Устройство для определения коэффициентов крутизны статической частотной характеристики энергосистем

 

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано при создании систем регулирования перетоков мощности и систем оптимального управления режимами энергообъединения . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения места возмущения в энергообъединении. Измеренные значения сальдо обменной мощности р; и частоты f с выхода измерительных цепей 1.1 - 1.(N+1) через блок фильтрации 2.1 - 2.(N+1) и блоки линий задержки 3.1 - 3.N, 4.1 - 4.(N+1) поступают в блок 5.1 - 5.(N+1) элементов вычитания, где формируются приращения ЛП; , л на интервале ЬТ. По сигналу от блока управления 12 коммутатор 6 опрашивает приращения параметров up; . Делитель 15 формирует отношение Kj -up,/uf , где коэффициент крутизны i-й энергосистемы, которое передается в коммутатор 7 в случае, если ар; и f имеют величины , превышающие уставки пороговых элементов 13 и 14. Ячейки памяти блока регистров 8 заполняются с помощью коммутатора 7 значениями К. Если значения К; отличны от нуля и превышают уставки блока пороговых устройств 9, они поступают на блоки сглаживания 11.1 - 11.N, где формируются усредненные оценки К;. Номер ячейки блока регистров 8, в которой сформировано отрицательное значение К-, указывает на номер энергосистемы, в которой возникло возмущение. 1 ил. (Л tZlLj

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (19) (11) (50 4 Н 02 J 3 24

Г (э4

:-( >4." .с ° ! ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

: 7 р I.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3955246/24-07 (22) 20 ° 09. 85 (46) 23.08.87. Бюл. № 31 (71) Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (72) В.А. Богданов, А. А. Окин, M.À. Рабинович и В.Г. Орнов (53) 62 1.316.728(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 767897, кл. Н 02 3 3/24, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 924791, кл. Н 02 J 3/24, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ КРУТИЗНЫ СТАТИЧЕСКОЙ ЧАСТОТНОИ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭНЕРГОСИСТЕМ (57) Изобретение относится к электро— технике и может быть использовано при создании систем регулирования перетоков мощности и систем оптимального управления режимами энергообъединения, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет определения места возмущения в энергообъединении. Измеренные значения сальдо обменной мощности р; и частоты f с выхода измерительньж цепей 1. 1 — 1. (N+1) через блок фильтрации 2. 1 — 2. (N+1) и блоки линий задержки 3. 1 — 3. N, 4. — 4. (N+1) поступают в блок 5. 1 — 5. (N+1) элементов вычитания, где формируются приращения ьp;, af на интервале ЬТ. По сигналу от блока управления 12 коммутатор 6 опрашивает приращения параметров bp; . Делитель 15 формирует отношение К = -ьр/nf, где К вЂ” коэффициент крутизны i-й энергосистемы, которое передается в коммутатор 7 в случае, если a(; и g f имеют величи— ны, пре вышающие уставки пора говьж элементов 13 и 14. Ячейки памяти блока регистров 8 заполняются с помощью коммутатора 7 значениями К . Если значения К отличны от нуля и превы1 шают уставки блока пороговых устройств 9, они поступают на блоки сглаживания 11. 1 — 11.N, где формируются усредненные оценки К.. Номер ячейки блока регистров 8, в которой сформировано отрицательное значение

К,, указывает на номер энергосистемы, в которой возникло возмущение. 1 ил.

13324

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

Коэффициенты крутизны статических частотных характеристик ЭЭС, входящих в энергообъединение, требуются в задачах регулирования частоты, для регулирования и ограничения перетоков 10 мощности по межсистемным линиям электропередачи (ВЛ) и в ряде других задач. Определение места возмущения в энергообъединении необходимо в зада— чах оптимального управления нормаль- 15 ными и аварийными режимами объединения, анализа причин аварий, ручного управления и т.п. задачах . Указанные параметры требуется определять в реальном масштабе времени (темпе 20 процесса), вследствие нестационарно— го режима энергообъединения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет определения места возмущения 25 в энергообъединении и повышение точности.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство состоит из цепей изме- 30 рителей сальдо обменной мощности по числу И энергосистем и цепь 1.1

1.(N+1) измерения частоты, блок 2.12.(N+1) фильтрации, первый блок ли-. ний 3.1-3.И задержки, второй блок линий 4.1-4.(N+1) задержки, блок эле-. ментов 5. 1-5.(N+1) вычитания, первый коммутатор 6, второй коммутатор 7, блок регистров 8.1-8.N, блок пороговых устройств 9. 1-9.N, блок ключей 40

