Способ определения фактического предела передаваемой мощности электропередачи

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах, предназначенных для повышения устойчивости, надежности и экономичности работы энергосистем, а также в эксплуатационной практике на диспетчерских пунктах для фиксации запаса устойчивости электропередачи. Цель изобретения - повышение точности определения фактического предела передаваемой мощности - достигается путем учета реальных схемно-режимных условий работы энергосистемы. Определение фактического предела передаваемой мощности производится с помощью решения уравнения режима электропередачи, приведенного в описании изобретения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 111>

1599790 А1 (ц) G 01 R 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4473022/24-21 (22) 04.08.88 (46) 15.10.90. Бюл. Р 38 (71) Научно"исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (72) В.А.Андреюк и Н.С.Сказываева (53) 621;317.38(088.8) (56) Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем. М.: Энергия, 1979, с.456.

Горбунова Л.N., Портной M.Ã., Рабинович Р.С., Совалов С.А., Тимченко В.Ф, Экспериментальное ис" следование режимов энергосистем;М.:

- Энергоатомиздат, 1985, с.209.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено s устройствах, предназначенных для повышения устойчивости, надежности и экономичности работы энергосистем, а также в- эксплуатационной практике на диспетчерских пунктах для фиксации запаса устойчивости электропередачи.

Цель изобретения — повышение точности определения фактического предела передаваемой мощности электропередачи за счет учета реальных схемнорежимных условий работы энергосистемы.

2 (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФАКТИЧЕСКОГО ПРЕДЕЛА ПЕРЕДАВАЕМОЙ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах, предназначенных для повышения устойчивости, надежности и экономичности работы энергосистем, а также в эксплуатационной практике на диспетчерских пунктах для фиксации запаса устойчивости электропередачи. Цель изобретения— повышение точности определения фактического предела передаваемой мощности — достигается путем учета реальных схемно-режимных условий работы энергосистемы. Определение фактического предела передаваемой мощности производится с помощью решения уравнения режима электропередачи, приведенного в описании изобретения. 1 ил.

Определение фактического предела передаваемой мощности электропередачи достигается с помощью решения уравнения режима электропередачи (P PO ) (Q Q0) P. (1) полученное следующим образом.

Характеристики активной и реактивной мощностей (зависимости P u Q от взаимного угла 3, ) электропередачи имеют вид:

Ц1 П2

Р— - . з п » + — — з п (,2-"«) (2) Ен " 2 2

1599790

Р 111 1 2 12 (8) (3) Учитывая обозначения (7) и (8), выражения (5) и (6) можно записать в следующем виде:

Р = Р, + Р„„з1п(3 „); (9).

Q - Q P cos(g, g(,,); (10) и 11 — - coscC — — - - cos(3 -К ) 7. " Z

i1 12

В результате исключения из уравнения (9) и (iO) взаимного угла 81 путем переноса в левую часть уравнения (9) Р,, уравнения (1О) возведения в квадрат обеих частей полученных уравнений и сложения их левых и правых частей, получают уравнение режима электропередачи (1), которое является основополагающим исходным для определения фактического предела передаваемой мощности элект20 ропередачи.

Уравнение (1) содержит три неизвестных параметра: собственную ахи тивную Р, собственную реактивную а ти; 25 и максимальную взаимную Р„„ мощности.

Дпя их определения необходима система трех уравнений. Такая система

3), формируется путем составления трех уравнений, аналогичных (1). Каждое из

5) 30 трех урааНеННА характеризует режим энергосистемы с присущими ему значе(6) ниями активной и реактивной мощностей электропередачи P и а в моменты времени ti t2 и

35 (P1 — Р) + (Q,— Q) то получим

P = П, „1+ U, U, Y, s in (3,2-a, );

Ъ.

Первые члены в выражениях (5) и (6) имеют постоянные значения, не з висящие от взаимного угла 1 и назы1„

1ваются соответственно собственной тивной и собственной реактивной мощ ностями и обозначаются:

О 1 11 (7) 40

Q0 Ui 811

Вторые члены выражений (5) и (6) зависят от взаимного угла 1<2 „максимальное значение этих составляющих называется максимальной взаимной мощностью и обозначается

2 г а = (а,- а,) (Р, — .,) — (а, — а,) (Р, — Р) — (Р, — Р,) (Р, — Р, ) (; Р, ) о (1г). г((Р,— Р,)(Q,— Q,) — (P,: Р,)(Q,— Q,) j

q )2» (р р )2

Р-Р) (13) P о (14) где Р, Q — активная и реактивная мощности электропередачи;

U U2 — напряжения на концах электропередачи1

Е,Z «- собственное и взаимное

11 сопротивления электропередачи;

М„, 112- дополнительные углы собственного и взаимного сопротивления

3 — взаимный угол между на!

2 пряжениями U 1 и U2.

Если ввести известные обозначения

G = — — з пЫ

ii и.

