Способ регулирования частоты и обменной мощности энергосистем и их объединений

г 7 щ 7(Класс 21 с, 64.,-,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯП, В, ЧеоышевСПОСОГ ЮГгЛИРОВАИИЯ ЦАСТОТЫ И ОЬМГНИОймощности зиюгосистгм и их оьъедиигиииЧ 5 оно 3 Го)46 г э У 347 Ж 36Сге)его эгогроро;ы оос С:СГ 11 зВестиы способы р"Гутировани 51 сГ отыОбмеиио .,10 Н 110 сг эпергосистем и их обьсдинений с использованием ыделспых для ВсСии 51 частоты гспсраторо, к регулятордгм которь:х подводятся иапря. )кения дсйствитсгьной и стандарт 101 частоты.Опис 11 емьЙ спОсоо От;ичдетс 51 От изВесИых см, по, заГрузк 1 энергосиссм или их обединений пороками обмсниой мощности путем ИО,1 дср)каии 51;есВителшОЙ часоты на стаидартиом зна 1 ении, мощОс 1 псрвичио 0 двиГатсля ка)кдОО из Всдущих частоту Гсисраторов регулируют функц,и алгебраической суммы величин, пропорцис алИых;Е) УУ 1 С)КДУ Э. Д. С. ДДН 1 ОГО ГЕНЕРДТОРДПВПРЯ)КСНИЕМ С 1 аН- ддртной частоты;б Частоте сколь)кения э. д. с.,дииого Генератора по отиошснию и папряхксппю стандартной частоты;в) угловому ускореиию э,г. с. ддш:ого гспсратора,С целью измеисния плановой нагрузки гспспатора, ведунего чдсп) у, сго мощность регулируют так)кс функции вс,ичшы, пропорцио алык)й средней мощности по графику.Дл 1 сущсствлсия Описывасмо.О .Носоод римссио устрос ВО, В СХСМУ ПптДПИЯ КОТОРОГО, С ЦЕЛЬК) П.)СИЕНЯ ДОЛИ УоаСТИЯ ВСДУПЦИО и. с ГОт; Генератора В вос 1 ри 5 тии вепре видеНО 1 пар",зки, всдс;) рсг,Г- лируемое реактивное сопротивлс;ие.Нд фиг. 1 изобра)кена схема, поясыяюшая описываемый спосоо,на фиг. 2 -- схема устройства для осущсстглеИя этого способа.Зад;д регулирования частоты эсрОсСтем полностью разрешдетКо 70974С 5 ИрИМЕНЕНИЕМ КрИТЕрИ 51 рЕГутирОВс 1 НИ 51 НО ИНТЕГраЛЫ 10 тг увлу И ЧаетО те системы с введением статизма цо мощности регулируемого генератора.Математигески работа регулятора частоты при использовании его в качестве вторичного регулятора, воздействующего на турбину посредством смещения характеристики скоростного регулятора, мо 5 кет быт, выражена уравнением;Лгн==Ь (О - В) й,игде х - скорость смещения статической характеристики скоростногорегулятора в относительных единицах,Т., - постоянная времени регулятора частоты,Р - Р,Р= " - ,гтоорнтность регтнируепиго генератора в относитетьвытРединицах.Р - номинальная мощность генератора,Р,.р - средняя мощность генератора, заданная цо графику,в - мгновенное значение частоты сети,"гг - номинальное значение частоты сети, задаваемое эталоном,К, - статизм регулятора цо интегральному углу (в синхронныхсекундах), соответствующий изменению мощности регулируемого генератора от 0 до поминального значения,К - статизм по мгновенному отклонению частоты, выраткаемыйв изменении частоты в долях поминальной, соответствуюЩей загРУзке гснеРатоР 51 от О До 11 омрц 1 лвной моииостаМ - угол, образуемый вектором сети по отношенпо и векторуцапряжения стандартной частоты.В силу статичности характеристик регуляторов частоты генераторыв разлиных точках сети загружаются однозначно и соответствии с темистатизмами по интегральному углу и начальными мощностями, которыеим были заданы. Однако этот критерий це учитывает территориальногоразмещения в сети непредвиденной нагрузки и генераторов, ведущихчастоту, поскольку М, определяемый по многим оборотам векторасети по отношению к эталону для всей сети практически одинаков,При наличии в системе слабых связей, например при соединениинескольких энергосистем длинными линиями малой пропускной способности, такой критерий может вызвать 5 ежелательные и деже опасныес точки зрения устойчивости перегрузки линий, требующие дополнительных подрегулировок. Применение комбинированных критериев регулирования по частоте и ооменной мощности требует широкого использования аппаратуры тслсизмсрений и суммирования мощности, чтозначительно усложняет эксплуатацию и понижает надежность системырсгулцроьацця, Кроме того, условис поддержания частоты на цомцЦаЛЫИМ ЗпаЧСЦЦЦ ЦС ВССГДа ВЫДСР 51 йнтаетСЯ.