Устройство для определения коэффициентов крутизны статической частотной характеристики энергосистем, связанных межсистемной линией электропередачи

Устройство для определения коэффициентов крутизны статической частотной характеристики энергосистем, связанных межсистемной линией электропередачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Сациалистическии

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 924791 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 03.1 0.80 (2) ) 2988621/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.82. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 30.04.82 (5I)M. Кл.

H 02 3/24

Н 02 73/06

f4CfAdpCT4NHhlll кемнтет (53) УДК 621.317. .34(088 8) II0 делам нзобретеннй

II отнрытнй

»-.

В.А, Богданов, А. П. Дорохин и М.А. Рабинович

1 - Ордена Октябрьской Революции всесоюзный госуда твенййй. проектно-изыскательский и научно-исследовательский ийстжут.,.» энергетических систем и электрических сетей " Энергосетьпроект (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ О(1РЕДЕЛЕНИЯ КОЭФфИ!1ИЕНТОВ КРУТИЗНЫ

СТАТИЧЕСКОЙ ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭНЕРГОСИСТЕМ, СВЯЗАННЫХ МЕЖСИСТЕМНОЙ ЛИНИЕЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике идентификации (оценивания) параметров энергосистем.

Коэффициент крутизны статической частотной характеристики энергосистемы требуется в задачах оптимального регулирования частоты в энергосистеме, для регулирования и ограничения перетоков мощности по межсистемным линиям элект ропередачи (ЛЭП) и ряде других задач.

Величина коэффициента (или обратная

10 ему величина коэффициента статиэма энергосистемы (ЭС) зависит от состава нагрузки, резерва генерируемой мощности и некоторых других факторов. Определение

1$ этого параметра для большинства практических задач необходимо производить в реальном масштабе времени.

Коэффициент статиэма изолированной

20 энергосистемы определяют при проведении системных испытаний, когда резко меняют небаланс мощности .4 Р, и по отклонению частоты Л f находят коэффициент крутизны статической частотной характеристики ЭС в виде

hP

K= (МВт/Гtl)

Недостатком такой оценки является необходимость проведений дорогостоящих системных испытаний. Для получения приемлемой точности оценки К величина P должна быть достаточно большой, что может привести к аварийной ситуации.

Известно устройство определения коэффициентов крутизны статической час тотной характеристики паух -связанных по ЛЭП энергосистем, использующие характеристики случайных колебаний перетоков мощности и частоты flj.

Недостатком этого устройства являе1 ся сложность его практической реализации и невысокая точность оценки коэффициентов кру гиэны.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения коэффициентов кру924791 тизны статической частотной характеристики энергосистем, связанных межсистемной линией электропередачи, содержащее измерители частоты и перетоков мощности, соединенные с блоками фильтрации, входы которых подключены к входам делителя, а также сглаживающие блоки, блоки умножения (2 .

Недостатками устройства, являются . его сложность и недостаточно высокая ta точность оценки коэффициентов крутизны статической частотной: характеристики энергосистем. Невысокая точность и его сложность обусловлена необходимостью задания для работы устройства отношения мощностей ЭС. Это отношение известно лишь приближенно. Кроме того, возможно и измерение коэффициентов статизма только для подобных ЭС.

Цель изобретения — повышение точности известного устройства и его упрощение.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения коэффициентов крутизны статической частотной характеристики энергосистемы, связанных

25 межсистемной линией электропередачи, . содержащее измерители частоты и перетока мощности, соединенные с блоками фильтрации, выходы которых подключены к входам делителя, а также сглаживающие блоки, снабжено пороговым блоком и зо управляемым переключателем, причем первый выход делителя подключен к входу порогового блока, выход которого соединен с управляющим входом управляе-. мого переключателя, управляемый вход З5 которого соединен с вторым выходом делителя, а управляемые выходы управляемого переключателя подключены к входам сглаживающих блоков, - На чертеже представлена блок-схема 40 устройства.

Устройство состоит из измерителя 1 частоты и измерителя 2 перетока мощности, выходы которых подключены к бло- 45 кам 3 и 4 фил,ьтрации. Выходы блоков фрльтрации подключены к входам делите;ля 5. Первый выход делителя 5 подключен к входу порогового блока 6, а второй выход делителя подключен на управ - so ляемый вход управляемого переключателя

7, управляющий вход которого соединен с выходом порогового блока 6. Управ ляемые выходы управляемого переключателя 7 подключены к сглаживающим бло " кам 8и 9.

Устройство работает следующим образом.

Приращения перетока мощности и чао-. тоты совпадают или не совпадают по знаку. В случае совпадения hx по знаку в делителе 5 буцет положительный результат, а в случае несовпадения отрицательный.

