Устройство для автоматического регулирования частоты и активной мощности энергообъединения

Устройство для автоматического регулирования частоты и активной мощности энергообъединения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

тп) 556535

Союз Советских

Социвписткмеских

Респ (<5;;éé (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.06.74 (21) 2035067/07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.77. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 24.05.77 (51) М. Кл. Н 02J 3/06

Н 02J 3/46

Государственнь и номнтет

Совета Мнннстров СССР во делам наобретенно и открытий (53) УДК 621.316.728:

:621.311 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Е. И. Анисимова, Т. И. Желткова, В. В. Межуев и Ю. И. Попов

Ордена Октябрьской Революции всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей «Энергосетьпроект» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЧАСТОТЫ И АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ЗНЕРГООВЪЕДИНЕНИЯ

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для автоматического регулирования частоты и перетока обменной мощности и ограничения перетоков мощности по внешней и внутренней связям энергообъединения, работающего параллельно с другим энергообъединением.

Известно устройство дискретного принципа действия для автоматического регулирования частоты и активной мощности энергообъединения. Оно основано на использовании управляющей цифровой вычислительной машины и обеспечивает выполнение функций автоматического регулирования частоты и перетока обменной мощности (1).

Ограничения перетоков мощности по внешним и внутренним связям энергообъединения этим устройством не предусматривается. Поэтому в мощных энергообъединениях, имеющих слабые внешние и внутренние связи, использование такого устройства не представляется возможным.

Известно также устройство аналогового принципа действия, обеспечивающее как автоматическое регулирование частоты и перетока обменной мощности, так и автоматическое ограничение перетоков мощности по внешней и внутренней связям энергообъединения (2).

Оно содержит регулятор частоты и перетока обменной мощности, ограничитель перетока мощности по внешней связи, ограничитель перетока мощности по внутренней связи и блоки формирования результирующих управляющих воздействий для отдельных регулирующих станций.

Первый вход регулятора частоты и перетока обменной мощности соединен с задатчиком уставки частоты, второй вход подключен к измерителю частоты сети, третий вход подсоединен к задатчику уставки перетока обменной мощности, четвертый вход соединен с измерителем этого перетока. Выходы регулятора подключены к первым входам блоков

15 формирования результирующих управляющих воздействий для отдельных регулирующих станций. Вторые входы этих блоков подсоединены к выходам ограничитсля перетока мощности по внешней связи, первый вход которо20 ro подключен к задатчику допустимой величины перетока по этой связи, а второй — к измерителю перетока мощности по внешней связи. Третьи входы блоков формирования результирующих управляющих воздействий сое25 динены с выходами ограничителя перетока мощности по внутренней связи, причем первый вход последнего подключен и задатчику допустимой величины перетока мощности по этой связи, второй вход подсоединен к измерителю

30 перетока мощности по внутренней связи.

556535

В этом устройстве как в регуляторе, так и в ограничителях формируется в каждом свое, общее для всех регулирующих станций, управляющее воздействие в виде интеграла по времени отклонений соответствующих текущих значений регулируемых величин от их заданных значений. Одновременно оно распределяется между регулирующими станциями с помощью коэффициентов долевого участия (КДУ), сумма которых устанавливается равной единице. Такое построение аналогового устройства приводит к тому, что изменение величины КДУ любой станции вызывает изменение ее управляющего воздействия (интеграла), накопленного к моменту изменения

КДУ, и соответственно мощности станции.

Аналогично, если в процессе регулирования, когда общее управляющее воздействие (интеграл), например, регулятора не равно нулю, подключить регулирующую станцию, т. е. установить значение ее КДУ отличным от нуля, то эта станция сразу получит управляющее воздействие и изменит свою мощность, хотя в то время, когда было сформировано это общее управляющее воздействие она не участвовала в регулировании. Такое вынужденное изменение мощности станции опасно, так как может вызвать перегрузку слабых связей и нарушене устойчивости. Это исключает также возможность автоматического поддержания суммы КДУ равной единице.

