Устройство для определения коэффициента запаса по активной мощности текущего режима энергосистемы

 

Использование: повышение точности определения опасного сечения и расширение функциональных возможностей систем противоаварийной автоматики энергосистемы . Сущность изобретения: устройство, в состав которого входят три элемента фиксации модуля напряжения на шинах энергоузла , элемент фиксации активней мощности текущего режима в сечении связей промежуточного энергоузла и решающий блок, дополнительно содержит два элемента фиксации активной мощности в отправном и приемном сечениях энергоосистемы, три элемента фиксации реактивной мощности в отправном, промежуточном и приемном сечениях энергосистемы, три вычислительных блока определения в текущем режиме эквивалентной ЭДС для каждого энергоузла, переключатель, блок деформирования координат особых очек границы области пределов режимов энергосистемы, два блока идентификации границы области предельных режимов в опасном сечении, блок расчета коэффициента запаса по активной мощности. 3 ил. 3 (Л с vj 00 СЛ О О го

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК (я)5 Н 02 J 3/24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4839292/07 (22) 14.06,90 (46) 30.12.92. Бюл. М 48 (71) Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (72) Б.Н.Баулин, Е.А.Дробов и В.Л.НевельСКИЙ (56) Бринкис К.А. и Семенов В.А, Делительная автоматика от асинхронного хода;—

"Электрические станции", 1969, М 3.

- Берштейн Р.А.; Карпов А.А. и др. Блок предотвращения нарушения статической устойчивости и выявления асинхронного хода. -Труды ВЭИ, вып; 81. "Энергия", с. 235236. .Беркович М.А. и Семенов В.А. Основы автоматики энергосистемы. М.: Энергия, 1969, с. 387-388, 340.

Барзам А.Б. Применениеделительных защит для предотвращения и прекращения асинхронного хода. — "Электрические станции", 1970, t+ 4.

Авторское свидетельство СССР

М 546057, кл, Н 02 J 3/24, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М 961039, кл. Н 02 J 3/24, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N- 1211831, кл. Н 02 J 3/24, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 1229900, кл. Н 02 J 3/24, 1986.

Изобретейие относится к электротехнике и предназначено для использования в противоаварййной автоматике, при ведении режима энергосистемы с нормативными запасами устойчивости.

Цель изобретения — повышение точности определения опасного сечения и опре„„Я „„1785062 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПАСА ПО АКТИВНОЙ

МОЩНОСТИ ТЕКУЩЕГО РЕЖИМА ЭНЕРГОСИСТЕМb! (57) Использование: повышение точности определения опасного сечения и расширение функциональных возможностей систем противовварийной автоматики энергосистемы. Сущность изобретения: устройство, в состав которого входят три элемента фиксации модуля напряжения на шинах энергоузла, элемент фиксации активн >й мощности текущего режима в сечении связей промежуточного энергоузла и решающий блок, дополнительно содержит два элемента фиксации активной мощности в отправном и приемном сечениях энергоосистемы, три элемента фиксации реактивной мощности в отправном, промежуточном и приемном сечениях энергосистемы, три вычислительных блока определения в текущем режиме эквивалентной ЭДС для каждого энергоузла, переключатель, блок деформирования координат особых очек границы области пределов режимов энергосистемы; два блока идентификации границы области предельных режимов в опасном сечении, блок расчета коэффициента запаса по активной мощности. 3 ил, деление предела передаваемой мощности и коэффициента запаса в опасном сечении энергосистемы непосредственно в текущем режиме без использования предварительных расчетов устойчивости, На фиг. 1 представлена схема энергосистемы, состоящей из отправного 1, проме1785062 (Ь+ > а) +(О х ) Е1 = где х! — величина реактанса соответствующегО энергоузла, учитывающая тип регулирования возбуждения синхронных машин, входящих в !-й энергоузел, Предел апериодической устойчивости, определенный при Ei =- const и при учете реактанса х! соответствует пределу передаваемой мощности для:рассматриваемого текущего режима энергосистемы, При другом исходном режиме имеем другое значение и, соответственно, другое значение Рпред, которое соответствует измененному текущему режиму.

Для трехуэловой схемы энергосистемы (фиг. 1) рассматриваемому текущему режиму соответствуют ЭДС эквивалентных узлов

Е1, Ег, Ез, При значенйях реактансов связей между энергоуэлами. эйергосистемы Х13— связь 4, x12 — связь 5, хг3 —, связь 6 и эквиваЛЕНтНЫХ рваКтаНСОВ ЭНЕрГОуЗЛОВ Хг1. Хгг, ХгззкаЧЕНИя ВЗаИМНЫХ СОПрстИВЛЕНИй между эквивалентными ЭДС х12, х13, хг3 равны

I» Х1 х2

x12 х1 + хг + х3

Х1 Х3

Х13 Х1+ Х3+ = хг х23 = х2 + хз + х!

