Способ автоматического регулирова-ния параметров энергосистемы

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик !!!843091

4

l (61) Дополнительное к авт, свил-ву (51)M. Кл. (22) Заявлено 21.08,79 (21) 2828542/24 07

Н 02 d 3/06 с присоединением заявки №

Гасударственный камктет (23)Приоритет

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень ¹ 24 (53) УДК 621.311.016,31 (088.8) по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 30.06.81 (72) Авторы изобретения

10. М. Терезов, М. Я. Вонсович и Л, Е, Эйгус, I g-:-: ! " ! (71) Заявитель (54) CHOCOF АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ЭНЕРГОСИСТЕМЫ

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для автоматического регулирования параметров энергосистемы, например, перетока обменной мощности и частоты энергообъединений.

Известны способы регулирования перетока мощности по линии электропередач путем воздействия на задание мощности или отно сительного прироста регулирующих электростанций в функции величины отклонения перетока мощности от заданного значения на основе пропорционально-интегрально-дифференциального регулирования (1) и (2l.

Недостаток указанных способов связан с тем, что фактическое долевое участие электростанций в регулировыпги отклонения контролируемого параметра изменяется в процессе отработки задания. Дело в том,что в про цессе регулирования участвуют электростанции, имеющие различные динамические характерис1ики- автоматического изменения мощности (различные и переменные в процессе регулирования допустимые скорости изменения мощности).

В соответствующих аналоговых системах автоматического регулирования перетоков мощности и частоты формирование интегральной составляющей регулирующего воздействия, которое в соответствующих пропорциях поступа5 ет на электростанции, осуществляется одним общим для всех регулирующих электростанций интеграторов. Настройку интегратора производят, исходя из требований подавления автоматичес- кой системой отклонений регулируемого na t0 раметра заданной амплит.ды и скорости изменения, В автоматической системе каждая регулирующая электростанция, как объект управления, представляет собой следящую систему, которая должна обеспечивать изменение своей

15 фактической мощности вслед за изменением управляющего воздействия без запаздывания цли в худшем случае постоянным запаздыванием,не увеличивающимся в процессе отслежи20 вания. управляющего воздействия. При указанной настройке интегратора скорость изменения интегральной:составляющей регулирующего воздействия в ряде случаев превышает допусти- . мую скорость изменения нагрузки части менее

3 843091 4

50 быстродействующих электростанций. Вследствие этого на входе менее быстродействующих следящих систем возникает расходящаяся динамическая ошибка (т.а увеличивающееся во времени запаздывание), которая ликвидируется в то время, когда отклонение регулируемого параметра подавлено изменением мощности более быстродействующих электростанций. Вре,мя ликвидации этих запаздываний определя- ется величиной накопленного запаздывания и динамическими воэможностями объекта (электростанции) .

Вследствие этого в начале процесса регулирования за счет более высокой динамики происходит значительное изменение мощности быстродействующих электрос акций и только затем начинается изменение мощности электростанций, имеющих меньшее быстродействие.

Ф

При этом происходит обратное изменение нагрузки быстродействуюп1их электростанций.

Таким образом, регулирование производится в несколько этапов, последовательно во времени, с неоднократным перераспределением нагрузки между регулирующими электростанциями. В существующих системах автоматического управ пения, реализующих известные способы регулирования, подобный колебательный процесс неизбежен при участии в регулировании электростанций с различными, меняющимися в процессе регулирования скоростями изменения нагрузки. Неоднократные перераспределения мощности между регулирующими электростанциями в процессе регулирования не возникают только при условии, что изменения активной мощности электростанций не запаздывают относительно задания, поступающего на электростанцию.

Наиболее близким к предлагаемому является способ автоматического регулирования перетока мощности между двумя частями энергосистемы заключающийся в воздействии на задание мощности или относительного прироста регулирующих электростанций в фуикции величины отклонения перетока,его интеграла и производной с увеличением интегральной составляющей. при положительном значении

° отклонения, при этом нри отрицательном значении отклонения перетока сигналы, пропорциональные отклонению перетока и по производной, уменьшают s заданном соотношеящ, а после снижения интегральной составляющей воздействия до нуля отключают сигнал по отклонению перетока,используемый для получения интегральной составляющей 131.

Этому способу присущи все недостатки известных способов.

