Способ автоматического регулирования параметра энергосистемы

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>i>983881

Союз Советски к

Социалистичесник

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.04.80 (21) 2910773I24-07 с присоединением заявки,% (53)M. Кл.

Н 02 1 3/06

3веуаерстеанеый кевнтет

СССР йе явлам «зе4уетеккф н етерытке (23) Приоритет

Ю

Опубликовано 23.12.82. Бюллетень М 47 (53) УДК621.316. .726:621.311 (088.8) Дата опубликования описания 23.12.82 (.72) Автор изобретения

Ю. N. Терезов (71) заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПАРАМЕТРА ЭНЕРГОСИСТЕМЫ

Изобретение относится к электроэнер гетике и может быть использовано для автоматичеокого регулирования . параметра энергосистемы, в частности перетока обменной мошности и частоты энергосистемы.

Известны способы регулирования параметра энергосистемы, в частности перетока мощности по линии электропередачи путем воздействия на задание мошности или относительного прироста регулирующих электростанций в функции ве. личины отклонения перетока мошности от заданного значения на основе пропорционально-интегрально-дифференциального регулирования (1 1 .

Недостаток указанного способа связан с тем, что в процессе регулирования участвуют объекты управления, например, регулируюшие электростанции, имеющие различные динамические характеристики автоматического изменения своих регулируемых параметров, например, мощности (различные и переменные в процессе

2 регулирования допустимые скорости изменения мощности). Это приводит к тому, что процесс регулирования параметра энергосистемы протекает с неоднократным изменением в противоположных не5 правлениях регулируемых параметров объектов управления, например, с неоднократным перераспределением нагрузки между регулируюшими электростанциями, что, приводит к снижению надежности автоматического регулирования в электрических сетях сложной конфигурации„ увеличению износа энергетического.об<>. рудования и снижение экономического эффекта Действия систем регулирования.

Этот процесс регулирования происходит вследствие сушествования на входе регуляторов менее быстродействуюших объектов управления динамической ошиб20 ки, которая представляет собой разницу между текушим фактическим значением регулируемого параметра объекта управления, которое задается регулятором более высокого уровня, например, регуляЭтот способ автоматического регулирования перетока мощности заключается в воздействии на задание мощности или относительного прироста регулирующих электростанций в функции величины от- клонения перетока, его-интеграла и производной с увеличением интегральной составляющей при положительном значении отклонения, при этом, при отрицательном значении отклонения перетока, сигналы, пропорциональные отклонению перетока и по производной, уменьшают в заданном соотношении, а после снижения интегральной составляющей воздейсч;вия до нуля отключают сигнал по отклонению» перетока, используемый для получения интегральной составляющей (3).

Недостатки этого способа такие же с как у вышеописанного аналога.

Целью изобретения является повышение экономичности и надежности автоматического регулирования параметров энергосистемы, Поставленная цель достигается тем, что в способе автоматического регулирования параметра энергосистемы путем формирования управляюшего воздействия на объект управления с наличием интег ральной составляющей отклонения регулируемого параметра, фиксируют момент достижения регулируемым параметром энергосистемы нулевого значения и прекращают на объектах управления изменение регулируемого параметра в направлении, приводящем к достижению регулируемым параметром энергосистемы нулевого значения.

На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит последовательно включенные задатчик 1 установки регулируемого параметра энергосистемы, элемент 2 сравнения, связанный с дат чиком 3 регулируемого параметра энергосистемы, пропорциональнс -интегрально-дифференциальный регулятор Ф, зада чик 5 сигналов управляющего воздейс вия объектом управления, каждый выход которого через последовательно включенные блоки 6 принудительного обнуления сигнала динамической ошибки, соединен с регулятором 7 соответствующего объекта управления, датчики 8 текущего фактического значения регулируемого параметра соответствующего объекта управления,, выходы которых подключены к третьему и четвертому входам соответствующих блоков 6, и блок 9 определения

3 083В81 „ 4 тором перетока и частоты, и фактическим значением регулируемого параметра объекта управления. Динамическая ошибка на входе регуляторов менее быстродействующих объектов управления существ вует и в то время, когда отклонение регулируемого параметра энергосистемы подавлено изменением регулируемых параметров более быстродействующих объектов управления, что приводит к про- 1р должающемуся изменению регулируемых параметров менее быстродействующих

-объектов управления и вступлению в работу более быстродействующих объектов управления с изменением. своих регулируемых параметров уже в противоположном направлении.

