующей алек .ростанции, которая учитывается в задатчике мощности регулятооа перетока, рабо 1 гющего в функции упрежденного отклонения перетока 1л. сти соответствуюгцей РЗС, . ":-.,-, г 7 алгебраического суммирован:" с.твествующей РЗС, усилитель Екоэффициентом передачи, равным коэффициенту влияния изменения мошнос и соответствующей РЗС на и:леток мощности, канал 9 передачи информа:.ии, глему 10 запуска, счетчик11 оставшегося времени регулирования, коммутагор 12 каналов РЗС, прерыватель 13 канала соотвегствующей РЗС, усилитель 14 с коэффициентом усил- ния. обратно пропорциональным .оэфи;,иенту изменения мощности соответствующей РЗС на переток мощности, управляе:;ый ограниитель 15 соответствуощей РЗС, блок 16 ограничения соответствуюьцей РЗС, запою:нающий сумматор 17 соответствуогцей РЗ С, ограничитель 18 темпа зада, и . мошности оответ 16971826 = Ч(Трег - тс - 13) 10 15 20 25 30 40 50 55 ствующей РЗС, задатчик 19 времгни регулирования, умножитель 20 соответствую.цей РЗС, задатчик 21 допустимой скорости изменения задания соответствующей РЭС, задатчик 22 времени запаздывания в кана.ле передачи информации и регуляторе соответствующей РЗС, задатчик 23 максимально и минимальна допустимой мощности соответствующей РЭС, схему 24 управления соответствующей РЭС, преры.ватель 25 канала соответствующей РЗС, датчик 26 сигналов неисправности регулятора соответсгвующей РЭС, блок 27 фиксации ступенчатого изменения мощности соответствующей РЗС, блок 28 умножения нэ коэффициент, равный отношению сум, марного ступенчатого эменения мощностиэлсктростанций энергорайона к ступенчатому изменению мощности данной РЗС, сумматор 29; элемент 30 сравнения знаков сигналов, клапан 31, задатчик 32 времени регулирования задатчика внеплановой мощности (ЗВМ) РЗС, умножитель 33 ЭВМ соответствующей РЭС, эадатчик 34 допустимой скорости изменения задания ЗВМ соответствующей РЭС, задатчик 35 максимальной и минимальной допустимой мош, - ности Э В г 1 соответствующей Р ЗС, схему 36 управления ЭВМ саответс гвуащей РЗС, управляемый сграничитель 37 ЗВУ соатветствуащей РЗС, блок 38 ограничения ЗВАЛ соответствующей РЗС, запоминающий сум, гдатор 39 соответствуощей РЗС, ограничитель 40 ЗВМ соответствующей РЗС, эадатчик 41 времени запаздывания регулл-тора мощности соответствующей РЭС.Система автоматического регулирования работает следующим образом.При возникновении отклонения параметра (перетока мощности) от заданного значения схема 10 вырабатывает сигнал, который снимается при отклонении перетока, равном нулю. Коммутатор 12 производит поочередное замыкание-размыкание всех цепей аг клапана 31 на преоыватели 13 канала формирован я приращения эаданил всех РЭС.Гри поступлении на вход счетчика 11сигнала ат схемы 10 начинает осуществляться ступенчатое уменьшение амплитуды сигнала величины времени регулирования Тг,ег, поступающего на его вгорой вход, При отсутствии сигнал от схемы 10 счетчик будет иметь величину сигнала, пропорцианальнога времени Тег, Коммутатор 12 поледовательно ва времени замыкает цепи от элемента 2 на вход усилителей 14.Усилитель 14 производит увеличение входного сигнала ра э ачения, которое будет соответствовать ппиоащению мощности 1-й РЭС для полного подавления отклонения перетока. Управляемый ограничитель 16 производит ограничение амплитуды входного сигнала до значения, задаваемого умножителем 20, которое определяетсл по выражению где Ч - допустимая скорость изменения задания 1-й РЭС; Ь - поправка на время регулирования, вносимая счетчиком 11;3 - время запаздывания в канале передачи информации и регуляторе мощности 1-й РЭС,Параметры Трег, ь и А задаются соответственно задатчиками 19, 22 и 21.