I и гдех1= xrt +x хг= хгг+ х .x3= xr3 +х, х х12 х13, X х12 х23 х ,, х х13 хгз . х жуточного 2 и приемного 3 энергоузлов, соединенных между собой линиями электропередачи 4, 5 и 6.

Коэффициент запаса по активной мощности энергосистемы определяется в соответствии с "Руководящими указаниями по устойчивости энергосистем" относительно предела передаваемой мощности, соответствующего. текущему исходному режиму энергосистемы при заданной траектории утяжеления.

Если !.!! - есть напряжение на шинах i ãî энергоузла, а Рь Q1 — соответственно. активная и реактивная мощности i-ro энергоузла, на его шинах в текущем режиме, то величина эквивалентной Еь соответствующей текущему режиму, равна

Х = Х12 + Х13+ Х23

Для рассматриваемого текущего режи5 ма энергосистемы значения и ропускной способности связей между эквивалентными, ЭДС энергосистемы, принимаемыми в расчетах апериодической устойчивости, равны

P„1 Е2 Р El !3

10 " х12 ":x13

Р23

Е2 ЕЗ х23

Для трехузловой схемы энергосистемы (фиг. 1) при использовании известного уст-

15 ройства для фиксации опасного сечения энергосистемй можноопределить в координатах активных мощностей отправного сечения (Р1) и сечения промежуточного узла (Рг) режимы, характеризующиеся одновре- . менным доСтижением предельных загрузок по двум сечениям энергосистемы. при заданном направлении утяжеления от отправного к приемному энергоузлу при постоянстве мощности промежуточного

25 энергоузла.

На фиг. 2 в плоскости активных мощностей Р1, Рг представлена область предельных режимов рассматриваемой энергосистемы при заданной траектории утяжелений от 1-го к 3-му энергоузлу. Точки

А. В. С на границе этой области соответствувт режимам с предельными загрузками по двум сечениям.

А — режим предельной загрузки по И и 5 сечениям при значениях мощностей Р1

=-Р1 и Р2 = Р2В,  — режим предельной загрузки по и III сечениям при значениях мощностей P1=Р1 и Рг = Р2В, 40 . С вЂ” режим предельной загрузки по !И и

Il сечениям энергосистемы при значениях мощнЬстей

Р1= Р1 и Рг= Р2, С

Режимы с максимально возможной за45 грузкой каждого сечения энергосистемы соответствуют точки точкам I, !!, И! границ . области предельных режимов. Значения перетоков мощностей в этих режимах могут быть определены через значения пропуск50 ных способностей связей энергосистемы

P1"„P13, Р23.

I — режим максимально возможной загрузки I-го сечения

P1 = P12+ P13ò Р2 -Р12 х

II — режим максимально возможной заi

1 грузки I I l-го сечения у

Р2 — " (Р12+ P23), г " 12, 1!

ill — режим максимально возможной за-. грузки I ll-го сечения

1785062

Р1 = Р13с Р2 = Р23.

III 1И

Вычисленные значения координат особых точек границы области предельных режимов II, А, 1, В,! И, С позволяют используя

У кусочно-линейную аппроксимацию, приближенно определить границы области предельных режимов.

Зная уравнения отрезков прямых, проходящих через соседние точки границы области, не представляет трудности определить по значению загрузки промежуточного узла Р2 соответствующее этой загрузке значение предельной мощности отправного сечения Р1 энергосистемы при заданной траектории утяжеления.

Уравнения прямой, проходящей на плоскости Р1, Р2 через точки N и М с координатами Р1, Р2 и Р1, Р2 есть Р1 Ко+ К1Р2

Р1 Р1-Р1 Р1, где Ко

P1 — Р р 1 р 1

Определив для исходного режима Р2 соответствующую этому значению прямую, ограйичивающую область предельных режимов, по уравнению прямой вычисляетея значение предельной мощности в отправном сечении при заданной траектории утяжеления. Определенное таким образом значение предельной загрузки соответствует предельному режиму в отправном сечении для рассматриваемого текущего режима йри заданной траектории утяжеления.

Коэффициент запаса по активной мощности определяется в опасном сечении энергосистечы при заданном направлении утяжеления, при этом используется значение предела передаваемой мощности в опасном сечении.

В устройстве для определения коэффициента запаса по активной мощности текущего режима энергосистемы (фиг. 3) выполняются следующие операции; ..-.--1. Определение для текущего режима значений эквивалентных ЭДС энергоузлов энергосистемы — блоки 17, 18, 19.

2. Подключение на выходе переключателя 20 в соответствии с заданной траекторией утяжеления соответствующих входных сигналов.

