Способ автоматического регулирова-ния параметров энергосистемы

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23)ПриоритетН 027 3/06 Гасударственный камитет Опубликовано 30.06.81. Бюллетень Рй 24по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30,06.81(54) СПОСОЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ Изобретение относится к электроэнергетикеи может быть использовано для автоматического регулирования. параметров энергосистемы, например, перетока обменной мощностии частоты энергообъединений,Известны способы регулирования перетокамощности по линии электропередач путемвоздействия на задание мощности или относительного прироста регулирующих электростанций в функции величины отклонения перетока мощности от заданного значения наоснове пропорционально-интегрально-дифференциального регулирования 1 и 21,Недостаток указанных способов связан стем,что фактическое долевое участие электростанций в регулировыпги отклонения контролируемого параметра изменяется в процессе отработки задания, Дело в том, что в процессе регулирования участвуют электростанции,имеющие различные динамические характерис 1 ики автоматического изменения мощности(различные и переменные в процессе регулирования допустимые скорости изменения мощности). В соответствующих аналоговых системахавтоматического регулирования перетоков мощности и частоты формирование интегральной составляющей регулирующего воздействия,которое в соответствующих пропорциях поступает на электростанции,осуществляется одним общим для всех регулирующих электростанций интеграторов. Настройку интегратора производят, исходя из требований подавления автоматичес.кой системой отклонений регулируемого па- Ораметра заданной амплитуды и скорости изменения, В автоматической системе каждая регулирующая электростанция, как объект управления, представляет собой следящую систему, которая должна обеспечивать изменение своей 15фактической мощности вслед за изменениемуправляющего воздействия без запаздывания или в худшем случаепостоянным запаздыванием,не увеличивающимся в процессе отслежи Ования. управляющего воздействия,При указанной настройке интегратора скорость изменения интегральной:составляющей регулирующего воздействия в ряде случаев превышает допусти- .мую скорость изменения нагрузки части менее5 10 15 20 50 быстродействующих электростанций. Вследствиеэтого ва входе менее быстродействующих следящих систем возникает расходящаяся динамическая ошибка (тд увеличивающееся во времени запаздывание), которая ликвидируетсяв то время, когда отклонение регулируемогопараметра подавлено изменением мощностиболее быстродействующих электростанций, Вре,мя ликвидации этих запаздываний определя-ется величиной накопленного запаздывания идинамическими воэможностями объекта электростанцик) .Вследствие этого в начале процесса регулирования за счет более высокой динамики про.исходит значительное изменение мощностибыстродействующих электростанций и толькозатем начинается изменение мощности электростанций,имеющих меньшее быстродействие.4При этом происходит обратное изменение нагрузки быстродействующих эяектростакций.Таким образом, регулирование производится внесколько этапов, последовательно во времени,с неоднократным перераспределением нагрузкимежду регулирующими электростанциями. В существующих системах автоматического управ пения, реализующих известные способы регУлировання, подобный колебательный процесснеизбежен при участии в регулировании электростанций с различнымименяющимися в процессе регулирования скоростями изменениянагрузки. Неоднократные перераспределениямощности между регулврующимк электросавциями в процессе регулирования ве возникаюттолько при условии, что изменения активноймощности электростанций не запаздывают от.носительно задания, поступающего на электростанцию,Наиболее близким к предлагаемому является способ автоматического регулирования перетока мощности между двумя частями энергосистемы заключающийся в воздействии назадание мощности или относительного прироста регулирующих электростанций в фуикцкквеличины отклонения перетока,его интегралаи производной с увеличением интегральнойсоставляющей. при положительном значенииотклонения, при этом нрк отрицательном значении отклонения перетока сигналы, прзпор.циональные отклонению перетока и по производной, уменьшают в заданном соотношении,а после снижения интегральной ооставляющейвоздействия до нуля отключают сигнал поотклонению перетока, используемый для получения интегральной составляющей 131.Этому способу присущи все недостатки известных способов.Цель изобретения - повьппевке эковомич.