Способ регулирования частоты и обменной мощности энергосистем и их объединений

Способ регулирования частоты и обменной мощности энергосистем и их объединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

)„г„7} ()-,,5

Класс 2}с, 64-,-, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

П, В. Чеоышев

СПОСО}-. ЮГ ЛИ1ОВЛ}СИЯ ЧАСТОТЫ И ОЬМ}ЯНКОЙ

МОЩV,ÎÑTÈ З}-}ЮГОСИСТ}-;М Ц ИХ ОЬЪКДИИ}=.ИИ}:1

3 15! г)е)(о 11 !!)о t(l 1И(6 г эd . (347336 8 )1.((()(еге))ег !) эг(екгро))1)о;)ь!()! IP!!I!Ucii! (:С(.1

Известны способы регулирования:а(".оты и обменной мошиосги

Э((срГОСИСтЕМ if И.: ОбгнедННЕНИй С ИСНОЛЬЗОВаНИЕМ «ЫдЕЛСИИЫК ДЛя ВС(синя -IkicTo! b! Гсиср2то})ов к }>еГv1>fTOpB;,(KQTOpbiK подводятся нанон жсиия Дейст«и(сги но!1 и стандарт!!Ой частоты.

С7пис(1!5(!С7(ыЙ cllOc00 Отличается UT изв(- с 1 ны. ; тcì, !то, ЗBI pi ÇKII эне})ГОсис1см l!,.11! и. (Обэ (. ;Динеиий . 010ками Оомсниой мО)цности путсм

ПО (3(})æ3!(«51 дсйствителыlой час !Оты 113 cT311JB}7T!I01(f знЯ lенин, мощ-!

ioc kb пс}78! i 11!0! 0 двиГатсля ка>кдО!О из всд)у(ци(часто 1 у Гc! IcpBTopOI регулируют H (})уг(KIlии алгебраической суммы величии, пропорцис

f! алы!1-!7(: а ) у) е) у Г 1(. iK J> э. д с. данl!Г)ГО Генератог) а н и яг! }>яжсни ем с l андартной частоты;

0 (ЯСТОте CKO,Ib>KP!(!IH э. Д. с. )iB!i!10(0 Гене}7(lто}73 110 Oi ио(!IC!I!l!О к

Пап})51жс(11110 стаида})тной 13cToTb!; в) угловому ускорению э !!. с. даш:ого генератора, С цел! ю из\((нсн ия плановой на Г})мзки Г(. исp klTop ki, В(д i (цсго 13cTO (у, сго мош(locTh регу IHpvloT также «функции величины, проиорцио«B;l 1!0lI средней з(огцности по графику.

ДЛ51 ()су!цсствлс(. (l5! Описывясмо! О (пос003 При мсисио уcT})OÉÑTHO, в с. (сз(у иит(!НН51 которого, с 1(елыО i!: 7!(Не!!П5i, 10,111 уч асти 51 всдуи1сГО !Iа с Гот ; Г(и(})ято)73 в восп})и5(тии неи(7с;(вид(с(ион иа! р" зки, введено })! Г,лируемое реактивное сопротивлс; не.

На фИГ. 1 нзооp;lЖСНЯ СХСЗ(3, ПОЯС!151101Цая 0!!ИСывасз(bll! С!10COО, 11 !

i3 фиг. 2 — — с.;сма устройства для осуmccTI;ления этого способа.

Зад((!а регулирования частоты эиср(осистсм полностью рязреш (OTфз 70974 ся применением критерия регулирования по интегральному углу и часто. те систел!ы с введением статизма по мощности регулируемого генератора.

Математиг!ески работа регулятора частоты при использовании его в качестве вторичного регулятора, воздействующего на турбину посредством смещения характеристики скоростного регулятора, может быт, выражена уравнением;

5:.==S (w — в„) dt.