Кроме того, известное аналоговое устройство не исключает встречного противодействия регулятора частоты и перетока обменной мощности действию ограничителя перетока мощности по внешней связи с последующим автоматическим возвратом перетока обменной мощности к своей прежней уставке в процессе возврата ограничителя к своему исходному положению. Это снижает эффективность работы ограничителя по внешней связи.

Цель изобретения — исключение изменений мощности регулирующих станций при изменении доли участия отдельных станций в регулировании или при подключении станции к регулированию.

Это достигается тем, что устройство содержит регулятор частоты и перетока обменной мощности, ограничитель перетока мощности по внешней связи, ограничитель перетока мощности по внутренней связи, имеющие каждый блок формирования приращений управляющего воздействия и блок распределения этих приращений с помощью КДУ, блок согласования и блоки формирования результирующих управляющих воздействий для отдельных регулирующих станций. Первый вход регулятора частоты и перетока обменной мощности соединен с задатчиком уставки частоты, второй вход его подключен к измерителю частоты сети, третий вход соединен с задатчиком уставки перетока обменной мощности, а четвертый подсоединен к измерителю мощности этого перетока. Входы регулятора являются соответственно входами его блока формирования при5

Зо

65 ращений управляющего воздействия при отклонении текуших значений частоты и перетока обменной мощности от их заданных величин. Выход этого блока соединен со входом блока распределения этих приращений с помощью КДУ, выходы которого являются выходами регулятора и подсоединены к первым входам блоков формирования результирующих управляющих воздействий для отдельных станций.

Входы ограничителя перетока мощности по внешней связи являются соответственно входами его блока формирования приращений управляющего воздействия при превышении текущим значением перетока мощности его допустимой величины. Первый вход этого ограничителя соединен с задатчиком допустимой величины перетока мощности по внешней связи, а второй вход подключен к измерителю мощности этого перетока.

Выход блока формирования приращений подсоединен ко входу блока распределения этих приращений с помощью КДУ, выходы которого являются выходами ограничителя и одновременно соединены как со вторыми входами блоков формирования результирующих упр авляющих воздействий для отдельных станций, так и со входами блока согласования.

Выход последнего подключен к пятому входу регулятора частоты и перетока обменной мощности.

Входы ограничителя перетока мощности по внутренней связи являются также входами его блока формирования приращений управляющего воздействия при превышении текущим значением этого перетока его допустимой величины. Первый вход ограничителя подсоединен к задатчику допустимой величины перетока мощности, а второй подключен к измерителю мощности этого перетока. Выход блока формирования приращений соединен со входом блока распределения этих приращений с помощью КДУ. Выходы последнего являются выходами ограничителя и подключены к третьим входам блоков формирования результирующих управляюших воздействий для отдельных станций.

Предлагаемое устройство обеспечивает получение приращений управляющего воздействия на заданные равные промежутки времени при отклонении текущих значений регулируемых величин от их заданных значений, распределение с помощью КДУ каждого приращения отдельно, т. е. получение приращений управляющего воздействия отдельных станций; формирование управляющего воздействия отдельной станции путем алгебраического суммирования во времени приращений этого воздействия и запоминания полученного результата.

Благодаря этому изменение КДУ не вызывает изменения накопленной к этому моменту величины управляющсго воздействия, т. е. изменение КДУ не вызывает вынужденных из556535 менений мощности станций. Последнее позволяет автоматически поддерживать сумму КДУ равной единице, что обеспечивает сохранение заданных статических и динамических характеристик системы регулирования при изменении числа регулирующих станций, Наличие блока согласования гарантирует эффективность действия ограничителя перетока мощности по внешней связи путем коррекции уставки задатчика перетока обменной мощности в соответствии с величиной и знаком управляющего воздействия этого ограничителя.

На чертеже приведена блок-схема предложенного устройства.

Устройство содержит регулятор 1 частоты и перетока обменной мощности, ограничитель 2 перетока мощности по внешней связи, ограничитель 3 перетока мощности по внутренней связи, блоки 4 формирования результирующих управляющих воздействий отдельных станций, блоки 5 формирования приращений управляющего воздействия, блоки 6 распределения этих приращений, блок 7 согласования и измерители 8 перетоков мощности.

При отклонении текущих значений частоты и перетока обменной мощности от их заданных величин (например, при изменении нагрузки в энергообъединении) в течение одного периода квантования по времени происходит следующее.