Блок 16 осуществляет ограничение входного сигнала по величине регулировочного диапазона соответствующее РЭС на увеличение и снижение мощности в соответствии с заданными максимал ным и минимальным значениями мощности РЭС. Величина этих диапазонов определяется задатчиком 23,. Запоминающий сумматор 17 производит суммирование текущего значения задаваемой мощности 1-й РЭС с приращением задания, поступающим с выхода блока 16,Ограничитель 18 обеспечивает постепенное увеличение задания 1-й РЭС в соответствие с величинами приращения задания и допустимой скорости изменения мощности Ч этой РЭС, Схема 24 при появлении на входе сигнала, пропорционального величине приращения задания, устанавливает на своем выходе сигнал постоянной амплитуды на время, определяемое как частное ат деления величины сигнала с выхода блока 16 (приращения задания) на сигнал задатчика 21 (допустимая скорость изменения задания 1-й РЭС). По истечении укаэанного времени сигнал с выхода схемы 24 снимается.Прерыватель 13 управляется сигналам схемы 24, При наличии этого сигнала контакт прерывателя 13 размыкается.Прерыватель 25 размыкает цепь между выходом соответствующего блока 4 и входом сумматора 3 при наличии сигнала датчика 26 и неисправности регулятора мощности или канала управления РЭС,При возникновении в энергосистеме не- баланса активной мощности, например дефицита, каждая РЭС и межсистемные электропередачи воспринимают свою долю ступенчатого изменения мощности, вызванного этим небалансом. Блок 27 фиксации510 15 20 25 измеряет величину ступенчатого приращения мощности и запоминает его величину, Работа этого блока должна быть отстроена от случайных изменений мощности; не требующих экстренной компенсации небаланса. Выходной сигнал блока 27 поступает на вход блока 28 умножения на коэффициент К, который определяется по выражению где Л Р - ступенчатое приращение мощности 1-й РЭС(1 =1,гп. щ - число РЭС, подключенных к регулятору перетока);Ь Р 1 - ступенчатое приращение мощности 1-й электростанции, входящей в 1-й энергорайон (число энергорайонов равно числу РЗС гп);1 - число электростанций знергорайона.Величина приращения задания на отработку мощности 1-й РЗС ЛРзт = К Л Р должна в полной мере отражать величину суммарного ступенчатого изменения мощности электростанций, входящих в знгергорайон 1-й РЭС,Значение коэффициента К, определенное по (2), характеризует соотношение ступенчатых изменений мощности электростанций знергорайона, имеющих связь с узлом у,принимаемым за электрический центр знергорайона, Если известны величины синхрснизирующих мощностей этих электростанций по отношению к центру у,то величина приращения мощности Л Р может быть определена по выражению где Р у - синхронизирующая мощность 1-й РЭС по отношению к узлу у(электрическому центру знергорайонэ);Р у - синхронизирующая мощность 1- й электростанции энергорайона ( = 1,1) по отношению к узлу уЛР 1 - ступенчатое изменение мощности )-й электростанции энергорайона.Таким образом, параметр К с учетом выражения (2) может быть вычислен по фор- мулеК Д Р с/у Р су (4) 1= Значение коэффициента Кь определенное по (4), характеризует соотношение сту 30 35 40 45 50 55 пенчатых изменений мощности электростанций энергорайона, имеющих жесткую связь с узлом у В сложных схемах энерго- района для учета электростанций, не имеющих непосредственных жестких связей с узлом у, величина коэффициента К по (4) должна корректироваться в сторону ее увеличения.Итак, сигнал на выходе блока 28 представляет полную величину приращения задания мощности 1-й РЭС. Это приращение задания наилучшим образом соответствует естественному распределению небаланса (дефицита) мощности между щ энергорайонами энергосистемы, определяемому величинами синхронизирующих мощностей энергорайонов по отношению к узлу возмущения.Через замкнутые контакты прерывателя 13 ЭВМ 1-й РЭС выходной сигнал блока 28 подается на вход управляемого ограничителя 37 ЭВМ этой РЗС, который осуществляет ограничение входного сигнала до величины, определяемой сигналом умножителя 33 е, по выра;кениюгде кззп - время запаздывания регуляторамощности 1-й РЭС.Параметры Т,ес, ,/ и тзап определяются соответственно задатчиками ЗВМ 32, 34 и 41.В блоке 38 прирацение задания на отработку мощности 1-и РЭС ограничивается по величинам максимальной и минимальной допустимой мощности этой РЭС, которые определяются задатчиком 35.