Первый выход делителя 5 подключен к входу порогового блока 6 (например триггера), который настроен на нулевой пороговый уровень. В делителе 5 находится оценка значения коэффициента кру 1 тизны на заданном интервале времени, Эта оценка относится к первой из энергосистем, если знаки отклонения перетока мощности и частоты совпадают, и к второй энергосистеме в противном случае.

Совпадение знаков проверяется в пороговом блоке 6, который управляет управляемым переключателем 7. Оценки значения коэффициентов крутизны, получаемые на выходе целителя 5, имеют некоторую ошибку и для ее уменьшения должны быть сглажены (усреднены) сгнаживающими блоками 8 и 9.

В статическом режиме работы обьединения из двух энергосистем справедливы известные соотношения.

A-=н +я

3„=x,ó+ р (1) где Ф и - небалансы мощности в пер)/ вой и второй ЭС,,— Г- — частота

У вЂ” межсистемный переток мощности, К и К вЂ” коэффициенты крутизны статической частотной характеристики для первой и второй энергосистем соответст венно.

Для приращений режимных параметров из (1 ) получаем а1„=н,И+ьг и, = Н, +ЛР (2)

Прирвшенив режимных первметровД f„

Л в Лд и Др в первом приближении преп.ставляют стационарные случайные процесcbl, Тогда, для фиксированного отклонения частоты Ag можно из (2) записать со-. ,отношение для условных математичес ких ожиданий для фиксированного отклонения частоты hj ь (М1=ЦУ,+ у (АР) у, и й1 = 1 & - " у, лЯ (3)

Небалансы мощности, и являются независимыми случайными процессами.

5 924791 6

В первом приближении мошно считать, наиболее целесообразно реализовать в вичто де экспоненциальных сглаживающих фильтм C ) l — ", Га 7р3 =О ров с постоянной времени 10 - 30 мин. (4) Предлагаемое устройство для опредэТогда для коэффициентов крутизны ста- s ления коэффициентов крутизны статитических частотных характеристик энерго ческой характеристики энергосистем систем К и Ко будем иметь для фиксиро- найдет применение в таких системах р ванных отклонений частоты ального времени, как оперативно-измер кQpj „и д, ф <О тельные комплексы. комплексы противо

Ы.. ЕСЛИ о

Ы А (5) lO аварийной автоматики, автоматические

И, = „8» pip/ cow gf, р >О регуляторы частоты и-мощности (АРЧМ) о о О и позволит оптимальным образом рао.пределять управляющие воздействия.

Последнее выражение получено из (3) и (4) и условия положительности К и Ку.

Для энергосистем, которые можно счи тать линейными динамическими объектами, соотношение (5) справедливо для любыхД;, . В этом случае коэффициенты крутизны К и К> могут быть найдены с помощью устройства, блок-схема которого дана на фиг. 1.

Формула иэобрете ния

ВНИИПИ Заказ 2832/71 Тираж 670 . Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Следует отметить„что в устройстве блоки 3 и 4 фильтрации должны выполнять двойную задачу. Во-первых, находить приращения режимных параметров

У и -,(, а во-вторых, отфильтровывать высокочастотные колебания режимных параметров с периодом колебаний менее ЗО

20-30 с. Последнее условие необходимо для устранения искажений в оценках К и K>", вызванных динамическими свойствами ЭС. Указанные условия работы блоков фильтрации легко реализуемы, поскольку осуществляются простейшими линейными фильтрами.

Пороговый блок 6 и делитель 5 являются стандартными элементами схемы и могут быть реализованы как в цифровой, 4î так и аналоговой форме. Управляемый пе» реключатель 7 представляет собой электронное реле (возможно и электромехани ческое), а сглаживающие блоки 8 и 9

Устройство для определения коэффициентов крутизны статической частотной характеристики энергосистем, связанных меж— системной динией электропередачи, содержащее измерители частоты перетоков мои « ности, соединенные с блоками фильтрации, выходы которых подключены к входам делителя, и сглаживающие блоки, Ь тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства и его упрощения, оно снабжено пороговым блоком и управляемым переключателем, причем первый выход делителя подключен к входу порогового блока, выход которого .соединен с управляющим входом управляемого переключателя, управляемый вход которого соединен с вторым выходом делителя, а управляемые выходы управляемого переключателя подключены к входам сглаживающих блоков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тимченко В. Ф. Колебания нагрузки и обменной мощности энергосистем.

М., "Энергия", 1975, с. 162-166.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 34 2701881/2407, кл. Н 02 / 3/24, 1978.