„/ где х — скорость смещения статической характеристики скоростного регулятора в относительных единицах, T — постоянная времени регулятора частоты, Р— Р,р

Р= — llolIIHocò, регтииртеттого генеpBTQpB в отнооительВьи

Р„ единицах.

Є— номинальная мощность генератора, Р,.р — средняя мощность генератора, заданная по графику, в — мгновенное значение частоты сети, ! „— номинальное значение частоты сети, задаваемое эталоном, К! — статизм регулятора !Io интегральному углу (в синхронны.. секундах), соответствующий измененгпо мощности регулируемого генератора от 0 до поминального значения, К> — статизм по мгновенному отклонению частоты, выра?каемый в изменении частоты в долях поминальной, соответствующей загрузке генератора от 0 до номинальной мощности, М вЂ” угол, образуемый вектором сети по отношени1о к вектору напряжения стандартной частоты.

Б силу статичности характеристик регуляторов частоты генераторы в разли !ных точках сети загружаются одиозна шо в соответствии с теми статизмами по интегральному углу и начальными мощностями, которые им были заданы. Однако этот критерий пе учитывает территориального размещения в сети непредвиденпой нагрузки и генераторов, ведущих частоту, поскольку М, определяемый по многим оборотам вектора сети по отношению к эталону для всей сети практически одинаков.

При наличии в системе слабых связей. например при соединении нескольких энергосистем длинными линиями малой пропускной способности, такой критерий может вызвать не?келательные и даже опасные с точки зрения устойчивости перегрузки линий, требующие дополнительных подрегу.1ировок. Применение комбинированных критериев регулирования по частоте и обменной мощности требует широкого использования аппаратуры тслсизмсрений и суммирования мощности, что

:ПаЧИТСЛ1оно yео!О?КНЯЕ1 ЭКСПЛ В OГЯЦИ10 К ПО!!И?КаЕТ По1деiKIIOCTh CHCTCÌÛ рсгулироьаппя. Кромс того, условис поддержания частоты на поминал!пи>м зпачсппп !1с всегда выдср?кивастся.

Для рационального решения задачи регулирования частоты энергосистем или их объединений с учетом требования минимальных перетоков мощности по линиям необходимо создать в сети длительно тот режим, который имеет место в первый момент после скачкообразного приложения нагрузки в какои-либо точке сети, когда в силу энергии № 70974 роторь! генераторов и векторы их э.д. с. сохраняют свое первоначальное взаиморасполо>кепие. При этом дополнительные загрузки отдельных генераторов Г„Г9 Г3 питающих нагрузку, возникшую в точке А (фиг. 1) . будут обратно пропорциональны реактанцам Х, — Ха между точкой А .! э. д. с. соответствующего генератора, и в сети автоматически установится режим паименщпих потерь, Ясно, что реальная сеть при <словпп

)чвснств

1 равснства и cHII!!)азпости э д. с. отдельilbl Y генераторов может быт;

IIóIc÷ трансфигурации приведена к аналогичному виду, поскольку перстоки между генераторами в силу поставлсншого i ср!Ов!!я будут oTc òствовать.

При неравенстве и несипфазпостп э д. с. отдельных генераторов л1с>кду станц11ями «031IHKHCT нскоторый псрсток мо!ц:10ст!1, состав, 1яю.ций «переток по графику».

Для создания описанного режима пеобходи;lo к каждому 113 генераторов, участвующих в регулировании H lcTQTbl, подвести вектор стандартной частоты и заставить генератор вращаться так, чтобы вектор его э. д. с. в стационарном режиме бы T синфазен или, в зависимост"!

От заданной нагрузки по графику, опере>кал стандартный вектор на желаемый угол o,ð. Такое сравнение векторов может быть выполнено мехаигческим путем или электрически на зажимах генератора, но пр.l этом должна бь1ть создана схема замещения, отображающая поворот вектора э. д. с. по отношению к напряжению на зажимах, обусловленный падением напря>кения в реактанце самого генератора Г (фиг. 2).