1 выход-активная мощность отправно. го энергоузла, 2 выход — активная мощность промежуточного энергоузла, 3 выход — активная мощность приемного энергоузла, 4 выход — эквивалентная ЭДС отправно-го энергоузла, 5 5 выход — эквивалентная ЭДС промежуточного энергоузла, 6 — выход — эквивалентная ЭДС приемного энергоузла, 7 выход — значение взаимного сопро10 тивления между ЭДС отправного и промежуточного энергоузлов

8 — выход — значение взаимного сопротивления между ЭДС отправного и промежуточного энергоузлов, 15 9 — выход — значение взаимного сопротивления между ЭДС промежуточного и приемного энергоузлов

3. Определение значений пропускных способностей связей энергосистемы, опре20 деление координат особых точек границы области предельных режимов, характеризующихся предельными загрузками по двум сечениям точки А, В, С (фиг. 2),и фиксация опасного сечения энергосистемы в зависи25 мости от величины загрузки промежуточно. го энергоузла — блок 11.

На выходах блока 11 сигналы несут следующую информацию:

1-й выход — сигнал, пропорциональный

30 величине пропускной способности связи между эквивалентными ЭДС отправного и промежуточного энергоузлов — Р12;

2-й выход — сигнал, пропорциональный величине пропускной способности связи

35 между эквивалентными ЭДС отправного и приемного энергооузлов — P1з;

3-й выход — сигнал, пропорциональный величине пропускной способности связи между эквивалентными ЭДС промежуточ40 ного и приемного энергоузлов - Р2з, 4 — сигнал, пропорциональный величине ординаты особой точки А границы области максимальных режимов — P1 .

5 — сигнал, пропорциональный величи45 не абсциссы особой точки А границы области максимальной режимов — Р2;

A.

6 — сигнал, пропорциональный величине абсциссы особой точки В границы области максимальных режимов — P2;

В.

50 7 — выход — сигнал. пропорциональный величине загрузки приемного энергоузла в режиме, соответствующем особой точки С границы области — Рз; с.

8 — выход — сигнал, пропорциональный

55 величине абсциссы особой точки С границы области максимальных режимов — Р2; с.

9 — выход — фиксация опасного сечения в сечении связей промежуточного энергоузла при потреблении этим узлом активной мощности, сигнал выхода равен 0 или 1, г

1785062

10- выход- фиксация опасного сечения в сечении связей отправного энергоузла, сигнал выхода равен 0 или 1

11 выход — фиксация опасного сечения в сечении связей приемного энергоузла, сигнал выхода равен 0 или 1;

: 12. выход — фиксация опасного сечения в сечении связей промежуточного энергоузла при выдаче этим узлам активной мощности, сигнал выхода равен 0 или 1.

4, Определение координат характерных точек границы области максимальных режимов 1; II, Ш (фиг. 2 — блок 21)

1 выход — сигналрропорциональный величине абсциссы точки Ill границы области максимальных режимов — pg, 2 выход — сигнал пропорциональный величине абсциссы точки li границы. максимальных режимов — Р2, II

3 выхОД вЂ” сигнал, пропорциональный величине ардинаты точки I границы области максимальных режимов — Р1

1.

4 выход- сигнал пропорциональный величине ординаты точки С границы области максимальных режимов — Р1, с .

5 выход — сигнал пропорциональный величине абсциссы точки 1 — Pz .

5. Установление соответствия между величиной загрузки промежуточного узла Р2 и расположением режима на плоскости Р1, Pz; — выбор двух особых точек границы области максимальных режимов,значения абсцйсс которых "охватывают" . рассматриваемый режим — блоки 22, 23, 24.

6. Расчет коэффициентов аппроксимации — блок 25, расчет предела передаваемой мощности при заданной траектории утяжеления для текущего режима — блок 26, расчет коэффициента запаса по активной мощности текущего режима энергосистемы — бл.ок 27.

Устройство работает следующйм обра-. зом, На Выходе элементов фиксации активной мощности в сечениях (блоки 12, 10, 13) формируются соответственно сигналы, соответствующие. значению загрузки в сече. нии 1-го,2-го и 3-го узлов в текущем режиме энергосистемы.

На выходе элементов фиксации реактивной мощности (блоки 14, 15, 16) формируются соответственно сигналы, соответствующие значению загрузки в сечениях 1-ro, 2-ro и 3-го узлов в текущем режиме энергосистемы.

На выходах элементов фиксации напря. жения (блоки 7, 8, 9) формируются сигналы, соответствующие модулю напряжения на шинах 1-го, 2-го и 3-ro узлов в текущем ре. жиме энергосистемы.

На выходах блоков 17, 18, 19 формируются сигналы. соответствующие значениям эквивалентных ЭДС каждого энергоузла в текущем режиме энергосистемы.

5 Сигналы, пропорциональные активной

Р, реактивной Q и модулю йапряжения 0 каждого энергоузла, поступают на входы соответствующих блоков формирования эквивалентных ЭДС (блоки 17, 18, 19, фиг. 3).