Дл 51 рационального решения задачи регулирования частоты энергосистем или их объединений с учетом требования минимальных перетоков мощности по линиям необходимо создать в сети длительно тотрежим, который имеет место в первый момент после скачкообразногоприложения нагрузки в какои-,.ибо точке сети, когда в силу энергиироторь генераторов и векторы их э.д.с. сохраняют свое первоначальное вззиморасполо)кение. При этом дополпитель 11 ые загрузки отдельных генераторов ГГ Г питающих нагрузку, возникшую в точке А (фиг. 1), .)удут обратно пропорциональны реактаццам Х, - Х; между точкой А ц э,д.с. соответствующего генератора, и В сети автоматически установится режим паи)е 11 ыпих потерь, Ясно, что реальная сеть при условии )звснств1РЯВСНС Ва И СИН 1)ЗЗПОСТЦ Э Д. С, ОТДСЛ 11 ЫХ ГЕНЕРЯТОРОВ .0)КЕТ 01 эТЬ путсч трансфигурации приведена к аналогичному виду, поскольку перс- токи между генераторами в силу поставлсчпк)го условия будут отсутствовать.При неравенстве и несицфазцостп э д. с. отдельных генераторов )ежду стзнц 115)ми Возникнет цекоторы Й переток моцОсти, состя В,я 10- .ций переток по графику.Для создания описанного ре)кима пеобходи.;1 О к каждому из гспе. раторов, участвующих в регулировании частоты, подвести вектор стандартной частоты и заставить генератор вращаться так, чтобы вектор его э. д. с. в стационарном режиме был синфазен или, в зависимост" От заданной нагрузки по графику, опере)кал стандартный вектор на желаемый угол о,р. Такое сравнение векторов может быть выполнено ,чехаигческим путем или электрически на зажимах генератора, но пр 11 этом дол)кна бь 1 ть создана схема замещения, отображающая поворот вектора э. д. с. по отношению к напряжсцию на зажимах, обусловленшй падением напряжения в реактанце самого генератора Г (фиг. 2),Этот метод может быть обобщен. В зависимости от желаемого участия данного генератора в восприятии непредвиденной нагрузки в схему замещения, питающую регулятор, искусственно вводится реактяпц Х;, отличный от действительного реактанца генератора. Чем оц оольше, тем в меньшей степени данный генератор участвует в приеме нагрузки. В частности, при Х 5=0 закон регулирования строился бы так, как будто генератор вообще не обладает рсактанцем, а э. д.с. совпадает с напряжением ца зажимах, При этом фактором, ограничивающим загрузку данного генератора по отношению к остальныч генераторам. ведущим частоту, явилось бы только сопротивление участка сети до честя прикл 10 чения нагрузки, Такой ре)кич рсгулирОВяни 51 может Оыть целесообразен в том случае, когда на каждой из станций работает по Одцочу генератору, ведущему частоту. При этом территориальное распрсде,-ение непредвиденной нагрузки выявляется няцболее резко.Для обеспечения устойчивости регулирования каждого генератора по стандартному вектору и ускорения действия регулятора в переходном рсж 511 с оздействие нз открытие Впуска двцжущеГО фактора (пар 1 илп воды) должцо осуществляться по комбинированному критерию, з ичсцно, в случае применения вторичного регулятора послсд 11 ИЙ дол)ксц ыпол 1 ять регулирование по уравнению:1Ь т 8 - ы. 1 аТ,К-)КЮГ КГС), Й 1где М - угол между вектором э. д. с. данного генератора ц стандартным вектором (напря)ке 51 ие) стандартной частоты),л - угловая скорость вектора э. д. с. генератора,Л, - статизм по ускорению,гйд-изменение угловой скорости вектора э.д.с. генератора поВРСМЕНИ,М 70974Введение третьего члена в уравнение обусловливает устойчивосп, регулирования. Необходимость В нс:м о:1 рсделяется в зависимости от Выбранных п 21 эаметров К 1( и 12 и От соотношения их с конста)пдмц скоростного регулятора турбины и энергосистемы, т. е, в конечном счет. от требуемой точности и скорости регулГ 1)овсния.НРООХОдисЬ)М уСЛОВИСМ ИряИЛНОЙ 1)2001 Ь СИСТЕМЫ ЭСГулц 1)овяцц 51 яляется по,Всдспис к рсгулятордм выделеШых для ведения частоты "с.