Этот метод может быть обобщен. В зависимости от желаемого участия данного генератора в восприятии непредвиденной нагрузки

13 схему замещения, питающую регулятор, искусственно вводится реактапц Х;, отличный от действительного реактанца генератора. Чем он больше, тем в меньшей степени данный генератор участвует в приеме нагрузки. В частности, при Х5=0 закон регулирования строился бы так, как будто генератор вообще не обладает рсактанцем, а э. д.с. совпадает с напряжением па зажимах. При этом фактором, ограничивающим загрузку данного генератора по отношению к остальным генераторам. едущим частоту, явилось бы только сопротивление участка сети до места llpHK.110чения HHI p)3KH, Такой ре>1 им pcI x,л.ирования целесообразен в том случае, когда на каждой из станций работает li!)

Одному генератору, ведущему частоту. При этом территориальное ра"прсде,-!ение непредвиденной нагрузки выявляется наиболее резко.

Для обеспечения устойчивости регулирования каждого генератора

1о стандартному вектору и ускорения действия регулятора в переход oil! режиме воздействие на открытие впуска движущего фактора (пара илп иоды) должно осуществляться Но комбипированно!I) критерию,;1 именно, в случае применения вторичного рсгуляToра последний должен

«ыполнять регулирование Tlo уравнению:

1 Ь т8 — ы. 1 а"

OL где М вЂ” угол между вектором э. д. с. данного генератора и стандартным вектором (напря>ке>п!ем стандартной частоты), л — угловая скорость вектора э. д. с. генератора, Л,— статизм IIo ускорению, (Йд — -- изменение угловой скорости вектора э.д.с. генератора по времени, М 70974

Введение третьего члена в уравнение обусловливает устойчивосп, регулирования. Нсобходимосп, в нс:м о:!рсделяется в зависимости от выбранных параметров К(1(и 1 2 и от соотношения их с константамп скоростного регулятора турбины и энергосистемы, т. е. в конечном счет. от требуемой точности и скорости регулирования.

Необходиь(! м условис м п рави, и ИO(i paooTI (системы рсг> лп))овяп п)1 является 110,(всдспис к регулятор3м выделсllaûх для ведения частоты

"c(IeP3To1)on 11>lп))Яж((ПИЯ с I flff zc! Ртпой -!Ястоты (C raf(,(faP rffbfII Hci(i OP 1

С ДОСтатOci(10lf тОЧНОСтШО, ИСКЛЮЧЬПОЬЦСй ЛО>КПОС Il(РСРЯСП))С(!С(!ЕНИС ПЯрузок. Для этой цели может бьгп использован централизованный

->raлон >IacT0Ibi, по сводяший стя (дартпый вектор в к(1>к)!0(1 из rciicp;!торов ll() проводам пли чсрсз высокочастотный тракт с !(спользовяписм

11P0В0ДЯ ЛHIII(Й ПСРCДЯЧ. Д;(Я ИЗ>(CHCHИff >IЯCTOTbl СИСТЕМb(c(0. I>иf!3 ()l>IТ(> из((1снеп 11 1яс! От!1 этял 0(1 3. Воз>10>кпо T3K>1(c п ри (>(е1!ение !рязоб(цсп1!ь! ( эталонов, по это потребовало бы точности до 10 8; 10 .

При толчке нагрузки в какой-либо точке сети пока роторы генераторов не изменили своего располо>кения в пространстве, нагрузка между ни;IH распределяется обратно пропорционально реактапца>cl;L() места возникновения нагрузки. В силу инерционности и статизма скоpocTHbIx регуляторов роторы тормозятся. что приводит к возникновсник отрицательного третьего, а также с течением времени и второго члена уравнения регулирования. Это приводит к подаче импульса и;1

cAIcLlLpIIH0 >;ярактеристики регулятора вверх, т. е. к загрузке машины.

