Способ регулирования режимов электрических сетей энергообъединения

 

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения повьшение оперативности управления режимом сложного электрообъединения. На основе измерения векторов напряжений , величин генерируемой активной мощности в генерируюаргх узлах (У) энергообъединения, информации о положении основных выключателей вычисляют уставки автоматических регулято ров возбуждения (АРВ) в текущем и предельном режиме, соответствующем наибольшему из пределов передаваемой мощности по электропередаче. Так же вычисляют величину активной мощности этих генерирующих У в предельном режиме . На основе параметров межсистемных связей, необходимых для определения коэф. трансформации, и по информации о положении основных выключателей вычисляют коэф.. трансформации т-ров межсистемной связи в текущем и предельном режимах. Уставки АРБ по напряжению изменяют пропорционально с € разности уставок АРВ в текущем и предельном режимах. Положение задатчиков сл мощности турбин изменяют пропорционально разности величин активной мощности генерирукяцих У в текущем и предельном режимах. Воздействуютна ре гулирующие устр-ва изменения коэф. трансформации т-ров сигналом, прою порциональным разности величин коэф. трансформации в текущем и предельном 4 режимах. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„$0„,, 12740

А1 (so 4 Н 02 J 3/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3579944/24-07 (22) 18.04.83 (46) 30.11.86. Бюл. Р 44 (7 1) Азербайджанский научно-исследо вательский институт энергетики им. И.Г.Есьмана (72) Ф.Г.Гусейнов, Н.P.Ðàõìàíoâ и А.Я.Абдуллаев (53) 621.311.016.35(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 265268, кл. Н 02 J 3/24, 1958.

Авторское свидетельство СССР

Р 1026233, кл. Н 02 J 3/24, 1982. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ ЭНЕРГООБЪЕДИНЕНИЯ (57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения повышение оперативности управления режимом сложного электрообъединения.

На основе измерения векторов напряжений, величин генерируемой активной мощности в генерирующих узлах (У) энергообъединения, информации о положении основных выключателей вычис.

Г ляют уставки автоматических регулято» ров возбуждения (АРВ) в текущем и предельном режиме, соответствующем наибольшему из пределов передаваемой мощности по электропередаче ° Так же вычисляют величину активной мощности этих генерирующих У в предельном режиме. На основе параметров межсистемных свябей, необходимых для определения коэф. трансформации, и по информации о положении основных выключателей вычисляют коэф.. трансформации т-ров межсистемной связи в текущем и предельном режимах. Уставки APB no напряжению изменяют пропорционально разности уставок АРВ в текущем и предельном режимах. Положение задатчиков мощности турбин изменяют пропорционально разности величин активной мощности генерирующих У в текущем и предельном режимах. Воздействуют на регулирующие устр-ва изменения коэф. трансформации т-ров сигналом, пропорциональным разности величин коэф. трансформации в текущем и предельном режимах. 2 ил.

1274070

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для регулирования стационарных режимов объединенных энергосистем.

Использование изобретения повышает статическую устойчивость режимов объединенньж энергосистем путем максимизации перетока активной мощности в дефицитные энергосистемы по слабым межсистемным связям.

Цель изобретения — повышение опе ративности управления режимом сложного энергообъединения.

На фиг. 1 и 2 представлены структурные схемы устройств для .реализации предлагаемого способа.

Способ регулирования режимов электрических сетей энергообъединения реализуется устройством, которое содержит датчики 1 напряжений в генерирующих узлах энергосистем, примыкающих к межсистемной электропереда че, датчики 2 активной мощности электрических станций в тех же узлах, датчики 3 перетекающей мощности всех межсистемных связей энергообъединения, устройства 4 телесигнализации положений основных выключателей, модель 5 энергосистемы, блок 6 расчета текущего установившегося режима энергосистемы, блок 7 расчета предельного режима (максимизация перетока активной мощности по межсистемной связи) при закрепленных модулях ЭДС (с учетом ограничений), блок 8 уточнения предельного режима с учетом АРВ, блок

9 расчета уставок АРВ по напряжению в текущем режиме, блок 10 формирова ния уставок APB по напряжению в предельном (экстремальном) режиме, блок

11 запоминания текущих значений мощностей электростанций, замеряемых датчиками 2, блок 12 расчета коэффициентов трансформации трансформаторов межсистемных связей в текущем режиме, блок 13 формирования коэффициентов трансформации трансформаторов межсистемных связей в предельном режиме блок 14 выборки значений ак1 тивных мощностей электростанций в предельном режиме, блок 15 формирования управляющих сигналов на изменение уставок АРВ, блок 16 формирования управляющих сигналов на изменение задания турбинам по мощности, блок 17 формирования управляющих сигналов на изменение коэффициентов трансформации трансформаторов межсистемных связей.

