Централизованное устройство для управления напряжением и реактивной мощностью энергосистемы

 

Изобретение относится к устройствам для управления напряжением и реактивной мощностью энергосистемы. Цель изобретения - упрощение устройства путем уменьшения необходимого для управления количества телеканалов. Для этого автоматически в процессе управления выявляются и учитываются состояния ограничения располагаемой реактивной мощности управляемых источников путем анализа реакции источников на посылаемые устройством сигналы управления. 1 ил.

союз советсних социАлистичесник

РЕСПУБЛИК

А1 (51)4 Н 02 Л 46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРи гннт сссР

t (2 1) 4339 750/2 4-07 (22) 20.10.87 (46) 30.08.89. Вюп. У 32 (7)) Рижский политехнический институт им. А.Я,Пельше (72) Я.Д. Варкан и А.М.Ланин (53) 621.316.721:621,313.322(088,8) (56) Кото Ж. Вторичное регулирование напряжения. — "Р.О.Е", 1985, 11 12, с.925-934.

Авторское свидетельство СССР !

1- 1103325, кл, Н 02 3 3/46, 1983.

Изобретение относится к устройстI вам для управления напряжением и реактивной мощностью энергосистемы.

Цель изобретения — упрощение устройства путем снижения необходимого для управления количества телеканалов.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 полную математическую модель электрической системы, с помощью которой определяются константы, используемые затем в "свернутой" модели, блок 2 памяти, в котором зафиксированы константы, используемые для расчета напряжения, блок 3 расчета оптимального напряжения в опорном узле, блок 4 информации о режиме электрической сети, необходимой для определения оптимального напряжения в опорном узле, „.,SU „„3 504730

2 (54) ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЕМ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТЬЮ ЭНЕРГОСИСТЕМ! (57) Изобретение относится к устрой» ствам для управления напряжением и реактивной мощностью энергосистемы.

Цель изобретения — упрощение устройства путем уменьшения необходимого для управления количества телеканалов. Для этого автоматически в процессе управления выявляются и учитываются состояния ограничения распо" лагаемой реактивной мощности управляемых источников путем анализа реакции источников на посылаемые устройством сигналы управления. 1 пл.

С" датчик 5 напряженная, блок 6 сравнения, пороговые элементы 7, выходной. блок 8, расширитель 9 импульсов, логический элемент И !О, блок 1 фиксации отклонения нагряжения во время предыдущего цикла управления, блок 12 ф1 фиксации изменения суммарной реактив- а ной мощности во время предыдущего цикла управления, блок !3 вычнспения требуемого изменения реактивной мощности, логический элемент НЕ 14, блок I5 ламяти, в котором хранятся константы,. необходимые для определе-, ния долевого участия электростанций в регулировании, датчик !6 потребления реактивной мощности, датчики 17 реактивной мощности источников, блоки 18 запоминания реактивной мощНосТН источников, блок 19 вычисления оптчмальной реактивной мощности элек- . тростанций, блок 20 распределения, !

0 4 марной реактивной мощности генерирующих источников подсистемы, Блок 19 представляет собой процессор, решающий систему линейных уравнений относительных приростов потерь. относительна реактивной мощности генерирующих источников, На выходах этого блока появляются численные устявки генерирующим источникам по реактивной мощности.

Блок 13 представляет собой проце=.—

cQp, вычисляющий требуемОе прираще

Р ние реактивной мощности ня основе зафик; Iipавачных в и-;едыдушем цикле : С управления отклонения ня.г;.яжения ДЬ, ко ми е н с Яци я I< OT op o Ã О li o! p e-б Г в ал Я и 3

МЕНЕНИЯ МОЩНОСТИ ii !II: ф<ГРМЯЦКИ О ТЕ кущем атил анени»:„-;Inpÿè;eiòÿ U

ПО фаРМУЛЕ

150473 блок 21 сравнения фактической и задаваемой мощности, псрагавые элементы 22, логические элементы И 23, выходные блоки 24 устрайствя лагичес-

9 5 кий элемент ИЛИ 25,, ря-.зритель 26 импульсов сигналя, rа1."::".-ские злгмeiiты НЕ 27 и 33, блоки 28 сравнения реактивных мощностей источников, пороговые элементы 29, блок 30 иы-. !0 держки времени, логические элементы

И 31 и 32 и логический элемент

ИЛИ 34.

Блок Представляет собой большую ЗБИ, с помощью которой па извест- г5 ному алгоритму определяются постоянные, Блок 2 представляе < собой r амять, в которой хранятся канстянть;,, входящие в управление, используемые для вычисления оптимального напряжения.