10 Сигнал на выходе каждого из блоков 17, 18, 19 формируются в виде

Е = (Ц + xg)2+(xri)

0 ., Ь

8 переключателе 20 в зависимости От траектории утяжеления осуществляется коммутация входных сигналов. При траекто. рии утяжеления от 1-ro знергоузла к 3-му коммутация следующая:

1 вход — (Р1) подключается на 1 выход,2

ВХОД (Р2) — на 2 ВыхОД, 3 ВХОД (Рз) — на 3

Выход, 4- вход (Е ) — на 4 выход; 5 Вход (Е2)— на 5 выход 6 вход (Ез) — на 6 выход, 7 вход

-(Х12) — на 7 выход, 8 вход (Х э) — на 8 выход, 25 9 вход (Хгз) — на 9-выход, При утяжелении от 1-ro энергоузла к

2-му при постоянстве мощности 3-ro энергоуэла коммутация следующая:

1 вход подключается на 1 выход, 2 вход — на 3 выход, 3 вход — на 2 выход, 4 вхрд— на 4 выход, 5 вход — на 6 выход, 6 вход — на

5 выход, 7 вход — на 8 выход, 8 вход — на 7 выход, 9 вход — на 9 выход.

При угяжелении от 2-ro знергоузла к

35 3-му при постояйстве мощности 1-го энергоузла в блоке 20 осуществляется коммутация:

1 вход подключается на 2 выход, 2 вход — на. 1 выход, 3 вход — на 3 выход, 4 вход— на 5 выход, 5 вход — на 4.выход, 6 вход — на

40 6 вь ход, 7 вход — на 7 выход, 8 вход — на 9 выход, 9 вход — на 8 выход..

На входы решающего блока 11 поступают сигналы:

1 вход —. активная мощность промежуточного энергоузла, 2 вход- значение эквивалентной ЗДС отправного энергоузла, 3

Вход — значениЕ эквивалентного ЭДС йромежуточного энергоузла, 4 вход — значение

50 эквивалентной ЭДС прйемного энергоузла, 5 вход — значение Взаимного сопротивления между эквивалентными ЭДС отправного и промежуточного Вне ргоуэлов, 6 вход — значение взаимного сопротивления между эк55 вивалентными ЭДС отправного и . приемного энергоузлов. 7 вход — значение взаимного сопротивления между эквива лентными ЭДС промежуточного и приемного энергоузлов.

1785062

В решающем блоке 11 в соответствии с известным устройствгндля фиксации в процессе эксплуатации опасного сечения энергосистемы осуществляется определение опасного значения пропускной способности связей между эквивалентными ЭДС энергоузлов (выходы 1-3) 2 . 3 с2 4

Х1 —. Хг=; хЗ

Z5 Еб Z7 (хь 2! — соответствующие выходные и входные сигналы блока 11); определение координат особых точек границы области максимальных режимов в плоскости активных. мощностей отправного и промежуточного энергоузлов (выход 4-8)

2 2 2х, Хг

Хг- Х, - Х4. х+-х, -х, Х ва ar ccos

2х 2х, х и 2 2 2 2

Хг-M -X4. Х -Х1 -Хг

Х = . +X5Sin ar ceo5

2Х„ 2х, хг

Х7

2 г . 2 г г

Хг-Хз-Хг / Хо-Хг Х Х,Sin (ar cco5

Хт Хг ° Хь и осуществляется определение опасного сечения энергосистемы при заданной траектории утяжеления (выходы 9-12). В зависимости от состава связей, образующих в рассматриваемом режиме при заданном направлении утяжеления опасное сечение энергосистемы, на одном из четырех выходов решающего блока 11 появляются сигналы

1, ecn z1 хб, О, если 21> хб.

Поя ение сигнала на 9-м выходе блока

11 свидетельствует, что.опасным сечением энергосистемы является промежуточное сечение при потреблении этим знергоузлом активной мощности.

ЕСЛИ Х4 > 21 Хб х1О

О, если х4 < z1 или z1 < x6

Появление сигнала на 10-м выходе блока 11 свидетельствует, что опасным сечением энергосистемы при заданной траектории утяжеления является сечение связей отправного узла.

1, если х7 > z1 h х4, Х11 =

5 О, если х7 z1 или z1 < х4.

Появление сигнала на 11-ом выходе

- блока 11 свидетельствует, что опасным сечением энергосистемы является сечение связей приемного энергоузла

10 1. еслиz! хт, х12 =

О. если а1< ху.

Появление сигнала на 12-м выходе Gnoка 11 свидетельствует, что в рассматривае15 мом режиме опасным сечением .является

: сечение связей промежуточного энергоузла при выдаче этим узлом активной мощности.

Сигналы выхода блока 11 с 1-го по 8-й поступают на входы блока формировайия

20 координат характерных точек области максимальных режимов (блок 21). Сигналы на соответствующих выходах (ii) блока 21 формируются а виде: (й+e>)

25 !2= P1+P2, з= ф! +фз .

14 Р4 Р5 !