По мере отставания ротора генератора от стандартного вектора в уравнении регулирования проявляется также и первый члсп (отриця(сльный). В дальнейшем, когда замедление приостановлено и начинается ускорение генератора, хсгтя частота е(це и ни>ке номинальной, третий член приоорстает знак плюс; да icc, когда частота гсперагора становится Выше но;1èí àëüü!ОЙ, cy!(I (f a вто!рого fl третьсГО ч IclIOB (,поло>ки1 (ль

fIbI>() кОмп(Ifcffp (icTcH 0TpHILBTc. !ьн ь!)!.1 первым ч, (ено >1, что СИОсобств> ет ()олсе раннему установлени!о равновесия и затуханию колебаний регулятора. Равновесие в стационарном режиме устанавливается при 4 :--(1, когда ротор генератора следует за стандартным вектором. При этом ьч(утрепний угол f) устанавливается на новом (увсг!Ичст!но(!) значспп,(, сооп;(тствую(цем загрузкс данного генератора.

>!Я !С>1>1 1 ИЧЕСКИЙ Я П ЯЛИЗ CIIC ГС»(.>(f!OËT!>PÐ>К!!IСТ УСТOII !I!I)OC!Ь OII I! сывясмой системы рсгулировап:(я.

Поскол(и(у в cT31!HOI!3p110.",и состояп!(и восстанавливается !омппя 11(яя частота сети и слсдовяпис всех веду!цих частоту генераторов зя стандартным вектором, то всякая псГ!редвидснпая нагрузка по око "13нии пере.;одного процесса воспринимается только этими генераторами.

Между ними Haãðóçêa ряспрсдсляется обратно пропорционально рса"ТЯI!(СУ О! МССТЯ (Р ЯСП О, (ОЖС! П!11 !(с! ГРУЗИ(! ДО Г(. 11(. P ciTOÐ !, ПРИ>(СМ ЭТЯ 33ВИСИМ ОСТЬ ДЛ я КЯЖДОГО ИЗ 1 IIP/) c(TOpOL>, К ЯК 01>(ЛО уКЯЗЯ ПО 15(>IIII C> МО>КОТ бЫТI> СМИГ>(СП я И:Ilf Под>1(сpKH> Тя.

Предмет изобретен и я

1 Способ регулирования частоты и обменной мощности энергосистем и их об.ьединений с выделенными для ведения частоты генераторами, к регуляторам которых подводятся напри>кения jlpAcTBHTpëüíoé и стандартной частоты, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что с целью обеспечения мипималыюй загрузки энергосистем или их объединений потоками,М 70974 обменной мощности путем поддержания действительной частоты на стандартном значении, мощность первичного двигателя каждого из ведущих частоту генераторов регулируют в функции алгеброической суммы величин, пропорциональных: а) углу между э.д.с. данного генератора и HBIlp»?KeHHcM стандартноЙ частоты, О) частоте сколь?ксн!1» э.д.с. данного генератора по отношению к напряжению стандартиой частоты и в) угловому ускорению э.д.с.,чаиного генератора.

2. Прием осуществления способа по п. l, отличающийся тем, :гго с целью изменения плановой нагрузки генератора, ведущего частоту, его мощность регулируют также в функции величины, проиорцно;.алиной средней мощности по графику

3. Устройство для осуществления способа по пп. 1 и 2, о т л и ч и юьцсе с» тем, что с целью изменения доли участия ведущего частоту генератора в восприятии непредвиденной нагрузки, в схему питани» улройстиа введено регулируемое рсактивиос сопротивление, ¹ 70974

Риг/ Oue 8

Шинь. станцаи

Реда«тор 11. М, Халецкий Тскрсд А, А. Камышникова Корректор Л. А. Рутман

Подп,;; псч 15 11-б2 г. Формат бум (ОХ108 /(а

3а«, 943б Тираж 200

IJBTII прн Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/б.

Обьем 0,52 изд. л.

Цена 5 коп.

Орловская областная типография «Труд», г, Орел, ул. Ленина, ), «

«

«

l