Блок 3 представляет собой функциональньп! Преобраз эватель, с ПОмощь1о которого вычисляется напряжение 25 на основе информации о перетаках мощ-ности по линиям электр on ep едячи, примыкающим к опорному узлу, сведениям о чи сне агр ег B T ов р Яб от Яю1! .- —.- I p жи".".е синхронных кОм и c;! .-; г - р ::в,, nс "0 требля1ощих -!;; —:и-.ную мащ Ость на -.:.:„ Я-щ<- ни е и дяп >гым О пагоде, ха,;:; ктериз гю1;;..и патер . ня корану., Бл а к 4,"< ep ."I i< r ep и 3 у е т <. . и ил е 1< с и змеритепей, " помощь;о катар=;:.= в блок

35 вводятся ч *";;«и" - ая ино!ОО "ация нееа

;-„одимяя дпя нычи аления пс пряжем::.ч (.геретакп мощности, число агрегатов, раб атЯющих В режиме синхронных I<0Y.— пенсят аров и т+д . - :0

DQ = DU dQi /dU (1) в предложении гостоянствя отношенм;.:

I!!Q/DU в других сле1гуипих друг за другам цикл ах упр явл ения, Блок 15 представляет сооой память, в которой хранится коэффициенты В из уравнений относительных . приростов потерь 3Г/ BQ, Блок 16 представляет собой измеритель сум-Блок 20 представляет собой процессор, с помощью которого требуемое приращение реактивной мощности, определяемое с помощью блока 13, распределяется между генерирующими источник:;ми пропорционально уставкам, предварительно расчитанным в блоке 19.

В статике замеряемые величины напряжения и реактивной мощности источников находятся в пределах зон нечувствительности устройства, определяемых пороговыми элементами 7 и 22, и сигналы на выходных блоках 24 отсутствуют.

Устройство работает следующим обP =.3 Ом, Предварительна в блоке 1, т.е. ня большой ЗВИ, рассчитываются пост os нные, и сгол ьзу емые для расчет а аптпмял.ьнаго напряжения и распределеПнг РЕаКтИВНай МОЩНОСТИ. ПЕРВЫЕ ХРагятся в блакс 2 памяти, а вторые в блоке 15 памяти. На основе переменных„ поступающих ат измерителей информации, представленных блоком 4, л функпионал 6I!oì преобразователе па фОрмуле (1 ) вы еЯ сляет сч ОптимЯльнО е напряжение опорного узла, которое поступает на первый вход блока 6 сравнения, на второй вход которого поступает фактиче<.кое напряжение от измерителя. При Отклонении фактического напряжения от заданного на выходе глака 6 появляется сигнал, по величинс равный их разности „который поступает в блок 3 вьгчисления, и в блок не::увствительнасти, заданный пороговым элементам 7, который затем проходит в выходной блок 8 и расширитель 9 импульсов поступая в логические элементы HE 14 и И 10, В статике напряжение оптимально и н-.:. выходе блока 6 ср авнения сигнала нет 8 этом случае нет сигнала на выходе парагавага элемента 7 и на выходах выходного блрка 8 и расширите1504730 ля 9 импульсов. На выходе элемента

HE 14 имеется сигнал, который через логический элемент ИЛИ 34 запускает блок 19 вычисляющий на основе исход9

5 ных данных, поступающих от датчиков 16 и 17 и элемента НЕ 33, оптимальную реактивную мощность генерирующих источников. На выходе блока 13 сигнала нет и, следовательно, нет сигнала на выходе элемента И 10, что запрещает работу блока 20, который не меняет задания генерируюпцлм источником по реактивной мощности, в результате чего сигналы на выходах блоков 24 и пороговых элементов 29 отсутствуют.

При отклонении напряжения в опорном узле исчезает сигнал на выходе элемента НЕ 14 и появляется сигнал на выходе элемента И 10. В этом случае останавливается работа блока 19, с помощью которого невозможно вычислять оптимальное распределение реактивной мощностй при отклонении напряжения вследствие зависимости нагруз- 25 ки от напряжения. Блок 20 запускается с целью устранения возникшего отклонения. На блоки 21 сравнения поступают величины заданий реактивных мощностей от блока 20 распределения и фактических реактивных мощностей источников от датчиков !7. Величина рассогласования с выводов блоков 21 сравнения поступает на пороговые элементы 22. При рассогласования, превышающем порог, сигнал поступает по каналам телеуправления на электростанции, где уставка вторичного регулятора напряжения изменяется ка одну ступень. 40

Сигналы управления через логический элемент ИЛИ 25 поступают в расширитель 26, где запоминаются на время, превышающее переходной процесс управления.. При этом сигнал появляет- „ ся на входе логического элемента

НЕ 27 и исчезает на втором входе логического элемента И 23, прекращая дальнейшее управление до конца действия первого импульса управления. Пос- 50 ле этого управление продолжается.

После ввода напряжения в зону нечувствительности централизованного контроля на выходе элемента НЕ 14 появляется сигнал и в блоке 19 проводится перерасчет реактивной мощности генерирующих ист очников, который сможет быть использован в следующем цикле

° управления.