5= Р1 где !1-15 — сигналы на соответствующих вхо30 дах блока 21;

На 1-м выходе сигнал пропорционален абсциссе точки режима П (фиг. 2)

P2 - (P12+ P23) и На 2-м выходе сигнал пропорционален ор35 динатеточки режима 1 (фиг. 2)

P1 = P12 + Р13

На 3-м выходе блока 21 сигнал пропорционален абсциссе точки режима 11 40 P2 = Р12+ Р23

На 4-м выходе сигнал пропорционален ординате точки режима С (фиг. 2):

Р1 =Рз -Р2. . На 5-м выходе блока 21 сигнал пропорцио45 нален абсциссе точки режима 1 и ординате точки режима 11.

Р2 = -Р12, Р1 = P12

I!

Блоки 22 и 23 позволяют определить положение точки текущего режима на плоскости

50 активных мощностей отправногО (Р1) и (P2) энергоузлов. При этом используются соотношения

f1 =11Л 12;

12 2Л!2

1, если 11< 13 °

° 11=

О, если 11 13

1785062

1, если I1 !3 °.<

О, если I1< !3, где I1 — !3 — сигналы на соответствующих входах каждого из блоков идентификации границы области предельных- режимов в опасном сечении 22; 23.

Блок 22 определяет положение исходного режима в плоскости Р1, Рг относитель- . но режима максимальной загрузки отправного сечения в случае, когда опасным сечением является отправное сечение. Блок

23 — когда опасным сечением является приемное сечение.

На !-й вход блока 22 поступает сигнал, пропорциональный значению загрузки промежуточного сечения в режиме максимальйо- возможной загрузке отправного сечения (значение ординать< абсцис«с«ыТбчкй режима ! фиг. 2) — P2 . На 2-й вход поступает сигнал о фиксации опасного сеченйя- в сечении связей отправного энергоузла. Сигнал, пропорциональный значению загрузке промежуточного энергоузла в текущем режиме — Рг, поступает на 3-й вход блока 22, Если Рг Рг, то на 1-м выходе блока

1 22 появляется сигнал, если P2 < Рг, то сигнал появляется на 2-м выходе 22.

На 1-й вход блока 23 поступает сигнал, пропорциональный значени<о загрузки промежуточного сечения в режиме максимально-возможной загрузки приемного сечения (значение абсциссы точки режима III фиг. 2) — Рг . На 2-й вход поступает сигнал о фикIII са ци и опасного сечения в* сечений свяэ ей приемного знергоузла. Сигнал, пропорциональный значе<<ию загрузки промежуто <ного энергоузла в текущем режиме Рг, поступает на 3-й вход блока 23.

Если Р2 Рг, то появляется сигнал на

III )

1 -м выходе блока 23, и ри Рг < Рг сигнал

III появляется на 2-м выходе блока.

В коммутационном блоке 24 в за висимости от текущего режима и расположения точки режима на плоскости Р1, Р2 осуществляется вывод на выходные клеммы блока

24 координат тех двух особых точек границы области максимальных режимов, которые

"охватывают" текущий режим. При этом используются соотношения

A1 = mt m13+ <Т<3 m14+ <т<5 ° m15+ 013 п<6

+ m8. m17+ m1p«m1 8, A2 = Al2«<т<13+ m4 Al14 + m6 m15 + fA7«m16

+ m9 m17+ m11 ° п<18, ПЗ = m3 m13+ m5 П114+ п<3 <п15+ п<8 п<16

+ m10«m17+ m6 m18. п4 m4 Al13+ m6 m14+ m7 m15+ m9«m16

+ m11«m17+ m12«<П18; где mj-m18 — сигналы на соответствующих входах коммутационного блока 24. На входы с 1-ro по 12-й поступают сигналы, пропорциональные значениям координат всех характерных точек границы области максимальных режимов.

На 1-й вход поступает сигнал Р12, рав-. нЫй.Рг, на 2-й вход — Рг, на,3-й вход — Р1, на 4-й — P2, на 5-й Рг, на 6-й — Рг . на 7-й—

А II -

Рг ° на 8-й — Р13, равный P2 ° на 9-й — Ргз, В - - III равный Р 1, на 1 О-й — P 1 н а 1 1 -й — Рг, на

<<< с - с

12-й — P II;

Сигнал на одном из входов с 13-го по

15 Al13 = m 15 = Al15 п<17 = п1 18 = О, п1 14 = 1.

И тогда на выходе блока 24 коммутируются следующие сигналы: п1 = P1". п2= Р2 пз= Р1, A4 = Р2 - -Р!2

18-й блока 24 несет информацию о месте расположения текущего режима на плоскости Р1, Рг. Сигнал на 13-м входе свидетельствует, что текущий режим находится между

20 особыми точками Ii и А. Сигнал на.14-м входе свидетельствует, что текущий режим расположен между режимамй А и !. Сигнал на

15-м входе свидетельствует, что текущий режим расположен между режимами и В.

