Устройство для моделирования переходных процессов в энергосистемах
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 29.IX.1970 (№ 1478078/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 18.IV.1973. Бюллетень № 19
Дата опубликования описания ЗХ11.1973
М. Кл. G 06g 7/62
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 681. 33 3 (088.8) Авторы изобретения
Г. T Адонц, Г. А, Айрапетян и А. Н. Мусаелян
Армянский научно-исследовательский институт энергети
3 аявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ
ПРОЦЕССОВ В ЭНЕРГОСИСТЕМАХ
Изобретение относится к области электрического моделирования.
С помощью известных моделирующих устройств для расчетов и исследования установившихся и переходных процессов в энергосистемах обеспечивается автоматический расчет установившихся и кратковременных электромеханических режимов (динамической устойчивости).
Однако для расчетов и анализа режимов, связанных с возникновением больших дефицитов мощности и работой автоматической частотной разгрузки (АЧР) и частотного автоматического повторного включения (ЧАПВ), оказывается необходимым выполнение дополнительных ручных вычислений и многократной установки электрического режима, что приводит к потере точности и увеличению продолжительности расчетов.
Целью изобретения является создание моделирующего устройства для автоматизации расчетов и исследования электромеханических переходных процессов, возникающих при больших дефицитах мощности и работе АЧР и ЧАПВ (результирующей устойчивости), что приводит к обеспечению точности и быстроты расчетов. Электромеханический переходный процесс при возникновении больших дефицитов мощности, сопровождаемый снижением частоты, реализуется предлагаемым автоматическим устройством методом решения уравнений роторов генераторов в конечных разностях по частоте, при котором для решения уравнений генераторных и нагрузочных
5 узлов энергосистемы используется только один комплект аналогового вычислительного устройства (машины последовательного действия).
Сравнительно длительное время протека10 ния процессов снижения частоты вследствие больших постоянных времени машин (порядка 10 — 15 сек), позволяет в каждом промежуточном режиме не учитывать электромагнитные переходные процессы в контурах гене15 раторов и динамические процессы в системе регулирования. Это дает возможность при исследовании указанных процессов пользоваться параметрами установившегося режима генераторов при различных дискретных значе20 ниях частоты.
В качестве заданных величин принимаются параметры системы и ее доаварийного стационарного режима, статические характеристики нагрузочных узлов, аппроксимированные
25 полиномами, законы регулирования возбуждения генераторных узлов системы, а также значения мощностей потребителей, отключаемых в нагрузочных узлах энергосистемы от устройств АЧР и включаемых от устройств
30 частотного АПВ на каждой ступени частоты
378895
Предложенное устройство отличается тем, что оно содержит блок расчета временных интервалов и соединенный с ним блок расчета активной Мощности генераторов, выход которого соединен со входом блока моделирования установившегося режима, блок дискретного изменения частоты и подключенный к его выходу блок расчета мощностей, выход которого соединен с моделью нагрузочных узлов, а входы соединены с блоком управления и моделью энергосистемы, подключенной к блоку расчета временных интервалов, а выходы блока дискретного изменения частоты подключены к блокам моделирования генераторных и нагрузочных узлов.
На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство состоит пз модели энергосистемы 1, подключенных к ней своими входами и выходами блока 2 решения уравнений системы возбуждения и регулирования генераторов и блока 3 моделирования нагрузочных узлов энергосистемы по их статическим характеристикам, блока 4 моделирования установившегося режима, связанного входами с блоками 2 и 3 и моделью энергосистемы 1, а выходом — с моделью энергосистемы, блока
5 расчета временных интервалов Л1, подключенного входом к модели энергосистемы, а выходом — к блоку печати б, который также связан непосредственно с моделью энергосистемы, блока 7 расчета активной мощности генераторов P„ „„, связанного входом с блоком 5, а выходом — с блоком 4 моделирования установившегося режима, блока 8 расчета мощностей АЧР и ЧАПВ, вход которого подключен к модели энергосистемы, а выход — к блоку 3 моделирования нагрузочных узлов, блока управления 9, связанного, каналами управления с блоками 2, 3, 4, б и 8, через блок 10 дискретного изменения частоты— с блоками 2, 3 и 8, а через коммутатор 11 — с моделью энергосистемы.
