Устройство для автоматического регулирования частоты и активной мощности энергообъединения
СОю2 Соввтсиик
Еоцн ти сиик
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
{23) Приоритет Опубликовано 07. 1) .81 ° бюллетень № 41 Дата опубликования описания 09 (53)M. Кл. Н 02 3 3/06 9еударстюены6 кемнтвт СССР вв R933ll N306p9TOIINR и вткрытиЯ (53) УДК 621. 316..728:621.311 (088.8) (72) Авторы изобретения М. А. Рабинович и М. А. Кагаловский М Ордена Октябрьской Революции всесоюзный го дарственнйй проектно-изыскательский и научно-исследова льснйй, институт энергетических систем и электрических тей-. „ "Энергосетьпроект" (71) Заявитель (54) УСТРОИВ.ТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ И АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ЭНЕРГООБЪЕДИНЕНИЯ Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к области регу" лирования частоты и обменной мощности в энергосистемах (ЭС). Под влиянием внешних возмущений нагрузки, изменения величины и состава генерируемой мощности и ряда других факторов, частота и перетоки мощности в объединенных ЭС отклоняютая от плановых значений (уставок). При ятом возникает задача поддержа.10 ния частоты и перетоков мощности па межсистемным ЛЭП на плановом уровне. В настоящее время известен ряд устройств для регулирования частоты и IS активной мощности объединенных ЭС 1 (2 . Поскольку значения небалансов мощности, возникающих в отдельных энергосистемах, обычно неизвестны, то задачу регулирования решают на основе статических характеристик объекта управления (энергосистемы) и. величины отклонения частоты и перетока мощности от плановых значений. При этом, используемые в устройствах регулирования значения коэффициентов статизма (либо коэффициентов крутизны статической частотной характеристики) задаются путем экспертных оценок или на основе результатов системных испытаний. К недостаткам указанных устройств следует отнести их невысокую эффективность, посольку в процессе регулирования частоты и активной мощности не учитывается место возникновения возмущения, его величина и не принимается -во внимание переменный во времени характер статических .характеристик ЭС. Наиболее близким к предложенному техническому решению является устрой-ство для автоматического регулирова ния частоты и активной мощности энергообъединения, содержащее блок измерения частоты и перетоков мощности соединенный с регулятором, формирующею управляющее воздействие при от879702 -4 мощности, блок 2 формирования управляющего воздействия, блок 3 выделения случайной составляющей в колебаниях, перетоков мощности и частоты, блок 4 определения коэффициентов статизма, блок 5 расчета небалансов мощности и блок 6 распределения управляющего воздействия ° Устройство работает следующим об10 разом. Измеренные в блоке I значения перетоков мощности р и частоты f поступают в блбк 2 формирования управляющего воздействия, где сравниваются с плановыми значениями. Отклонения перетоков мощности Ья и частоты д f от 1 уставок используются для выработки управляющего воздействия О по какомулибо закону (например по интегральному, пропорционально-интегральному и т.п.) в блоке 2. Сигнал, пропорциональный управляющему воздействию, с выхода блока 2 поступает на вход блока 6 распределения управляющего воздействия. Управление блоком 6 осуществляют блоки 3-5. В блоке 3 выделяется случайная составляющая в колебаниях частоты ГС и перетоков мощности Р . По случайным колебаниям fC u с в блоке 4 определяются коэффициенты крутизны статической частотной характеристики отдельных ЭС энергообъединения. Подробное описание блоков 3 и 4 и их работа описаны (41. Коэффициенты крутизны k„ с выхода блока 4 поступают в блок 5 расчета небалансов мощности, где небалансы мощности отдельных ЭС ;находят из выражений клонении текущих значений частоты и \ перетока обменной мощности от уставок, выход которого подключен к входу блока распределения управляющего воздействия (3g. Распределение управляющего воздействия на регулирующие станции в этом устройстве осуществляется с помощью коэффициентов долевого участия, которые вычисляются на основе коэффициентов крутизны статической частотной характеристики (К ), задаваемых заранее диспетчером или технологом, В тех случаях, когда фактические " значения К не соответствуют заданным значениям, регулирование не может осуществляться достаточно эффективно ° Значения К в зависимости от времени суток, дня недели, сезона, состава оборудования и других факторов могут существенно меняться по величине. При этом ошибка в задании К может достигать 60-803. Кроме того, в указанном устройстве не учитывается место воз- д5 мущения в ЭС и его величина. Цель предлагаеМого изобретения— повышение эффективности регулированиячастоты и активной мощносТи объединенных ЭС. Поставленная цель достигаетйя тем, что устройство, содержащее блок измерения частоты и перетоков мощности, соединенный с блоком формирования управляющего воздействия, выход кото35 рого подключен к первому входу блока распределения управляющего воздействия, дополнительно снабжено последовательно соединенными блоком выделения случайной составляющей в колебаниях 40 перетоков мощности и частоты, блоком определения коэффициентов статизма и блоком расчета небалансов мощности. При .:òîì вход блока выделения случайной составляющей в колебаниях перето45 ков мощности и частоты соединен с вторым выходом блока измерения, частоты и перетоков мощности, третий вы" ход которого подключен к второму входу блока расчета небалансов мощности, а выход блока расчета небалансов мощ50 ности подключен к второму входу блока распределения управляющего воздействия. На чертеже дана блок-схема устройства для автоматического регулирова-. ния частоты и активной мощности энергообъединения. Предлагаемое устройство содержит блок 1 измерения частоты и перетоков jå =45 + )(Дf, ) = .- 4 () ) С выхода блока 5 сигналы, пропорциональные небалансам ;, поступают на вход блока распределения управляющего воздействия 6. Распределение суммарного управляющего воздействия 0 на каждую энергосистему 0; осуществляется согласно следующим соотношениям: 0 а„ 50 (2) гдето„= при наличии регулировочного диапазона в З1 ЭС; I 4/Å Ì„! — при исчерпании pery-. Ь лировочного диапазона в ЭС. еаа; О, ) если Е *) О.. 4, 5 8 Множитель Q является нормирующим(ф> 1) i и равен единице только в том случае, когда регулирующие станции всех 3С не исчерпали свой регулировочный диапазон. Таким образом, предлагаемое устройство для автоматического регулирования частоты и активной мощности энергообъединения является адаптивным по отношению к изменяющимся параметрам энергообъединения, чем определяется высокая эффективность регулирования. Задаваемое предлагаемым устройством управляющее воздействие на изменениф мощности регулирующих электростанций i-й ЭС при наличии необходимого регулировочного диапазона на них, всегда .пропорционально небалансу мощности, возникшему в этой же энергосистеме. Следовательно устройство стремится к подавлению внеплановых отклонений частоты и перетоков мощности по межсистемным связям. Предлагаемое устройство может найти применение в электроэнергетике как в цифровых, так и аналоговых автоматических системах регулирования частоты и активной мощности. Формула изобретения Составитель К. Фотина Редактор Т. Морозова Техред С.Мигунова Корректор С. Щомак Заказ 9735/25 Тираж, 678 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Устройство для автоматического регулирования частоты и активной мощности энергообъединения, содержащее блок измерения частоты и перетоков 79702 6 мощности, первый выход которого соединен с блоком формирования управляющего воздействия, выход которого подключен к первому входу блока распределения управляющего воздействия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности регулирования, оно дополнительно содержит последовательно соединенные блок вы10 деления случайной составляющей в ко лебаниях перетоков мощности и частоты, блок определения коэффициентов статизма и блок расчета небалансов мощности, причем вход блока выделения случайной составляющей в колебаниях перетоков мощности и частоты соединен с вторьи выходом блока измерения частоты и перетоков мощнОсти, третий выход которого подключен к второму входу блока расчета небалансов мощности, выход которого подключен к второму входу блока распределения управляющего воздействия. Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе Дроздов А. Д.- и др. Автоматизация энергетических систем. M. "Энергия", 1977, с. 142-164. 2. Авторское свидетельство СССР 11 509938, кл. Н 02 3 3/06, 3. Авторское свидетельство СССР - 545038, кл. H 02 J 3/06, 1977 (прототип). 4. Авторское свидетельство СССР по заявке N - 2701881, кл. Н 02 3 3/ОЬ, 1978.