Известен также способ автоматического регулирования параметров энергосистемы путем формирования управляющего 2О воздействия на задание мощности или относительного прироста регулирующих электростанций в функции измененного (упрежденного) отклонения регулируемого параметра, например, пропорцианальноинтегрально-дифференциальной Р 2 .

Недостаток указанного способа заклю- . чается в необходимости применения (использования) обратных каналов связи и устройств телемеханики при его реали-! зации в системах автоматического регулирования с удаленными объектами управления, которые необходимы для передачи информации о текущем фактическом значении регулируемых параметров объек35 тов управления. Применение в этом способе моделей наиболее вероятного переходного процесса автоматического изменения регулируемого параметра объекта управления наиболее целесообразно и эффективно при кратковременном выходе из работы обратных каналов связи или устройств телемеханики. Поэтому необходимость применения и использования обратных каналов связи и устройств телемеханики при реализации указанного способа в системах автоматического регулирования параметров энергосистемы сохраняет свою актуальность, что увеличи/ вает себестоимость создания подобных ю систем, себестоимость их эксплуатации и снижает надежность их работы по мере удлинения обратных каналов связи.

Ъ

Наиболее близким к изобретению является способ автоматического регули« 53 рования параметра энергосистемы, в частности перетока мощности между двумя частями энергосистемы.

5 0838 момента изменения отклонения регулируемого параметра ° энергосистемы до нуля или момента изменения его знака, связанного с выходом элемента 2, и подключенного своим выходом к вторым входам блоков 6.

Блок 6 в свою очередь содержит. последовательно включенные управляемое : запоминающее устройство 10, инвертор

ll, сумматор 12. и сумматор 13, 10 ,связанный по одному иэ входов с управляемым запоминающим устройством 14; а по другому входу — с инвертором 15.

Способ осуществляется следующим образом. 15

В исходном состоянии в момент времени со отклонение регулируемого пара-. метра энергосистемы равно нулю и сигнал ЬРН;о) на выходе элемента 2 сравнения равен нулю. На выходах задатчи- -zo ка 5 существуют неизменяемые во вре мени сигналы -(о), так как P(to)=0.

На выходе управляемого запоминающего устройства 10 существует сигнал Zg(+g, который запомнен в момент времениЬ. g5

Сигнал 7 (Е.,)равен по величине и . знаку сигналу -7 Q ) . Сигнал Z (g ) проходя через инвертор 11 изменяет свой знак на противоположный, в результате чего на выходе сумматора 12 в момент вре- зо мени ф существует сигнал Я1(1о), равный нулю

4Ио) =2(+о) Ъ(о) . (1)

На выходе инвертора 15 существует сигнал — йф (, ), равный по величине и противоположный по знаку сигналу текущего фактического значения регулируемого параметра объекта управления Я Цо) .

На выходе управляемого запоминающего устройства 14 существует сигнал Й Я, ), который запомнен в момент времени ф.о

Сигнал N (

Сйгнал Е (ф ) является входным сиг50 налом регулятора 7, который при нулевом сигнале не производит измнения ре. гулируемого параметра объекта управления. При возникновении отклонения регулируемого параметра энергосистемы

; др() фО/ и на весь период времени его .регулирования до момента 6.1, пока отклонение регулируемого параметра энер81 6 госистемы не изменит знак или не стаи равным нулю, на выходе управляемых запоминающих устройств 10 и 14 сохраняются сигналы, запомненные в момент времени о — соответственно (+.+) и

Ny(Q). Приор(ЦфО на выходе задатчика 5 существует сигнал (), соотвеч ствуюший текущему отклонению Ь Р(1) .