В блоке 5 регулятора 1 частоты и перетока обменной мощности формируется приращение управляющего воздействия. Оно поступает в блок 6 регулятора 1, где происходит распределение этого приращения с помощью КДУ между регулирующими станциями. Далее полученные приращения с выхода блока поступают на первые входы блоков 4 формирования результирующих управляющих воздействий отдельных станций. В них они алгебраически суммируются с накопленными ранее приращениями, а результирующие величины запоминаются. Такой процесс продолжается до ликвидации отклонений текущих значений частоты и перетока обменной мощности от их заданных величин.

Ограничитель 2 перетока мощности по внешней связи вступает в работу при превышении текущим значением перетока мощности его допустимой величины. В течение периода квантования по времени процесс идет аналогично описанному выше. Отличие его заключается в том, что приращения управляющих воздействий отдельных станций с выхода блока 6 ограничителя 2 перетока мощности, поступающие на вторые входы блоков, одновременно поступают на входы блока 7 согласования, В последнем все эти приращения за один период квантования по времени суммируются, алгебраически складываются с накопленными ранее приращениями и запоминаются, Одновременно с выхода блока 7 согласования результирующая величина поступает на вход блока 5 регулятора 1 частоты

9д

65 и обменной мощности, где она алгебраически суммируется с сигналом задатчика уставки перетока обменной мощности, корректируя величину последнего.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования частоты и активной мощности энергообъединения, работающего параллельно с другим энергообъединением, содержащее регулятор частоты и перетока обменной мощности, первый вход которого соединен с задатчиком уставки частоты, второй вход подключен к измерителю частоты сети, третий вход соединен с задатчиком уставки перетока обменной мощности, четвертый вход подсоединен к измерителю перетока обменной мощности, ограничитель перетока мощности по внешней связи, первый вход которого соединен с задатчиком допустимой величины перетока по этой связи, второй вход подключен к измерителю перетока мощности по внешней связи, ограничитель перетока мощности по внутренней связи, первый вход которого подсоединен к задатчику допустимой величины перетока мощности по этой связи, а второй вход подключен к измерителю перетока мошности по внутренней связи, блоков формирования результирующих управляющих воздействий для регулирующих станций, первые входы которых соединены с выходами регулятора частоты и перетока обменной мощности, вторые входы подключены к выходам ограничителя перетока мощности по внешней связи, а третьи входы подсоединены к выходам органичителя перетока мощности по внутренней связи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения вынужденных изменений мощности регулирующих станций при изменении доли участия отдельных станций в регулировании или при их подключении к устройству, регулятор частоты и перетока обменной мощности, ограничитель перетока мощности по внешней связи и ограничитель перетока мощности по внутренней связи содержат каждый блок формирования приращений управляющего воздействия и блок распределения этих приращений между регулирующими станциями, причем на входы блока формирования приращений подаются входные сигналы соответственно регулятора или ограничителей, а выход его соединен со входом блока распределения приращений, выходы которого подключены к выходам соответственно регулятора или ограничителей перетока мощности.

2. Устройство по п. 1, отлич ающееся тем, что, с целью обеспечения эффективности действия ограничителя перетока мощности по внешней связи оно содержит блок согласования, входы которого соединены с выходами блока распределения приращений управляющего воздействия ограничителя перетока мощности по внешней связи, а выход его подсоединен к пятому входу регулятора частоты и перетока обменной мощности.

Составитель К. Фотина

Техред 3. Тарасова

Корректор Л. Орлова

Редактор В. Левитов

Заказ 1103/6 Изд. № 399 Тираж 914 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

11сточнпки k(il(j)0pva(ип, пр(п(ять(с (10 впи;Iа1Ik1е при эI:с((ар тH

1. Hultman P. Installat(on ne reglage IreGLIence-pU1ssanc cl)er, PGI" М, <

e(Gyr», 1973, ¹ 3, р. 28 — 33.

2. Веневцев R. С. и др. Комплексная система автоматического регулирования частоты и активной мощности в объединенной энергосистеме Сибири, «Электрические станции»

5 № 8, 1971, с. 10 — 14.