В отличие от прототипа информация о вводе ограничений на располагаемую реактивную мощность не поступает по телеканалам, а выявляется в устройстве управления путем анализа реакции источников на управляющие воздействия.

Сигнал об изменении уставки ис" точника с вь1хода блоков 24 поступает (в канале упр-вления каждым источник ком) на первый вход логического элемента И 31 и запускает блок 30 выдержки времени. На второй вход элемента

И 31 поступает величина генерируемой в этот момент источником реактивной. мощности, Эта величина с выхода логического элемента И 31 поступает на вход блока 18, где сохраняется до поступпения следующего значения мощности. После срабатывания блока 30 выдержки времени величина, хранящаяся в блоке 18, через логический элемент И 32 поступает в блок 28 сравнения, где сравнивается с поступающей в этот момент мощностью от датчика 17. Таким образом, сопоставляется велип на мощности источника в момент отправки управляющего сигнала с мощностью, достигаемой источником в результате изменения уст авки, Определяемая при сравнении разность величин поступает на пороговый элемент 29. Если эта величина превышает заданнь|й порог, то появляется сигнал на выходе порогового элемента 29, а на выходе логнче кого элемента НЕ ЗЗ с::гнал отсутствует, в результате чеrо в блок 19 вычисления оптимальной реактивной мощности сигнал на ограничение располагаемой мощности источника не .поступает °

Если в результате сравнения в блоке 28 определяется величина, меньшая порога определяемого ITQpоговым элементом 29, TQ отсутствует сигнал на выходе этого э емента и появляется сигнал на выходе логического элемента HE 33. Этот снгнап в качестве сиг-нала об ограничении распапагаемой реактивной мощности источника поступает в блок 19 вычисления, где учитывается при выработке очередного сигнала управления, и загускает блок .20 распределения, который производит пересчет оптимальной реактивной мощности источников с учетом полученной информации об ограничениях. Элемент

ИЛИ 34 запускает блок 19 вычисления

i ý0é / ЭО в режимах с напряжением опорного узла, близким к оптимапьному (от элемента HE 14), или при выявлении ограничения располагаемой реактивной мощности хотя бы Одного из H сточников (от элементов HE 33) .

Автоматическое распознавание состояния ограничения располагаемой реактивной мощности управляеьщх источников позвапяет снизить число телеканалов, необходимое для управления напряжением и реактивной мощностью э нер го си ст емы.

Формула из обретения 15

Централизованное устройство шж управления напряжением и реактивной мощностью энергосистемы, содержащее

6пок расчета оптимального напряжения 20 в спорном узле, к выходу которого последовательно с первым блоком сравнения подключены пороговый элемент и выходной блок, выход которого соединен с входом первого расширителя импульсов, второй вход первого блока сравнения соединен с датчиком напряжения, выход первого блока сравнения соединен с блоком вычислен-.,":. требуемого изменения реактивной мэщностн, 30 к входу которого подключен блок фиксации отклонения напряжения и блок фиксации изменения суммарной реактивной мощности, а его выход соединен с первым элементом И, o o;ioé Bxop KQT o= q. . э рого соединен с выходэм первого расширителя импульсов, соединенным также с входом первого элемента КЕ,блок вычисления оптимальной реактивной мощности электростанции, к входу ко- 40 торого подключены датчики потребления реактивной мощности, датчики реактивной мощности генерирующих "== ñточников и блок памяти, выход блока зычис.пения оптимальной реактивной 4$ мощности электростанции соединен с зходом блока распределения, вьгкоды которого через последовательно соединенные блоки сравнения, пороговые элементы, второй и третий элементы И соответственно соединены с выходными блоками устройства, выходы которых соединены также с элементом ИЛИ,который через второй расширитель импульсов соединен с вторым элементом

НЕ, выход которого соединен с входамк второго и третьего элементов И, к вторым входам блоков сравнения подключе ы датчики реактивной мощности генерирующих источников,, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения путем снижения необходимого для управления количества телеканалов, оно снабжено по числу генерируюпдх источников блоками запоминания мощностей, третьими блоками сравнения, элементами выдержки времени, пороговыми элементами, четвертыми и пятыми элементами И, вторым логическим элементом ИЛИ, причем для каждого генерируемого источника вход блока выдержки времени и первый вход четвертого элемента И соединены с выходом выходного блока устройства, к второму входу четвертого элементаИ подключен выход датчика реактивной мощности источника, выход четвертого элемента И подключен к входу блока запоминания мощностей, выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, к первому входу которого подключен выход блока выдержки времени, а выход соединен с первым входом третьего блока сравнения, к второму входу которого подключен выход датчика реактивной мощности,лсточника, выходы пороговых элементов соединены с входами третьих элементов НЕ, выход-. которых и выход первого элемента

HE соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу блока вычисления оптимальных реактивных мощностей источников.

1504730

Составитель О.Наказная

Техред А. Кравчук Корректор Э.Лончакова

Редактор А.Ревин

3 аказ 526 1/5 3 Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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