25 Сигнал на 16-м входе свидетельствует, что текущий режим расположен между режимами В и !И. Сигнал íà I7-м входе свидетельствует, что режим текущий расположен между режимами III и С. Сигнал на 18-м

30 входе свидетельствует, что текущий режим ограничен режимами С и !!, Если схемно-режимные условия в энергосистеме таковы, что опасным сечением является отправное сечение, а и Рг < Рг, то

Al 13 = m 15 m 16 = Al17 = гп 18 = О, à m 14 = 1.

Если схемно-режимные условия в энергосистеме таковы, что опасным сечением является сечение связей промежуточного

40 энергоузла при потреблении этим узлом активной мощности, то п<13=1, п<14= m15= п116= m17= <т<18=0.

И тогда. сигналы на выходе коммутационного блока 24 равны

45 п1 = Р12; — Р1<, пг=Рг, пз= Р1

n4= Р2

Если схемно-режимные условия в энергоси50 стеме таковы, что опасным сечением является сечение связей отправного энергоуэла при Р2 < Рг то

1785062

Если схемно-режимные условия энергосистемы таковы, что опасным сечением является сечение связей отправного узла при

Р2 > Рг> то

m13 = m14 m16 = гл17 = m18 = 0, m15 = 1 и на выходах блока 24 коммутируются сигналы, п1= Рi, пг = Рг --Р12А, ( пз- Pl = Pl, 10

П4= Р2

Если опасным сечением является приемное сечение при P2 < P2, то ((! (и 13 = m 14 = (и 15 = (и 17 = (и 18 = О, m 16 = 1.

И на выходе блока 24 сигналы равны: 15 п1- Р1, A п2= Р2

ПЗ= Рl = Рlз, ((( п4 = Р2 = Р23

Если опасным сечением является приемное 20 сечение при Р12 P2, то

m(3 = (т(14 = m15 = m16 = п118 = О, m17 = 1 и на выходе блока 24 сигналы равны пl = Pl = P13

III и 2 = Р2 = Р23

:-(((25 пз= Р1

n4= Р2

Если опасным сечением является сечение связей промежуточного узла при выдаче этим узлом активной мощности, то 30

m 13 = m 14 = (и 15 = (и 16 = m 17 = О, (т(18 = 1.

И на выходе коммутационного блока 24 сигналы соответствуют: п1= Р1

"I2 = Р2 35 пЗ = Pl = -P12

- ll п4=Р2 .

Таким образом, в зависимости от исходного режима и выбранного направления утяжеления на вход блока расчета коэффициентов 40 аппроксимации поступают сигналы, соответствующие значениям координат двум характерным точкам границы области максимальных режимов, ближайших к исходному режиму и "охватывающйх" исход- 45 ный режим.

В блоке 25 по поступившим в него значениям координат характерных точек определяются коэффициенты управления прямой аппроксимирующей гра(пщы обла- 50 сти предельных режимов на участке между рассматриваемыми характерными точками.

При этом используются следующие соотношения

Р1 P4 — Рз Рг 55

11

Р4 Р2

Р— Р

t2 =

Р4 — Р1 где Pl — Р4 — сигналы на соответствующих входах блока 25, tl, сг — сигналы на соответствующих выходах блока 25.

Так, если опасным сечением является сечение связей промежуточного энергоузла при потреблении этим узлом активной мощности, то

Р1 Р1-Р1 й, Р— РГ

Сигналы выхода блока аппроксимации tl, 12 поступают на 2-й и 3-й входы блока расчета предела передаваемой мощности в отправном сечении 26, на 1-й вход которого поступает сигнал, пропорциональный загрузке промежуточного узла в текущем режиме—

Рг. Сигнал выхода блока 26 формируется в соответствии с условием;

Ч1=52+ S(-R, где $1-33 — сигналы на соответствующих входах блока 26.

Величина сигнала на выходе блока соответствует предельной загрузке отправного сечения энергосистемы при заданной траектории утяжеления текущего режима—

Р пРед

Определение коэффициента запаса по активной мощности при заданном направлении утяжеления текущего режима осуществляется в блоке 27 при использовании следующих соотношений

1 "1 + А + Уз )3 + 4 )4, ) 5 1 + 6- 2 + j9 )3

yI .=)5 j7+ )6- j 7;

) =)5 )7-)6+)7, ,3 =)6 )7 )5;

74 )5+)7=)6

Q = J5 JG+ J7

$ 6 = )5 J 7+)6

У7 )6 )7+ J5 где )l-)7 — сигналы на соответствующих входах блока 27.

Определение коэффицие((та запаса по активной мощности осуществляется относи-. тельно предела передаваемой мощности в опасном сечении. Информация о том, какое сечение является опасным для текущего режима заданной траектории утяжеления,поступает на 5, 6 и 7 входы блока 27. Если опасным сечением является отправное сечение, то)5= 1,)6=)7=0.