С выхода блока 38 сиг ал приращения задания, удовлетворяющего всем ограничениям, подается на вход запоминающего сумматора 39, осуществь яющего суммирование приращения задания с предшествующим его значением.Ограничитель 40 обеспечивает постепенное увеличение задания 1-й РЭС в соответствии " величинами приращения задания и допустимой скорости изменения мощности Ч. Через сумматор 29 выходной сигнал ограничителя 40 поступает нэ систему 6 регулирования активной мощности РЭС,Схема 36 при появлении на входе сигнала, пропорционального приращению заданюя (от блока 38), устанавливает на своем выходе сигнал постоянной амплитуды на время, определяемое как частное ат деления приращения задания (сигнал блока 38) на допустимую скорость изменения зада 16971825 10 20 30 ния (сигнал задатчика 34). По истечении указанного времени сигнал с выхода схемы 36 снимается, Сигнал схемы 36 передается нэ прерыватель 13 ЗВМ РЭС и по каналу 9 на прерыватель 13 регулятора перетока, относящийся к каналу управления той же РЭС,При значительных небалансах мощнати в энергосистеме приращения задания первоначально формируются на РЭС па Факту возмущения (небаланса мощности). Процесс определения приращения заданий на РЗС опережает этот процесс на уровне регулятора перетока, так как отклонение перетока является следствием возникшего не- баланса и проявляется лишь по истечении определенного промежутка времени, В этом случае сигналы схем 36 РЭС блокируют через соответствующие прерыватели 13 каналы формирования приращения задания этих РЭС уровня регулятора перетока.При незначительных ступенчатых небэлансах или медленных изменениях потребляемой в энергосистеме мощности приращения заданий формируются в регуляторе перетока и передаются на соатветствук)щие РЭС.Посредством канала 9 передачи информации сигнал приращения задания ат сумматора 39 РЭС передается на первый вход элемента 7 алгебраического суммирования. На второй вход элемента 7 поступает сигнал от сумматора 17 регулятора перетока, на третий ега вход - сигнал от датчика 5 фактической мощности со знаком "минус". Выходной сигнал элемента 7 получается равным суммарной величине текущего задания регулятора перетока и приращения задания, получаемого на сумматоре 39 соответствуюшей РЗС, за вычетом фактической мощно сти этой РЭС. Выходной сигнал элемента 7 умножается в усилителе 8 на коэффициент влияния изменения мощности соответствующей РЭС на переток мощности, Через прерыватель 25 выходной сигнал блока 4 поступает на сумматор 3, который суммирует сигналы всех блоков 4, относящихся к соответствующим РЗС, Назначение прерывателя 25 - размыкание канала при отличном от нуля сигнале датчика 26 неисправности регуля гора соответствующей РЭС или канала 9 передачи информации. По сигналу от датчика 26 прерыватель 25 разрывает выходную цепь блока 4 соответствующей РЭС.Сигнал сумматора 3 с обратным знаком поступает на вход элемента 2 Формирования упрежденного отклонения перетока, где он элгебраически суммируется с сигналом отклонения перетока. Затем производится сравнение знаков сигналов отклонения перетока и упрежденного отклонения перетока, осуществляемого элементом 30 сравнения. При совпадении знаков подается разрешающий сигнал на клапан 31, который соединяет выход элемента 2 с входом коммутатора 12.Необходимость проверки знаков сигналов объясняется тем, что при возникновении небаланса (дефицита) мощности на выходах сумматоров 39 ЭВМ РЭС образуются сигналы приращения задания, которые по каналам 9 передаются на соответствующие входы блоков 4, При этом сумматор 3 производит сложение выходных сигналов блоков 4, После изменения знака на обратный сигнал сумматора 3 поступает на элемент 2 (при дефиците мощности знак сигнала отрицательный), Для начального момента времени после возникновения ступенчатого возмущения отклонение перетока, связанного с этим возмущением, незначительно и результирующий сигнал на выходе