Энергосистема

 

ЭНЕРГОСИСТЕМА по авт. ; св..№ 817856, отличающаяс я .тем, что, с целью повышения качества электрической энергии путем уменьшения колебаний обменной мощности при нерегулярных колебаниях активной мощности энергосистемы, она снабжена датчиком обменной мощности , а в качестве источника задания частоты энергосистемы использован регулятор обменной мощности с источником задания обменной мощности, причем вход обратной связи регулятора обменной мощности соединен с выходом датчика обменной мощности. f itrs.ift.ies jf, ж4««Ж « |-i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (! 3) 4(51) Н 02 J 3/24

ОПИСЛНИК HSOEPE TEHHFI

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ !

dCP.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 817856 (21) 3585788/24-07 (22) 28.04.83. (46) 15.03.85. Бюл. 9 10 (72) И.В. Бородина, А.М. Вейнгер, А.Л. Виницкий и И.М. Серый (71) Уральский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. С.И. Кирова (53) 621.311.016.33(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР у 817856, кл. Н 02 J 3/24, 1979. (54)(57) ЭНЕРГОСИСТЕМА по авт. св. N 817856, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что,. с целью повышения качества электрической энергии путем уменьшения колебаний обменной мощности при нерегулярных колебаниях активной мощности энергосистемы, она снабжена датчиком обменной мощности, а в качестве источника задания частоты энергосистемы использован регулятор обменной мощности с ис. точником задания обменной мощности, причем вход обратной связи регулятора обменной мощности соединен с выходом датчика обменной мощности.

1145407

Изобретение относится к регулиро- ванию энергосистем.

По основному авт. св. N 817856 известна, энергосистема, содержащая . турбоагрегат с первичным и вторичным регуляторами, подключенную к шинам турбоагрегата асинхронизированную синхронную машину (АСМ) с маховиком, ротор которой подсоединен к регулируемому источнику питания, 10 найример тиристорному, цепи управления которого подключены к выходам датчика. углового положения ротора относительно синхронно вращающейся системы координат датчика скорости, 15 датчика фазовых токов статора и ротора, датчика напряжения фаз статора и задатчика модуля напряжения электрической сети, датчики частоты и активной мощности энергосистемы, 2б регулятор среднего уровня скорости.

ACM с источником сигнала задания, регулятор активной мощности турбоагрегата, фильтр, регулятор частоты энергосистемы с источником сигнала 25 задания, причем вход задания регулятора скорости ACM соединен с выходом регулятора частоты энергосистемы, а управляющий вход соединен с источником сигнала задания частоты щб энергосистемы, вход задания вторичного регулятора турбины соединен через согласующий фильтр с выходом регулятора активной мощности турбоагрегата, вход обратной связи регулятора активной мощности турбоагрегата соединен с выходом датчика ак.тивной мощности энергосистемы, а вход задания соединен с выходом регулятора средней скорости ЛСМ, вход обрат- 4О ной связи которого соединен с датчиком скорости ACM а вход задания— с источником сигнала задания средней скорости ACM (1) .

Недостатком данной энергосистемы является слабое демпфирование колебаний обменной мощности, возникающих в результате нерегулярных колебаний активной мощности энергосистемы, а . следовательно, недостаточно высокое качество электрической энергии.

Цель изобретения — повышение качества электрической энергии путем уменьшения .колебаний обменной мощности при нерегулярных колебаниях .активной мощности энергосистемы., Поставленная цель достигается тем, что в энергосистему введены датчик обменной мощности, а в качестве источника задания частоты энергосистемы использован регулятор обменной мощности с источником задания обменной мощности. При этом вход обратной связи регулятора обменной мощности соединен с выходом датчика обменной мощности.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой энергосистемы.

Энергосистема содержит ACM 1, статические (например, тиристорные) реверсивные регулируемые источники

2 питания фаз ротора, датчик 3 углового положения ротора относительно синхронно вращающейся системы координат, датчик 4 скорости, регулятор

5 АСМ, задатчик 6 модуля напряжения питающей сети, регулятор 7 частоты, датчик 8 частоты энергосистемы, датчик 9 активной мощности синхронного генератора, фильтр 10, регулятор 11 активной мощности синхронного генератора, регулятор 12 среднего уровня скорости АСМ, датчик 13 обменной мощности, регулятор 14 обменной мощности, источник 15 задания обменной мощности, турбину 16 и синхронный генератор 17, а также элемент, определяющий задание Ю =сопят регулятора 12 среднего уровня скорости ACM (не показан).

Система автоматического регулирования позволяет осуществить воздействие на активную мощность энергосистемы по двум каналам, отличающимся по быстродействию: во-первых, по медленно действующему каналу генерирования активной мощности, включающему генератор и турбину, во-вторых, по быстродействующему каналу, содержащему АСМ с маховиком.

Предлагаемая энергосистема работает следующим образом.

В статических режимах энергосистемы, когла ЬР„О,> =0, баланс активной мощности обеспечивается синхронным генератором при нулевой активной мощности АСМ. При этом частота энергосистемы, обменная мощность, скорость вращения синхронного генератора за счет работы регуляторов 7 частоты, 14 обменной мощности, регуляторов турбины поддерживаются на уровне задания. Скорость вращения ACI в результате работы регуляторов 5 и 12 также оказывается на уровне задания.

1145407 4 ную активную нагрузку принимает на себя синхронный генератор.

Аналогично протекает процесс при снижении нагрузки энергосистемы.

Предлагаемая сиСтема.регулирования позволяет повысить надежность функционирования энергосистемы; повысить качество электроэнергии, вырабатываемой в энергосистеме. Кроме

1р того, введение системы стабилизации обменной мощности позволяет. повысить пропускную способность линий электропередачи за счет компенсации нерегулярных колебаний обменной мощности, которые могут достигать 507 от пропускной способности ЛЭП. В этом случае уменьшение незапланиррванного перетока обменной мощности до пренебрежимо малой величины приводит к увеличению пропускной способности

ЛЭП в 2 раза, что устраняет необходимость строительства дополнительной линии электропередачи, при этом датчик обменной мощности, источник

2 задания обменной мощности, регулятор обменной мощности имеют стандартное исполнение, не требующее специ альной разработки. Так, в качестве регулятора обменной мощности используется пропорциональный регулятор, источника задания обменной мощности — регулируемый источник постоянного напряжения, датчика обменной мощности — датчик активной мощности.

Динамика энергосистемы определяется взаимодействием всех рассмотренных выше регуляторов.

Пусть нагрузка системы скачкообразно возросла, что привело к нарушению баланса генерируемой и потребляемой активной мощности, частота энергосистемы начинает уменьшаться. Bosникает отклонение от заданного уровня обменной мощности. В результате на выходе регулятора 14 и регулятора

7 появляется сигнал, обеспечивающий через регулятор 5 торможение АСМ и генерирование активной мощности со статора АСМ, что приводит к быстрому восстановлению баланса активной мощности энергосистемы. Причем восстановление баланса за счет регулятора 14 протекает, таким образом, чтобы обеспечить минимальное отклонение обменной мощности от уровня задания.

В ходе генерирования со стороны

ACM активной мощности скорость машины интенсивно понижается, обеспечивая через регуляторы 12 и 11 возрастание активной мощности синхронного генератора, что несколько повышает частоту энергосистемы и вызывает разгрузку ACM. Переходный процесс заканчивабтся, когда АСМ оказывается на холостом ходу, а всю дополнитель-!

Заказ 1182/39 Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.: Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель К. Фотина

Редактор И. Рыбченко Техред А.Ач Корректор Л. Пилипенко