10. 1 — 10.N, блок 11.1 — 11.N сглаживания, блок 12 управления, первый пороговый блок 13, второй пороговый блок

14, делитель 15 и ключ 16 °

В устройстве измерительные цепи 45

1. 1- 1.N+1), блок 2. 1-2.(N+1) фильтрации, блок линий 3.1-3.N и 4.1-4 .(N+

+1) задержки, блок элементов 5.1—

5.(N+1) вычитания и первый коммутатор 6 соединены последовательно. Вто- 5р рой коммутатор 7, блок регистров 8. 18. N, блок пороговых устройств 9. 1—

9.N блок ключей 10.1 — 10.N и блок

11. 1- 11.N сглаживания также связаны последовательно. 55

Связи между указанными блоками типа "шина" — отдельные связи между соответствующими по номерам элемен— тами каждого из блоков.

a) К;ьf +ар;

i = 1,2,. ° .,N где (и о — небаланс мощности и сальдо обменной мощности i-й энергосистемы;

К; — соответствующий коэффициент крутизны; — отклонение частоты.

Под небалансом мощности понимают (; = P, — Р„, т.е. разность между мощностью генерации и нагрузки, а сальдо обменной мощности р; считается положительным, если мощность вытекает из угла энергообъединения.

Для приращений режимных параметров из (1) получают

Ь,= К, t, й+Ьр;

0 = 1,2,...,N. (2) Считают, что в течение времени установления параметров происходит возмущение не более чем в одной энергосистеме из входящих в энергообъединение (для определенности в N-й) .

Тогда для всех энергосистем при zPN

rp;

К

1 hf (3) Для той энергосистемы, в которой происходит возмущение, знак отноше55 г

Выходы первого блока 3 линий за— держки подключены к вторым входам „ блока 5 вычитания, а выходы блока 8 регистров — к информационным входам блока 10 ключей. Выходы блока 12.управленияия подс оедин е ны к управляющим входам коммутаторов 6 и 7.Выход первого коммутатора 6 подключен к перному входу делителя 15 и через пер— вый пороговый блок 13 к первому управляющему входу ключа 16. Выход блока 5. (N+1) вычитания цепи измерения частоты через второй вход делителя

15 подключен к информационному входу ключа 16 и через второй порогоный блок 14 — к второму управляющему входу ключа 16.

Устройство работает следующим образом.

В установившемся (статическом) режиме работы энергообъединения из энергосистем справедливы известные соотношения

1332455 (4) ния д p„ /hf положительный,а для остальныхх энер го систем энер гообъединения напротив — отрицательный. По этому признаку можно произвести идентификацию места возмущения, которое на рассматриваемом интервале времени возникает в энергообъединении.

Оценка коэффициентов крутизны по (3) обладает невысокой точностью, поскольку измерения д р и h f осуществляется с ошибкой. Точность оценки

К; по одиночным замерам не превьппает

15-20Х. Повысить точность оценки коэффициентов крутизны можно путем усреднения найденных одиночных оценок.

Наиболее целесообразно для этой цели осуществить экспоненциальное сглаживание оценок К; цифровым линейным фильтром: где К. — сглаженная оценка коэффици1,t ента крутизны i-й энергосистемы в момент времени

К., — оценка коэффициента крутизны, найденная однократным замером по (3).

В соответствии с изложенным, устройство функционирует следующим образом.

Измеренные значения сальдо обменной мощности р, (i=1,2,...,N) и частоты f с выхода измерительных цепей

1,-1„+, поступают в блок 2.1-2.(N+1) фильтрации, где повышается достоверность информации (ослабляются шумы датчиков информации, квантования и т.п.). Далее все значения Р; задерживаются в первом блоке линий 3. 1-3.N) задержки. При этом происходит выравнивание во времени измерений О и f, 1 поскольку реакция энергообъединения по частоте остает от момента возникновения возмущения д на некоторую постоянную времени Т .

Второй блок линий 4.1-4.(N+1) задержки и блок элементов 5.1-5.(N+1) вычитания предназначены для текущего формирования приращений параметров режима др, и bf на интервале времени дТ. Для этой цели из текущих значений параметров вычитаются задержанные на время дТ значения.