кости к надежности автомазического Регулирования параметров энергосистемы, например пе 25 30 35 40 45 ретоков обменной мощности и частоты, путем устранения в переходных процессах излишних перераспределений нагрузки междуРегулирующими электростанциями,Укаэанная цель достигается тем,что в способе автоматического регулирования параметров энергосистемы, например, перетоков мощности и частоты, путем формирования управляющего воздействия на задание мощностиилк относительного прироста регулирующихэлектростанций в функции текущего отклонения регулируемого параметра, например, пропорционально-интегрально-дифференциальной,измеряют текущее значение мощности каждойрегулирующей электростанции непосредственнокли значение мощности на выходе модели наиболее вероятного переходного процесса автоматического изменения мощности этих электростанций, для каждой электростанции определяют разность между текущей величиной ее управляющего воздействия и измеренной мощностью,полученную разность умножают на коэффицкент влияния изменения мощности соответствующей электростанции на регулируемый параметр суммиРуют полученные произведения и изменяют текущее отклонение регулируемого па.раметра на величину суммы полученных произведений, взятой с отрицательным знаком, н полученный сигнал используют в качестве отклонения регулируемого параметра.На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего предложенный способ для случая, когда отсутствует измерение фактической мощности одной (а именно второй) регулирующей электростанции.Устройство содержит последовательно включенные орган 1 измерения фактического откло- нения Регулируемого параметра, элемент 2 формирования упрежденного отклонения регулируемого параметра, связанный по второму входу с сумматором 3, интегратор 4 и задатчик 5 мощности Регулирующих электростанций.Каждый выход задатчика 5, связанный с регулятором мощности б соответствующей регулиРующей электростанции, подключен к сумматору 3 через один кз входов последовательно включенного блока 7 формирования обратной Ьереходной функции этой электростанции,связанного по другому входу с датчиком 8 фактической мощности соответствующей регулирующей электростанции.При отсутствии датчика 8 фактической мощности регулирующейэлектростанции соответствующий выход задатчика 5 подключен к обоим входам блока 7формирования обратной переходной функцииэлектростайщии. Блок 7 в свою очередь содержит последовательно включенные элемент 9 вычитания и усилитель 10 с коэффициентом усиления,равным коэффициенту влияния из5 84309 менения мощности соответствующей регулирующей электростанции на регулируемый параметр, Для электростанции, у которой отсутствует датчик 8 фактической мощности, в блок 7 введен дополнительно блок 11 с передаточной функцией, моделирующей переходной процесс автоматического изменения мощности этой электростанции при изменении ей задания, выход которого подключен ко второму входу. элемента 9 вычитания. 10Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.Сигнал Ь р , соответствующий фактическому отклонению регулируемого параметра, подают на один из входов элемента 2 фор мирования сигнала д р(Е ), соответствующе. го упрежденному отклонению регулируемого па параметра, на второй вход которого подают1сигнал Е( ), соответствующий сумме величин обратных переходных функций регулиру ющих электростанций. Для формирования сигнала Е, ( Ь ) производят измерение фактической мощности каждой регулирующей элект. 8 ростанции, которое получают на выходе соответ. ствующих датчиков 8 в виде сигнала М (Ф) .для 251 ) каждой регулирующей электростанции формиру-а. ют сигнал г,(Ь), соответствующий величине за- э. паздывания изменения фактической мощности электростанции й ( ) относительно текущего задания электростанции, которое в виде сигнала 302 Ц подают с соответствующего выходаэадатчика 5 на второй вход элемента 9 вычитания. На выходе элемента 9 получают сигнал И (Ц, определяемый по формуле. В случае отсутствия запаздывания автомати.ческого изменения фактической мощности всех регулирующих электростанций относительно по: ступающих на электростанщпо заданий в течение всего времени процесса регулирования сигнал на входе сумматора 3 равен нулю, и регулирование осуществляется по известному способу.При возникновении запаздывания автомати. ческого изменеййя фактической мощности, на- пример, первой электростанции на выходе)сумматора 3 возникает сигналб,й)ф,М-"Ю 3, что приводит к упреждению изменению сигнала АР(Ц по отношению к изменению сигнала ЬР(Ц фактического отклонения регулируемого параметра на указанную величину обратной. переходной функции первой регулирующейэлектростанции. В результате появление эапаз.дывания автоматического изменения фактичес.кой мощности первой регулирующей электростанции приводит к упреждающему изменениюдо нуля сигнала ЛР(Ц по отношению ксигналу дР (Ч, останову интегратора 4 иокончанию изменения заданий всем регулирующим электростанциям при ЬР(Ь) Г(О=О.