Цель изобретения — повъппеиие экономичности и надежности автоматического регулирования параметров энергосистемы, например пе25

Зо

35 0

45 ретоков обменной мощности и частоты, путем устранения в переходных процессах излишних перераспределений нагрузки между регулирующими электростанциями, Укаэанная цель достигается тем,что в способе автоматического регулирования параметров - энергосистемы, например, перетоков мощности и частоты, путем формирования управляющего воздействия на задание мощности или относительного прироста регулирующих электростанций в функции текущего отклонения регулируемого параметра, например, пропорционально-интегрально-дифференциальной, измеряют текущее значение мощности каждой регулирующей электростанции непосредственно или значение мощности на выходе модели наиболее вероятного переходного процесса автоматического изменения мощности этих электростанций, для каждой электростанции определяют разность между текущей величиной ее управляющего воздействия и измеренной мощностью,полученную разность умножают на коэффициент влияния изменения мощности соответствующей электростанции на регулируемый параметр, суммируют полученные произведения и изменяют текущее отклонение регулируемого параметра на величину суммы полученных произведений, взятой с отрицательным знаком, и полученный сигнал используют в качестве отклонения регулируемого параметра.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего предложенный способ для случая, когда отсутствует измерение фактической мощности одной (а именно второй) регулирующей электростанции.

Устройство содержит последовательно включенные opraa 1 измерения фактического отклонения регулируемого параметра, элемент 2 формирования упрежденного отклонения регулируемого параметра, связанный по второму входу с сумматором 3, интегратор 4 и задатчик

5 мощности регулирующих электростанций.

Каждый выход эадатчика 5, связанный с регулятором мощности 6 соответствующей регулируияцей электростанции, подключен к сумматору 3 через один из входов последовательно включенного блока 7 формирования обратной

Ьереходной функции этой электростанции,связанного по другому входу с датчиком 8 фактической мощности соответствующей регулирующей электростанции.При отсутствии датчика 8 фактической мощности регулирующей электростанции соответствующий выход задатчика 5 подключен к обоим входам блока 7 формирования обратной переходной функции электростанции. Блок 7 в свою очередь содержит последовательно включенные элемент 9 вычитания и усилитель 10 с коэффициентом усиления,равным коэффициенту влияния из5 84309 менения мощности соответствующей регулирующей электростанции на регулируемый параметр.

Для электростанции, у которой отсутствует датчик 8 фактической мощности, в блок 7 введен дополнительно блок 11 с передаточной функцией, моделирующей переходной процесс автоматического изменения мощности этой электростанции при изменении ей задания, выход которого подключен ко второму входу элемента 9 вычитания. 10

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Сигнал а р (+), соответствующий фактическому отклонению регулируемого параметра, подают на один из входов элемента 2 формирования сигнала д р (Е ), соответствующего упрежденному отклонению регулируемого па параметра, на второй вход которого подают

I сигнал Е (t ), соответствующий сумме величин обратных переходных функций регулиру- 20 ющих электростанций. Для формирования сиг- I нала Е, (Ь ) производят измерение фактической мощности каждой регулирующей элект- 8 ростанции, которое получают на выходе соответствующих датчиков 8 в виде сигнала М,». ° (t) .для 25

1 I каждой регулирующей электростанции формиру-а. ют сигнал г.„(t), соответствующий величине за- э. паздывания изменения фактической мощности электростанции Ny (+) относительно текущего задания электростанции, которое в виде сигнала 30

2Ä ft) подают с соответствующего выхода эадатчика 5 на второй вход элемента 9 вычи. тания. На выходе элемента 9 получают сигнал

@ „(t), определяемый по формуле.

В случае отсутствия запаздывания автоматического изменения фактической мощности всех регулирующих электростанций относительно по: ступающих на электростанщпо заданий в течение всего времени процесса регулирования сигнал на входе сумматора 3 равен нулю, и регулирование осуществляется по известному способу.