В результате, на выходе сумматора 12 возникает отличный от нуля сигнал 6.1(Ц, знак и величина которого будет соотве1 ствовать требуемому направлению и величине изменения регулируемого параметр ра объекта управления.

f.„@=2.Ü)-z () . Щ

На выходе сумматора 13 также воэникнет отличный от нуля сигнал Я Щ который по зраку будет соответствовать знаку сигнала Я„®, а его величина будет зависеть от динамических свойств объекта управления. <(+)=2(+)-> ь(+о)+йъ(+о)- ф(+? (4) При достижении отклонением регулируемого параметрц энергосистемы, в момент времени 61 значения; ноль gP(g) =

=О/, блок 9 определения момента изменения до нуля или момента изменения знака отклонения регулируемого параметр ра энергосистемы, сформирует на своем выходе импульсный сигнал достаточной длительности, по которому управляемые запоминающие устройства 10 и 14 осуществляют перезапись в памяти значение текущих входных сигналов на момент времени Ь . В результате на выходе сумматор 12 и 13 в момент времени произойдет обнуление сигналов

t, 8„) = z(4„) -z(< „) (2

Е (1„) =Х(„)-г, И„)+ М (Ф„)-Йф(1). (6) Нулевой сигнал на входе регулятора

7 приводит к прекращению изменения регулируемого параметра объекта управле-ния в направлении, приведшем к ликвидации отклонения регулируемого параметра энергосистемы в момент времени 1, когда диктическое отклонение регулируемого параметра энергосистемы стало равным нулю ДР (t ) =О/ и дальнейшее изменение регулируемого параметра обьекта управления в прежнем направлении привело бы к его перерегулированию.

Таким образом, начиная с момента времени Ь.1, регулятор 7 стабилизирует параметр объекта управления около значе7 0838 ния, равного текушему фактическому значению регулируемого параметра объекта в момент времени 4.» .

Если в момент времени 1 произойдет не обнуление сигнала 6РЯ.„), а изменение его знака, то по сигналу от блока

9 произойдет перезапись памяти управляемых запоминающих устройств - аналогично вышеизложенному. В этом случае сигналы E, () и Я (4, )в момент вре- 1Е мени tiтакже будут равны нулю. MG» менение знака отклонения регулируемого параметра энергосистемы приведет к перемене направления изменения сигнала управляющего воздействия, в результате 1д чего начиная с.момента времени ., +д1 и далее изменяются знаки сигналов

Я„(„, у)и (E, + д ) ф + ) (1+4Ь)-Z>(t,<) ((7) Ж1+a )= И. +ь )-1 () Mq(%„) ф + .

В результате начиная с момента време ни% +дф,, одновременно с изменением знака сигнала управляюшего воздействия происходит тождественное изменение зна ка на входе регулятора 7, что приводит к одновременному изменению направления регулирования параметра объекта управ-. ления. зо

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить экономичность и на-.

Si 8 дежность автоматического регулирования параметров энергосистемы за счет устранения в переходных процессах регулирования неоднократных изменений в противоположных направлениях регулируемых параметров объектов управления.

Формула изобретения

Способ автоматинеского регулирования параметра энергосистемы путем формирования управляюшего воздействия на о6 екты управления с наличием интегральной составляющей отклонения регулируемого параметра, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, фиксируют момент достижения регулируемым параметром энергосистемы нулевого значения и прекрашают на объектах управления изменение регулируемого параметра в направлении, приводящем к достижению регулируемым параметром энергосистемы нулевого значения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 505085, кл. Н 02 У 3/06, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

% 843091, кл. Н 02 У 3/06, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР

Ne 450284, кл. Н 02 у 3/06; 1971..