Устройство (фиг. 1) обеспечивает регулирование режимов энергосистемы по рассчитанным напряжениям межсистемной связи. Для чего входы блока 6 расчета текущего режима энергосистемы соединены с выходами датчиков 1 на- пряжений, датчиков 2 активной мощности электрических станций, датчиков 3 перетоков мощности межсистемных свя10 зей, устройства 4 телесигнализации положений основных выключателей и с выходом блока 5 модели энергосистемы.

Выходы блока 6 соединены с входами блока 12 расчета коэффициентов транс15 формации, с одним из входов блока 9 расчета уставок АРВ по напряжению в текущем режиме, второй вход которого соединен с выходом блока 5 модели энергосистемы, и с одним из входов

20 блока 7 расчет предельного режима, выход которого соединен с одним из входов блока 8 уточнения предельного режима. Вторые выходы блоков 7 и 8 соединены с входами блока 5 модели.

25 Один из выходов блока 8 соединен с вторым входом блока 13 а второй выход блока 8 соединен с входом блока 14 выборки значений активных мощностей электростанций в предельном реЗ0 жиме. Третий выход блока 8 соединен с входом блока 10 формирования уставок АРВ по напряжению в предельном режиме.

Выходы блоков 13, 14 и 10 соединены соответственно с одним из вхо35 дов блоков 17, 16 и 15 формирования управляющих сигналов, вторые входы которых соединены соответственно с выходами блоков 12, 11 и 9, а вход блока 11 запоминания текущих значений

40 электростанции соединен с датчиком 2.

При этом выходы блоков 15, 16 и 17 являются выходами устройства, связанные с выходами регулирующих устройств, Устройство (фиг. 2) обеспечивает

45 регулирование режимов энергосистемы по замеренным напряжениям межсистемных связей, для чего информация о напряжениях поступает в блоки 12 и

"I3 непосредственно, минуя блок 6.

Режимная информация, включающая телеинформацию о векторах ЭДС и активных мощностях электростанций, перетоках во всех межсистемных связях, 55 а также о состоянии сети (положении основных выключателей) снимается с помощью датчиков (блоки 1-4), Информация о структуре управляемой энерго1274070

P ° Q

Е;

У, 1О (4) «УЛК »

Акк Е . sino »< i

;у к

A ч ке кВ E> y. y.

О"- И к Х Е О л.Е системы, значениях параметров ее каждого элемента (сопротивлениях генераторов, ЛЭП, трансформаторов и др.) содержится в блоке модели энергосистемы 5, представляющей собой эквивалентную модель полной исходной схемы энергообъединения, в которой системы, непосредственно не примыкающие к межсистемной передаче, представлены своим эквивалентным сопротивлением.

В блоке 6 расчета текущего установившегося режима на основе режимной информации, поступающей с датчиков 1-4, и структурной информации с модели 5 известными способами определяются собственные и взаимные сопротивления, модули и фазы ЭДС генерирующих узлов, модули и фазы напряжений в узлах связи энергосистем для текущего состояния схемы энергообъединения.

В блоке 7 определяется наибольший из возможных пределов передаваемой мощности по межсистемным электропе редачам с учетом ограничений и постоянства ЭДС.

Переток активной мощности по межсистемной передаче, связывающей два узла, может быть определен по следующим выражениям — агссд Р;;„ /("к " 2гке) (")

П 4

tl

„.„ 4 4 „, . 42 40 и (=С;; -2:С „" соя (8, — 3 — Ql ) ) pó (3)

2 45 IJK J4K 1 J) t)k

b;;K Е;у;;„sin<;;„;

50 активные и реактивные мощности источников примыкающих систем;

ЭДС этих источников (принимаются неизменными); углы ЭДС (роторов) источников проводимости генерирующих ветвей; дополнительный угол yJ., проводимость межсистемной

ЛЭП; дополнительный угол у лкВ собственные и взаимные проводимости генераторных узлов схемы системы; дополнительные углы этих проводимостей;

У 1к у,„, у — собственные и взаимные

tJÊ Х проводимости схемы системы с наличием в объединенных энергосистемах узлов с генераторами и без таковых; 44k Э ; к,К ;„ — дополнительные углы соответственно проводимостей

У44к У4 к У1к

i, j =1,n,iPj †ном генераторных узлов схемы системы;

k,1=1,ш,k 1 †ном узлов системы без генератора.

В блоке 7 значение P по выражеkC нию (1) оптимизируется с помощью непрерывного аналога дискретного алгоритма градиентного метода, который позволяет целенаправленным изменением углов ЭДС генерирующих узлов достичь максимального значения по межсистемной связи энергообъединения.

Процедура оптимизации сводится к численному решению системы дифференциальных уравнений, составленных по выражению (1) и имеющих вид

При этом в процессе максимизации мощности информация о мощностях генерирующих узлов, напряжений нагрузочных узлов, в том числе и узлов связи энергосистем, непримыкающих к межсистемной передаче, также о перетоках активной мощности в других линиях связи контролируется по располагаемым мощностям, критическим напряжениям и заданным уровням перетоков соответст. венно и в случае выхода этих парамет.