На модели энергосистемы набирается эквивалентная схема замен(ения исследуемой энергосистсмы. В блоках 2, 3, 5 и 7 в соответствии с заданными параметрами турбин, синхронных генераторов, регуляторов и нагрузок осуществляется установка коэффициентов уравнений и настройка функциональных устройств. В блоке 8 устанавливаются коэффициенты, характеризующие значения MQUIностей нагрузок, отключаемых от АЧР и вклю: аемых от ЧАПВ при определенных дискретных значениях частоты. В блоке 10 устанавливается наперед выбранная величина шага по частоте Af. Блок управления 9 настраивается на необходимую программу расчета
ЛЧР и соответстьующей автоматической регистрации параметров режима.
Устройство работает следующим образом.
Путем задания соответствующих параметрог на блок 4 устанавливается исход:.ый установившийся режим. По окончании установки и
45 регистрации указанного режима после очередного сигнала с блока управления 9 посредством коммутатора 11 в схеме модели энергосистемы моделируется схема замещения аварийного режима.
После этого блок 4 устанавливает при неизменных углах 6 роторов генераторов аварийный режим, соответствующий новым параметрам режима генераторов и нагрузок, полученным в результате решения уравнений в блоках 2 и 3. Активные мощности генераторов этого режима поступают на суммирующее устройство блока 5. Полученное на выходе блока 5 значение ht, соответствующее тому промежутку времени, в течение которого частота изменяется на Л/, подается на вход блока печати 6 и регистрируется по команде с блока управления 9.
В блоке 5 рассчитывается также значение
hf —, которое подается на вход блока 7 расчеМ та Р„„„„. С выхода блока 7 значения Р. подаются на вход блока 4. По команде с блока управления 9 блок 4 устанавливает промежуточный установившийся режим, соответствующий полученным значениям мощностей генераторов Р„„.„,, и прежним значениям э.д.с. и активных и реактивных мощностей нагрузок Р„и Я„. Установленные таким образом углы э.д.с. генераторов являются значениями
6 следующего шага расчета.
После этого по команде с блока управления 9 блок 10 рассчитывает и подает на входы блоков 2, 3 и 8 значение частоты Af нового шага, и в блоке 8 рассчитываются мощности нагрузочных узлов, отключаемые от АЧР и включаемые от ЧАПВ при этой частоте. Полученные значения мощностей подаются на блок 3 моделирования нагрузочных узлов.
После этого блок 4 устанавливает установившийся режим, соответствующий второму шагу расчета. Последующие шаги расчета выполняются аналогично первому шагу. При выполнении заданного числа шагов расчета по команде с блока управления 9 процесс решения останавливается.
Предмет изобретения
Устройство для моделирования переходных процессов в энергосистемах, содержащее модель энергосистемы, блоки моделирования генераторных и нагрузочных узлов, блок моделирования установившегося режима, блок управления, блок памяти и коммутатор, отличаюи ееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, оно содержит блок расчета временных интервалов и соединенный с ням блок расчета активной мощности генераторов, выход которого соединен со входом блока моделирования установившегося режима, блок дискретного изменения частоты и подключенный к его выходу блок расчета мощностей, выход которого соединен с моделью нагрузочных
378895
Составитель Е. Тимохина
Техред Е, Борисова
Редактор Т, Фадеева
Корректор Е. Сапунова
Заказ 1826j16 Изд. № 443 Тира>к 647 Подписное
ЦНИИ .ПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, К-35, Раушская паб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 узлов, а входы соединены с олоком управления и моделью энергосистемы, подключенной к блоку расчета временных интервалов, а выходы блока дискретного изменения частоты подключены к олокам модел;1рования генераторных и нагрузочных узлов.