элемента 2 будет отрицательным. Сигнал органа 1 положительный, поэтому элемент 30 сравнения вырабатывает запрещающий сигнал и клапан 31 закрыт, Па мере отработки задания, образованного ЭВМ РЭС. сигнал сумматора 3 буде снижаться. При неточном задании мощности на уровне ЭВМ РЭС (дефицит мощности, например, превышает задание) сигнал элемента 2 через некоторое время становится положительным и вступает в работу регулятор перетока. При неисправности регулятора мощности какой-либо РЭС от датчика 26 этой РЭС передается сигнал на прерыватель 25. который разрывает канал ат блока 4 этой РЭС, При этом скачкообразно изменится сигнал на выходе элемента 2 и через коммутатор 12 будет изменена задание необходимому количеству РЭС. С помощью прерывателя 13 исключается возможность формирования приращения задания той РЭС, у которой неисправен регулятор мощности или канал 9,Итак, при значительных небалансах мощности в энергосистеме первоначальна действуют ЭВМ РЭС, Формируя приращение задания по величине возмущения, а на завершающей стадии процесса (при неточном задании или в силу иных причин) вступает в работу регулятор перетока. В случае плавных процессов изменения потребляемой мощности в энергосистеме Функциони. рует только регулятор перетока.Реализация предлагаемого способа позволяет повысить быстродействие системы регулирования перетока путем выработки приращения задания атв. льных РЗС на ос1697182 Формула изобретения ь К.Фотинаоргентал оставих е еедактор С.Пекарь Те рдМ,М Корректс онч аэ 4312 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ГКНТ СС( оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, у,.Гагарина, 101 нове использования местной информации о величине возмущения. Это приводит к значительно меньшим отклонениям перетока, что повышает использование пропускной способности электропередачи за счет увеличения ее допустимой загрузки и, в связи с этим, экономичность работы энергосистемы. Способ автоматического регулирования перетоков мощности в энергосистеме, согласно которому измеряют переток мощности по линии электропередачи, измеряют значение мощности каждой регулирующей электростанции, формируют управляющее воздействие на изменение мощности регулирующих электростанций, для каждой из регулирующих электростанций определяют разность между текущей величиной управляющего воздействия и значением мощности регулирующей электростанции, полученную разность умножают на коэффициент влияния изменения мощности соответствующей электростанции на переток мощности, суммируют полученные произведения, определяют отклонение перетока мощности от заданного значения, изменяют отклонение перетока на величину суммы полученных произведений, взятой с отрицательным знаком, и указанное управляющее воздействие на изменение мощности регулирующих электростанций формируют в функции измененного отклонения перетока, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения надежности и эко номичности энергосистемы, фиксируют накаждой регулирующей электростанции ступенчатое приращение ее мощности, вызванное . небалансом мощности энергосистемы, умножают полученное сту пенчатое приращение на коэффициент, равный отношению суммарного приращения мощности электростанций энергорайона к ступенчатому приращению мощности данной электростанции, и формируют управля ющее воздействие на изменение мощностикаждой регулирующей электростанции на величину полученного произведения, причем полученная величина управляющего воздействия не должна превышать допусти мого по технологии работы электростанциизначения, одновременно на ту же величину изменяют управляющее воздействие на изменение мощности регулирующих электростанций, сформированное в функции 25 измененного отклонения перетока, затемсравнивают знак отклонения перетока со знаком измененного отклонения перетока и при несовпадении знаков блокируют управляющее воздействие на изменение мощ ности регулирующих электростанций,сфОрмированное в функции измененного отклонения перетока.