При возникновении запаздывания автоматического измененйя фактической мощности, на- пример, первой электростанции на выходе

) сумматора 3 возникает сигналЕ »()=(„М-" „Я)Ф» что приводит к упреждению изменению сигнала др (Ц по отношению к изменению сигнала ЬР(Ц фактического отклонения регулируемого параметра на указанную величину обратной- переходной функции первой регулирующей электростанции. В результате появление запаздывания автоматического изменения фактической мощности первой регулирующей электростанции приводит к упреждающему изменению до нуля сигнала ЛP (t) по отношению к сигналу ьР (t) останову интегратора 4 и окончанию изменения заданий всем регулируюf щим электростанциям при hp(<) f (<)=O

В дальнейшем по мере ликвидации эапаздыва35

Сигнал Е „(t), соответствующий величине обратной переходной функции электростанции, формируют путем изменения сигнала 6» (t) пропорционально коэффициенту К влияния изменения мощности электростанции на регулируемый параметр с помощью усилителя 10 по формуле

1 4 д1» (+:), соответствующего упрежден ому отклонению регулируемого параметра. При возникновении отклонения регулируемого параметра д p(t) в установившемся режиме (закончен переходный процесс автоматического изменения мощности всех регулирующих электростанций — Й с)»„(+) =21(В, -К 1(t) =Z (t),...

М (р)=-г (.) сигнал, (+) равен нулю фп» - Ill и сигнал др (+) упрежденного отклонения регу руемого параме ра на входе элеме 2 равен сигналу др(t) фактического отклонения регулируемого параметра на одном иэ его входов (ьр (t)=e p(+))..

Е ()= ;(1) k. (2-)

»

Сигнал Ед (t) формируют с помощью сумматора 3 по формуле

»Т\

6, (+) = Е; . (+-), - (3) где»т1 — общее количество регулирующих электростанций.

С гнал (t) подают в качестве сигнала. отрицательной обратной связи (ООС) на второй вход элемента 2 формирования сигнала ния f „(t) первой регулирующей электростанцией происходит одинаковое синхронное так иб Ф изменение к нулю как АР(Ц, так и@ 3(Ц в результате чего сигнал h p (t) сохраняет постоянно нулевое значение, и изменение заданий регулирующим электростанциям не производится. Это происходит в результате того, что изменение сигнала фактического отклонения регулируемого параметра, происходящее в результате реального влияния изменения мощности первой регулирующей электростанции, идентично воспроизводится в изменении

843091

7 сигнала OOC с помощью коэффициента влияния изменений мощности первой электростанции на регулируемый параметр.

Таким образом, ликвидация отклонения регулируемого параметра осуществляется без неоднократных перераспределений нагрузки между регулирующими электростанциями независимо от величины запаздывания и времени его ликвидации регулирующей электростанцией.

При наличии запаздывания у двух и более Î регулирующих электростанций способ осуществляется аналогично.

В случае невозможности измерения фактической мощности какой-либо регулирующей электростанции (например второй электро- 15 станции) используют блок 11 моделирования переходного процесса автоматического изменения мощности этой электростанции, на вход которого подают сигнал 2. (6) задания, поступающий на электростанцию. На выходе блока

11 получают сигнал йф И), моделирующий процесс автоматического изменения мощности второй электростанции, который используют вместо измерения фактической мощности регулирующей электростанции. 25

Таким образом, использование предлагаемого способа автоматического регулирования перетоков обменной мощности и частоты энергообъединения регулирующими электростанциями с -различными нелинейными динамическими характеристиками обеспечивает исключение неоднократных перераспределений мощности электростанций в процессе регулирования, уменьшение износа энергетического оборудования н тем самым повышение надежности 35 и экономичности- автоматического регулирования В электрических сетях сложной конфигурации.

°

Формула изобретения.Способ автоматического регулирования параметров энергосистемы, например перетоков мощности и частоты, путем формирования управляющего воздействия на задание мощности или относительного прироста регулирующих электростанций в функции текущего отклонения регулируемого параметра, например пропорционально-интегрально-дифференциальной, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности н надежности, измеряют значение мощности каждой регулирующей электростанции непосредственно илн значение мощнфти на выходе модели наиболее вероятного переходного процесса автоматического изменения мощности этой электростанции, для каждой электростанции определяют разность между текущей величиной ее управляющего воздейст- вия и -измеренной мощностью, полученную разность умножают на Коэффициент влияния изменения мощности соответствующей электростанции на регулируемый параметр, суммируютлолученные произведения и изменяют текущее отклонение регулируемого параметра на величину суммы полученных произведений, взятой с отрицательным знаком, и.полученный сигнал используют в качестве отклонения регулируемого параметра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР К 505085, кл. Н 02 J 3/06, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР No 498687, кл. Н 02:Г 3/06, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР К 450284, кл. Н 02 j 3/06, 1971.

843091

Составитель К. - Фотина

Техред H. Бабурка Корректор Ю,Макаренко

Редактор А. Лежннна

Заказ 5150/75

Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д,,4/5

Филиал ПИЛ "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4