Если опасным сечением является промежуточное сечение, то

1785062

16 ходят три элемента фиксации модуля наряжения на шинах каждого энергоузла, лемент фиксации активной мощности текуего режима в сечении связей промежуточного энергоузла и решающий блок, сигналы а выходах которого соответственно равны

j5 - =j7 - =0, j6 = 1. в

Если опасным сечением является приемное и сечение, то - э

j5=j6=0,j7=1. щ

На первые три входа блока 27 поступа- 5 ют сигналы, пропорциональные загрузке, соответственно, при много (P3), промежуточного (Р2) и отправного (Р1) энергоуэлов при заданной траектории утяжеления, На

4-й вход блока 27 поступает сигнал, пропор-. 10 циональный пределу передаваемой мощности в отправном сечении для текущего режима при заданной траектории утяжеления — P " Ред

Если опасным сечением является сече- 15 ние связей промежуточного узла, тогда

$1= 1 2=-1, 3= О, ) 4 = - 1,p;= 0,) 6= 1, y7= О и на входе блока 27 сигнал равен

Z2 Z3 Z2 74 23 24

Х1, X2 = —, X3

Z5 Z6 Z7

У7=

30, если г1 x6

Х9 =, если z» x6

40, ЕСЛИ X4>Z< >Х6

У хю=, если х4 z> èëè;

z>< х6,, если х7>г1 х4;

x»=, если хт z> или, z1 < х4,, если z1 хт, хи=

О, еслиz«xi, где г1-гт- сигналы на соответствующих входах реша1ощего блока, 55 отличающееся тем,что,сцелью повышения точности определения опасного сечения и расширения функциональных возможностей, дополнительно введены два элемента фиксации активной мощности в

Рз — Р1р л — Р2

К—

Р2

Величина Рз-Р1 "Р л — соответствует пределу передаваемой мощности в сечении свя-зей промежуточного узла.

Если опасным сечением является отправное сечение, то 1 =О, +=0, Q =-1, ) 4=. 1 Я =О, >6=0, у=1. и на выходе 27 сигнал равен

Рге,а Р,.

К вЂ”вЂ”

Р

Еслй опасным сеченйем является Сечение связей прйемного" энергоузла, то на входе 3 блока 27 сигнал равен

К вЂ” .

Р1Р + Р2 — Рз

Рз

Величина Р1"р- "+ Р2 соответствует значению предела передаваемой мощности в сечении-связей -приемного энергоузла.

Таким образом, для энергосистемы рассматриваемого вида использование устройства позволяет определить коэффициент запаса по активной мощности текущего режима прй различных траекториях утяжеления. При этом коэффициент запаса по активной мощности определяется в слабом сечении (опасное сечение) для рассматрива- 5 емой траектории утяжеления текущего исходного режима.

Формула изобретения

Устройство для определения коэффициента запаса по активной мощности текущего режима энергоси темы, состоящей иэ отправного, промежуточного и приемного энергоузлов, содержащее блок для фиксации опасного сечения. в состав которого х,х,х,(х +x,) г

xz" х,-х+ ха аxrx2 р-- -xxsin и ccos

rl gee

2 . 2 2 г

Х<-х, -Х4.,: Х,-х, -Х, Хб. +xssln avccos —.

2Х4 ., 2М, Xz

z(з1

2 z 2

Хт-xs-ху, I х -х -х,..

+Х,sin(access:

2X, RX, Xs

1785062

18 отправном и приемном сечениях.эйергоси- решающего блока подключен к второму вхостемы, три элемента фиксации реактивной ду первого блока идентификации границы мощности в отправном, промежуточном и в обл сти предельных режимов, первый вход приемном сечениях энергосистемы, три вы- которого подключен к пятому вь ходу блока числительных блока определения в текущем 5 деформирования координат особых точек режиме эквивалентной ЭДС для каждого границы области предельных режимов, выэнергоузла, переключатель, осуществляю- ходы которого соединены соответственно с щий коммутацию сигналов на его выходе в входами коммутационного блока: первый соответствии с заданной траекторией утя-: выход с вторым входом, второй выход с пяжеления, блок доформирования координат 10 тым входом, третий выход с двенадцатым особых точек границы области предельных входом, четвертый выход с десятым входом, режимов энергосистемы, два блока иденти- пятый выход с шестым входом, выходы ре- . фикации границы области предельных ре- шающего блока подключены к входам ком-. жимов в опасном сечении; коммутационный . мутационного блока: первый выход к блок, блок расчета коэффициентов аппрок- 15 первому входу, второй выход к восьмому симации, блок расчета предела передавае- входу, третий выход к дерятому входу, четмой мощности в отправном сечении, блок вертый выход ктретьему входу; пятый выход расчета коэффициента запаса по активной кчетвертому входу, шестой выходкседьмомощности, причем на первые входы вычис- му входу, девятый выход к тринадцатому лительных блоков определения эквивалейт- 20 входу, двенадцатый выход к восемнадцатоной ЭДС подключены элементы фиксации му входу, к выходу которого с четырнадцаактивной мощности, выходы которых под- того по восемнадцатый подключены ключены соответственно также к первому, соответственно выходы первого и второго второму и третьему входам переключателя; . блоков идентификации границы области на вторые входы блоков определения экви- 25 предельных режимов, четыре выхода комвалентной ЭДС подключейы выходы эле- мутационного блока подключены соответст- ментов фиксации реактивной мощности, на венно к четырем входам блока расчета . третьи входы блоков определения эквива- коэффициентов аппроксимации, первый и лентной ЭДС подключены выходы элемен- . второй выходы которого подключены к втотов фиксации модуля напряжения, выходы 30 рому и третьему входам блока определения блоков определения эквивалентной ЭДС предела передаваемой мощности, выход коподключены соответственно к четвертому, торого подключен к четвертому входу блока пятому и шестому входам переключателя, расчета коэффициента запаса устойчивовыходы переключателя подключены соот- сти; к пятому входу которого подключен деветственно к входам блока расчета коэффи-. 35 сятый выход решающего блока, девятый и циента запаса устойчивости по активной двенадцатый выходы которого подключены мощности, первый выход к третьему входу, к шестому входу блока расчета коэффициенвторой выход к первому входу, второй выход та запаса устойчивости, седьмой вход котопереключателя подключен к третьему входу . рого подключен. к одиннадцатому выходу каждого из блоков идентификации границы 40 решающего блока, сигнал на выходе каждообласти предельных режимов, к первому го из блоков определения втекущем режиме входурешающего блока, первомувходурас- эквивалентной ЭДС, формируется в виде чета предела передаваемой мощности, вто- + .г 1г рому входу блока расчета коэффициента Ь = аз аз запаса по устойчивости, с третьего по шес- 45 той выходы переключателя подключены со- где a> — а — сигналы на соответствующих ответственно к с второго по седьмой входам . входах каждого из блоков определения в решающего блока, выходы которого под- текущем режиме эквивалентной ЭДС, ключены к входам блока доформирования выходные сигналы переключателя (d1-dg), координат особых точек границы области 50 соответствующие логическим выражения: предельных режимов: первый выход к пер- 01= С лС1лСг вому входу, второй выход к второму входу, ог = C2AC3nC3 третий выход к третьему входу, седьмой вы-, дз = СзЛСгЛСз ход к четвертому входу. восьмой выход к . da = C

1785062

20

1 . если !1 < !з; !

1=

О, если I1 !з

1. если I1 l3; !

2 =

О, если I1< l3

К=

)4 Х

1 = J1 J7+ J2 ° J6+ J3 J5

П1= m1 ° m13+ mç m14+ m6 m15+ m3 ° m16 40

+ m8 m17+ m1О m18, где С1-Сд — сигналы на соответствующих входах переключателя, сигналы на соответствующих выходах блока доформирования координат особых точек границы области предельных режимов формируются в виде Й 2 !

2= 71+фз !

3= ф1 +@2 ! а- Дч-ps °

l5= Р1 где ф1 — ф6 — сигналы на соответствующих входах блока доформирования координат особых точек границы области предельных режимов, выходные сигналы !! и l2 каждого из блоков идентификации границы области предельных режимов в опасном сечении в соответствии с условиями

И! =!1 !2;

Тг l2V !2 где I1 — !з — сигналы на соответствующих вхо,дах каждого из блоков идентификации границы области предельных режимов в опасном сечении, сигналы на выходах коммутационного блока (n1-n4) формируются в соответствии с условиями

П2 = ГП2 ° ГП13+ ГП4 ГП14+ ГП8 m15+ m7 ГП16 + ад. m17 + ГП11. m18l

ПЗ = ГПЗ ГП13+ ГП5 m14+ m3 гп16+ m8 ГП16"

+ ГП1о ГП17+ m6 ГП18

5 па = m4 ° гп1з+ m6 m14+ m7 m15+ Гпд Гп16, + m11 m17+ m12 ГП18. где m1-m18 — сигналы на.соответствующих входах коммутационного блока, 10 сигналы на выходах блока расчета коэффи циента аппроксимации формируются в со; ответствии с выражениями т1

Р1 Р5" 2

I 4 —.Р2

15 РЗ Р1 тг

Ра "2 где P1 — P4 — сигналы на соответствующих входах блока расчета коэффициентов апп роксимации, сигналы на выходах блока расчета предела передаваемой мощности формируются в соответствии с условием

Г! = 82+ 81 83

25 где Я1 — Яз — сигналы на соответствующих входах блока расчета предела передаваемой мощности, сигналы на выходе блока расчета коэффициента запаса формируются в соответствии с усло30 вием

З5 где j1-J7 — сигналы на соответствующих входах блока расчета коэффициента запаса.

1785062

Составитель B.Håàåëüñêèé

Техред М.Моргентал Корректор А.Козориз

Редактор

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

Заказ 4369 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., 4/5