Первый коммутатор 6 осуществляет последовательный опрос приращений параметров д р; по управляющему сигналу от блока 12 управления (роль блока

55 управления может выполнить обычный таймер). Сигнал с выхода коммутатора

6 поступает на первый вход делителя

15 и на вход первого порогового блока 13.Последний срабатывает при превышении д р; некоторого порогового значения 9 и выдает разрешающий сигнал на первый управляющий вход ключа 16. Только в этом случае результат деления в делителе 15 может пройти на вход коммутатора 7. Другим разрешающим сигналом (на втором управляющем входе ключа 16) служит сигнал срабатывания второго порогового блока 14.Этот сигнал поступает при превышении приращением частоты дЙ некоторого порогового значения п.Приращение частоты h f формируется в линии 4.(N+1) задержки и элементе

5.(N+1) вычитания и поступает на второй вход делителя 15, а также на второй пороговый блок 14.

Таким образом, только для достаточно больших отклонений hp; и hf формируется отношение (3) . Это необходимо для того, чтобы уменьшить влияние шумов в параметрах, входящих в (3), и тем самым повысить точность оценки К; .

Второй коммутатоР 7 работает синхронно с первым коммутатором 6 под управлением блока 12 управления и. осуществляет последовательное заполнение ячеек памяти блока 8 регистров значениями К1, которые рассчитаны в делителе 15, либо нулями, если ключ

16 не получает разрешающего сигнала от пороговых блоков 13 и 14. Заполнение ячеек блока 8 регистров осуществляется в дополнительном коде.Значения ячеек памяти блока 8 регистров поступают на информационные входы соответствующих ключей блока 10 ключей и на входы соответствующих пороговых устройств блока 9пороговых уст-: ройств. Если значения на входе порогового устройства в блоке 9 больше нуля,то на его выходе и, следовательно,на управляющем входе блока 10 ключей появляется разрешающий сигнал и значение bp; hf пропускается в блок 11 сглаживания. В противном случае информация с выходов блока З,регистров не проходит в блок 11 сглаживания.

Таким образом, сглаживанию подвергаются только оценки мгновенных значений К;. Элементы блока 11 сглажи:вания представляют собой реализован1332455 темах анализа нормальных и аварийных режимов энергообъединений. альнага ьремени, как оперативно-информационные комплексы, комплексы пративааварийнай автоматики, в сисСоставитель К. Фатина

Техред M.Äiäûê

Корректор С. Шекмар

Редактор M.Вланар

Заказ 3843/51

Тираж 617

ВНИИПИ Государственного комитета СССР па делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие,г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ные аппаратнъм путем экспоненциальные цифровые фильтры, осуществляющие вычисление по формуле (4).

На выходах блока 11 сглаживания формируются усредненные оценки коэффициентов крутизны К,, а на выходах блока 8 регистров — мгновенные значения К; (если значение положительно),нулевое (если изменение параметров д р, и Q f недостаточны для „ обеспечения требуемой точности) или отрицательное. Номер ячейки блока 8 регыстров,в котором сформировано отрицательное значение, указывает на номер энергосистемы, в которой воз— никает возмущение. За время установления переходного процесса дТ частоты возникает не более одного возмущения 13 нсргаабъединении.

Предлагаемое устройство при своей рабате нс предполагает синхронную работу всех элементов (кроме коммута горл). Каждый из элементов устройства должен работать по мере поступления павой информации. Для этой це.п связи между элементами устройства, кроме информационных шин, предполагаютт пали чи е шин готовности информации к обработке. Анализ бита готовнаст» предусматривается во всех современных стандартных цифровых эле— мснтах, используемых в предлагаемом устройстве.

Предлагаемое устройство для определения каэффициснтав крутизны статическс и частотной характеристики энергосистем и определения места во з муще ния в элер го объединении найдет применение в таких системах реФ о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для определения коэффициентов крутизны статической частотной характеристики энергосистем, содержащее цепи измерителей сальдо

10 обменной мощности по числу энергосистем и цепь измерения частоты, соединенные с блоком фильтрации, делитель, первый пороговый блок и блок сглаживания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 15 что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет определения места возмущения в энергаобъединении и повышения точности, ано снабжено последовательно соединенными первым

20 и вторым блоками линии задержки, блокам элементов вычитания, второй вход которых подключен к входу второго блока линии задержки,и первым коммутатором, вторым пороговым блоком, ключам, блоком управления и последовательно соединенными вторым коммутаторам, блоком регистров, блоком пороговых устройств и блоком ключей, выходы которых подключены к входам бло—

30 ка сглаживания, при этом первый и второй коммутаторы соединены с выходами блока управления, а информационный выход первого коммутатора подсоединен к первому входу делителя и че3 рез первый пороговый блок — к первому управляющему входу ключа, причем выход блока элементов вычитания цепи измерения частоты через второй вход делителя подключен к информационному

1б входу ключа и через второй пороговый блок — к второму управляющему входу ключа, выход которого соединен с информационным входом второго коммутатора.