цсрятс)рОВ цяпр 5 жс)ния СГдцд 11)тцой ястоты (сяпдя 1)тцы Вск Орс досгдточпс)Й точностьк), искгОс)ПОИей ло)кцос ПС 1)с)ЯСПРССлецис нс 1- рузок. Для этой цели может бьггь использован централизованный ЭЯЛОЦ ЧДСТОТЫ, ПОДВОДЯЩИЙ СТЯПДЯРТПЫЙ ВСКСЭР В Кс 1)К)ОМ 53 РисЭ;1- торов но проводам 1)ли чсэсз ВысокочастотныЙ тоакт с использованием провда лициЙ пс 1)сДсч, Для из)сцсни 5 сЯстоты системы ДО.)Кца Оыть 1 ЗМСНЕцс 1 12 СОТс ЭТЯЛОця. ВОЗ)ОЖПО Тяи)КС П 1)ИМС.ПСНИС, 1 ЭязоощСНПЫ( эталонов, цо это потребовало бы точности до 10 8: 10-э.При толчке нагрузки в какой-либо точке сети пока роторы генераторов не изменили своего расположения в пространстве, нагрузка между ними распределяется обратно пропорционально реактаццам д ) места возникновения нагрузки. В силу инерционности и статизма скооостных регуляторов роторы тормозятся, что приводит к возникновс 1 ик отрицательного третьего, а так)ке с течением времени и второго члена уравнения регулирования. Это приводит к подаче импульса цд смсгцснис характеристики регулятора вверх, т. е. к загрузке машины.По мере отставания ротора генератора от стандартного вектора в У 1 эЯВнс.Иии 1 эеГУЛИ 1 эОВЯПИ 51 П 1)ОЯБ 1 Ястся тдкэкР и пе 1 эВЬ 1 Й ч,)сц сот)эицаСльный). В дальнейшем, когда замедление приостановлено и начинается ускорение генератора, хотя частота еще и ни)ке номинальной, третий член приоорстает зцак плюс; далее, когда частота гсцерагора становит- СЯ ВЫШЕ НОМИНЯЛЬНОЙ, СУМХ 2 ВТОЭОГО И ТРЕТЬСГО ЧЛСНОВ (ПОЛОЖИТСЛЬ- пых) коэ 1 пецсирмется ОтриЯтсльнь Нс)Вым чгРПО 1 сгО спс)собствует с)олсе раннему установ)Рцио равновесия и затуханию колебаний регулятора, Равновесие в стационарном режиме устанавливается прц Ь:-1, когда ротор генератора следует за стандартным вектором. 11 ри этом ПУТРЕН )Й УГО;1 ) УСТЯНЯВ,1 ИВДС ТРЯ )12 НОВОМУВС;П)ЧРН НОМ ) ЗН ЯЧгиП 1, сооп;.тствующем загрузкс данного генератора.1 Ятсс 11 ичРскиЙ анализ спс)ы нодтРР)(с 1 ст У стОЙчиВОсь ин- С Ыс 1 СМОЙ СИСТСЪ 1 Ы 1)сгсЛ 1 ОСЭВЯЦИ 51.ПС)СКОЛку В СТяИС)цяЭПО) ,ОСТ 05 П 1 НИ ВОСС ЯНсВ,Гц)ЯСТСП ПОМццсЛ 1- Яя частота сети и слсдовдцис ссх веду)цих частоту генераторов зя стандартным Вектором, то всякая НСГредвидснцая нагрузка по окончании переходного процесса воспринимается только этими генераторами, Мс)кд ними нагрузка 1)яспрсдс,51 етс 51 обратно п)эопоэцОняльно 1)с 11(- ТЯЦСУ От МССТД ЭДСГЭ,СКи:.151 ИЯГРУЗКИ До Сце)с)ТС)1)с), П 11 с)СХ Эта ЗЯ. исимс)сть для кяждОГО из 1 сцсрдтс)1)ОГ 1, кяк Оьлс) указано Вьппс, МО)кст бЫТЬ СМ 5 ГЧСПЯ И;Н Подс 1 С 1)КНуТЯ.Предмет изобретен и я1 Способ регулирования частоты и обменной мощности энергосистем и их обьединений с выделенными для ведения частоты генераторами, к регуляторам которых подводятся напри)кения действительной и стандартной частоты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью обеспечения мицималыюй загрузки энергосистем или их объединений потокамиобменной мощности путем поддержания действительной частоты на стандартном значении, мощность первичного двигателя каждого из ведущих частоту генераторов регулируют в функции алгебропческой суммы величин, пропорциональнььх: и) углу между э.д.с, даноо генов ратора и напряжением стандартнои частоты, б) частоте скольжения э.л.с. данного генератора по отношению к напряжению стандартной частоты и в) угловому ускорению э.д.с.,чапного генератора,2. Прием осуществления способа по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, :гго с целью изменени плановой нагрузки генератора, ведущего частоту, его мощность регулируют также в функции величины, пропорциональной средней мощности по графику.3. Устройство для осуществления способа по пп. 1 и 2, о т л и ч и юьцсе с я тем, что с целью изменения доли участия ведущего частоту генератора в восприятии непредвиденной нагрузки, в схему питанп ул ройстиа введено регулируемое рсактивпос сопротивление,Редактор 11. М, Хааецкий Тскрсд А, А. Кагиыгиник Рутман орректор Формат г. Тир Орловская областная типограсрпя Труд, г, Орел, ул, Ленина,Подп, к псч 15,1.б 2Бак. 9-135ЦБТ 1 прн Комитете попри СовеМосква, Центр, Асеем бум. 70 Х 108/ак 200 делам изобретений и открытий Министров СССР Черкасский пер., д. 2/б. гьем 0,52 изд. л. Цена 5 коп.