В дальнейшем по мере ликвидации эапаздыва 45 Сигнал б(а), соответствующий величине обратной переходной функции электростанции, формируют путем изменения сигнала 61 И 40 пропорционально коэффициенту Квлияния изменения мощности электростанции на регулируемый параметр с помощью усилителя 10по формуле 1 4др(1), соответствующего упрежденному отклонению регулируемого параметра. При возникновении отклонения регулируемого пара. метра д р(ь) в установившемся режиме (закончен переходный процесс автоматического изменения мощности всех регулирующих электростанций - й (+) =г,И), К 1(В =У;(И;- Н Ь): 7 (1) сигнал Е (+) равен нулю фарп - .пи сигнал др (+) упрежденного отклонения регулируемого параметра на входе элемента 2 равен сигналу Ьр фактического отклоне. ния регулируемого параметра на одном иэ его входов (ьрИ)=д Р(+Е- Е . (1) К ( 2 )Сигнал Е,формируют с помощью сумматора 3 по формуле506, (+) = Е , , (3) где 1 т 1 - общее количество регулирующихэлектростанций.55 С гнал(+) подают в качестве сигнала,отрицательной обратной связи (ООС) на второй вход элемента 2 формирования сигнала ния ЕИ) первой регулирующей электростанцией происходит одинаковое синхронноетак иб Ф изменение к нулю как АР(Ц, так и 63(Ц в результате чего сигнал ЛР сохраняетпостоянно нулевое значение, и изменение заданий регулирующим электростанциям не про. изводится. Это происходит в результате того, что изменение сигнала фактического отклонения регулируемого параметра, происходящее в результате реального влияния изменения мощности первой регулирующей электростанции, идентичновоспроизводится в изменении843091 7сигнала ООС с помощью коэффициента влияния изменений мощности первой электростанции на регулируемый параметр,Таким образом, ликвидация отклонения регулируемого параметра осуществляется безнеоднократных перераспределений нагрузкимежду регулирующими электростанциями независимо от величины запаздывания и времениего ликвидации регулирующей электростанцией.При наличии запаздывания у двух и более 10регулирующих электростанций способ осуществляется аналогично.В случае невозможности измерения фактической мощности какой-либо регулирующейэлектростанции (например второй электро 15станции) используют блок 11 моделированияпереходного процесса автоматического измене.ния мощности этой электростанции, на входкоторого подают сигнал 2. ( 6 ) задания, поступающий на электростанцию, На выходе блока .эо11 получают сигнал йф И) ., моделирующий процесс автоматического изменения мощ.ности второй электростанции, который используют вместо измерения фактической мощности регулирующей электростанции, 25Таким образом, использование предлагае.мого способа автоматического регулированияперетоков обменной мощности и частоты энергообъединения регулирующими электростанциями с различными нелинейными динамическими характеристиками обеспечивает исключениенеоднократных перераспределений мощностиэлектростанций в процессе регулирования,уменьшение износа энергетического оборудования н тем самым повышение надежности 35и экономичности- автоматического регулирова.ния в электрических сетях сложной конфигу.рации,формула изобретения,Способ автоматического регулирования параметров энергосистемы, например перетоковмощности и частоты, путем формированияуправляющего воздействия на задание мощности или относительного прироста регулирующихэлектростанций в функции текущего отклонениярегулируемого параметра, например пропорционально-интегрально-дифференциальной, о т л и.ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности н надежности, измеряют значение мощности каждой регулирующей электростанции непосредственно илн значение мощнс 1 е.ти на выходе модели наиболее вероятного переходного процесса автоматического изменениямощности этой электростанции, для каждойэлектростанции определяют разность междутекущей величиной ее управляющего воздейст.вия и.измеренной мощностью, полученнуюразность умножают на Коэффициент влиянияизменения мощности соответствующей электро.станции на регулируемый параметр, суммируют.полученные произведения и изменяют текущееотклонение регулируемого параметра на величину суммы полученных произведений, взятойс отрицательным знаком, и.полученный сигналиспользуют в качестве отклонения регулируемого параметра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР К 505085,кл, Н 02,Т 3/Об, 1969.2. Авторское свидетельство СССР У 498687,кл. Н 02 Г 3/06, 1974,3, Авторское свидетельство СССР Ко 450284,кл. Н 02;Г 3/06, 1971.843091 Составитель К. ФотииаТехред Н. Бабурка Корректор Ю,Макарен дактор А, Лежнин 5 Подпио комитета СССРи открытийская наб., д 4/5 ое аз 5150(7 Тираж 6 ВНИИПИ Государственно по делам изобретении