1274070 ров одного из контрольных узлов за указанные ограничения закрепляется мощность соответствующего узла или величина перетока активной мощности. соответствующей линии связи.

Значение максимума активной мощности межсистемной связи, определенное в пределах ограничений по активным мощностям генерирующих узлов, и перетокам активной мощности в линиях связи, напряжениям нагрузочных узлов электрических систем энергообъединения обеспечивает сохранение статической устойчивости.

Назначение блока 8 состоит в уточ- 15 нении полученных в блоке 7 предельных мощностей с дополнительным учетом характеристик АРВ генераторов, котоpire в виде статических характеристик систем автоматического регулирования. возбуждения содержатся в блоке 5. По данным этих характеристик и значениям напряжений генерирующих узлов в предельном режиме уточняются значения

ЭДС генераторов. 25

Затем на основе новых значений

ЭДС К, и найденных ранее в блоке 7 ,иткс углов о.. осуществляется уточнение

M(3 KC предельных мощностей передач Р п и мощностей генерирующих узлов P. " в соответствии с (1) и (2) . Для определения значений предельных мощностей, отвечающих принятому нормируемо.му запасу устойчивости, еще раз реализуется решение уравнения (4) в об35 ратном направлении (с принимается отрицательным), начиная от найденной

I максимальной мощности передачи . максР (и ;) и до ее значения

Р", = Ma cP«(8,)/К,, И где К вЂ” коэффициент запаса статической устойчивости по мощности.

По достижении межсистемной связью пр мощности Р„ фиксируется напряжение пп пр пР 45

U. углы и активные мощности Р. генерирующих узлов, мощности перетопр ков мажсистемных связей Р„, а также

Рр напряжений нагрузочных узлов U u

k узлов связи U . В блоке 13 по инс пр формации о перетоках P Р и напряжепр

hC ниях И формируются коэффициенты трансформации трансформаторов межяр системных связей К, в предельном режиме.

llP

В блоке 10 по напряжениям U фор-55 мируются уставки АРВ, а в блоке 14

Пр организуется выборка значений Р, для

Ф соответствующих генерйрующих узлов.

На основе предельных и текущих значений уставок АРВ, поступающих с пр блоков 9 и 10, предельных P. и текущих значений Р, мощностей генерирующих узлов, поступающих с блоков

11 и 14„ и предельных К . и текущих пр значений К коэффициентов трансформации, поступающих с блоков 12 и 13 в блоках 15, 16 и 17 формируются управляющие сигналы соответственно на изменение уставок 6U задатчиков о мощности турбин Р; и коэффициентов трансформации йК» трансформаторов межсистемных связей.

При этом величины управляющих сигналов пропорциональны соответственно разности значений активных мощностей электростанций, уставок АРВ по напряжению и коэффициентов трансформации трансформаторов межсистемных связей в предельном и текущем режимах .

Формула изобретения

Способ регулирования режимов эю ектрических систем энергообъединения путем измерения векторов напряжения и величины генерируемой активной мощности в генерирующих узлах энергообъединения,|примыкающих к рассматриваемой межсистемной электропередаче, получения информации о положении основных выключателей, вычисления величин уставок автоматических регуляторов возбуждения (АРВ) по напряжению для указанных генерирующих узлов в текущем режиме, вычисления уставах АРВ и величины активной мощности этих генерирующих узлов в предельчом режиме, соответствующем наибольшему из пределов передаваемой мощности по рассматриваемой передаче, и

1 воздействий на изменение уставок АРВ по напряжению путем подачи сигналов, пропорциональных разности их величины в текущем и предельном режимах, и на изменение мощности турбин электростанций путем подачи сигналов на изменение положения задатчиков мощности турбин электростанций энергосистем, примыкающих к межсистемной электропередаче, пропорциональных разности величин активной мощности генерирующих узлов в текущем и предельном режимах, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности управления режимом сложного энергообъединения, измеряют параметры режима межсистемных связей, необхопи1274070 и. и

Составитель К.Фотина

Техред И.Попович, Корректор О.Луговая

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 6486/54 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

f13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул .Проектная, 4 мые для определения коэффициентов трансформации, по измеренным величинам и информации о положении основных выключателей вычисляют коэффициенты трансформации трансформаторов межсистемных связей в текущем и предельном режимах, одновременные с воздействием на изменение уставок АРВ по напряжению и на изменение положеФ ния задатчиков мощности турбины электростанций энергосистем, примыкающих к рассматриваемой электропередаче, воздействуют на регулирующие устройства,изменения коэффициента трансформации трансформаторов межсистемных связей путем подачи сигналов, пропорциональных разности их величин в текущем и предельном режимах.