 — — cos g

1 Z

11 У (4)

11

«у где С 11,B и — собственная активная реактивная проводимос

Y — -.Взаимная проводимость

12 электропередачи, и поставить их в выражения (2) и (Значения параметров Р1,а, P>,Q<, Р,Q в системе уравнений (11) являются известными. Они получаются путем измерения активной и реактивной мощностей, их запоминания и сравнения, Неизвестные парамеры а,,Р,„,P определяются путем совместного решения системы трех уравнений (11):

5 1599790

Амплитуда характеристики активной ющности (9) дает величину действит гельного предела мощности: . P (15) 5

Рпре Ре+ Р

Q,) +

Формула изобретения

Способ определения фактического предела передаваемой мощности электропередачи, заключающийся в том,что измеряют активную и реактивную мощности электропередачи на одном ее конце о т л и ч а ю ш и и с я тем, t что с целью повышения точности иэЭ мерения фактического предела передаваемой мощности, измерякт значения активной и реактивной мощностей по электропередаче через задлнчые интервалы времени, запоминают результаты трех последних во времени замеров, сравниваю ивают запомненные значения активВ это выражение входят замеренные на одном конце передачи значения ак!

5 тивной и реактивной мощностей Р »

Pt> Qt> Р, Q (причем обязательно выполнение требования: Р, фР фР

Q,gQ 4Q ), а также значение собственной реактивной мощности электропередачи Qî выраженное через эти же измеренные значения мощностей.

На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего способ измерения фактического предела. передаваемой мощности электропередачи.

Устройство содержит измерители 1 и 2 активной и реактивной мощностей, дискретные преобразователи 3 и 4 активной и реактивной мощностей, сумма30 торы 5 и 6 активной и реактивной мощностей, ячейки 7-10 памяти активной мощности и реактивной мощности и вычислительный блок 11, причем гыходы измерителей 1 и 2 мощностей (Р и Q) 35 активной и реактивной мощности соединены с дискретными преобразователями 3 и 4 активной и реактивной мощностей, выходы которых соединены соответственно с сумматорами 5 и 6 активной и реактивной мощностей, один из выходов сумматора 5 активной мощности и сумматора 6 реактивной мощности соединены с входами вычислительного блока 11, второй выход сумматора 5

45 активной мощности и сумматора 6 реактивной мощности соединен через ячейки 7-10 памяти с входами вычислительного блока 11.

Способ измерения фактического пре50 дела передаваемой мощности электропередачи осуществляется следующим образом, Текущее значение активной Р(t) и реактивной Q(t) мощностей подаются на Ы входы дискретных преобразователей 3 и 4 активной и реактивной мощностей.

Если в состав электропередачи входит несколько линий, сумматоры 5 и 6 сумОконч,òåë:.íàÿ формула для расчеа предел" не мощности элект-. биередачи получается в результате подстановки в выражение (15) значений Р „ и Р из выражений (13) и (14): мируют значения активной и реактивной мощностей по отдельным линиям.

В ячейках 7 и 9 памяти производится. с заданной периодичностью фиксации значений активной Р(„„,)и реактивнои

QI .,) мощностей предыдущей точки измерения, а в ячейках 8 и 10 памятиэначений активной P() и реактивной

Я „, ) мощностей, отвечающих точке измерен,.я, предшествующей предыдущей.

Полученные таким образом три пары зафиксированных с заданной периодичностью значений мощностей F(,, ), Р„, <„„, а<„„,, О подаются на вход вычислительного блока ll, в котором предварительно сравниваются в отношении равенства величи-. ны активных (Р,Р(,Р „„ ) и pe(nl-ã) тл-1 активных (О, 0 < ), Q ) мощностей (-z) . - и только в том случае, если выполняются два условия, Р 2)Ф

4р

Q y 0 $0 вычисляется новое зна< -) чение фактического предельного значения мощности Р„ . В случае невыполнения этих двух условий новое значение фактического предела мощности не вычисляется, а фиксируетоя старое значение Р „ р .

1599790 ных и реактивных мощностей, решают си стему из трех уравнений режима э4екропередачи, соответствующих трем замерам в случае их неравенства, и ,вычисляют фактический предел передаваемой мощности Р q< по формуле !

P (р р ) t — значения активной мощности трех последних по времени замеров; значения реактивной мощности трех послед-!

Q,) (Р - P ) — (q,- Q,) (P,- P ) + (P, - Р ) (Р - Рз ) (Р,- Р, ) I д Р ° ФАЗ

1 них во времени замеров; — собственная реактивная о мощность;

qi 9Q2д э (Ъю

2 $(Pс - Р, ) (Ч,— Чз) - (Р.— Рз ) (О, — Ч 3)) Составитель С.Сафохин

Техред М.Ходанич Корректор О.Ципле

Редактор Л,Пчолинская

Заказ 3140 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101