Способ формирования уставок регулятора перетока мощности по межсистемной связи

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах управления режимом межсистемной связи. Цель изобретения - повышение эффективности использования слабой связи энергообъединения в условиях переменного режима работы связи. Для достижения цели измеряют переток мощности по межсистемной связи, вычисляют вероятностные характеристики ординат и скорости изменения ординат перетока, по их значениям, предельному значению перетока и заданному среднему в единицу времени числу пересечений предела формируют требуемое значение перетока, которое соответствует необходимой режимной надежности связи, сравнивают его с уставкой перетока и по результатам сравнения формируют уставку. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5g 4 Н 02 J 3/06 — I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ разом.

Измеренное значение перетока мощно с ти по линии элек троп ер едачи с в ихода датчика 1 поступает на вход блоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4258053/24-07 (22) 26.03.87 (46) 30,11,89. Гюл. !! - 44 (71) Алма-Атинский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Ю.О, Бивальд.и Ю,С. Митин (53) 621.316.728(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 864426, кл. Н 02 J 3/06, 1979.

Авторское свидетельство СССР !! 900361, кл. Н 02 J 3/06, 1980. (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ УСТАВОК

РЕГУЛЯТОРА ПЕРЕТОКА МОЩНОСТИ ПО МЕЖСИСТЕМНОЙ СВЯЗИ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах управления режимом

Изобретение относится к электро.технике и может быть использовано в системах управления режимом межсистемной связи.

Целью изобретения является повышение эффективности использования слабой связи энергообъединения в условиях переменного режима работы связи, На фиг ° 1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 и 3 — блок сравнения и реле, примеры выполнения, Устройство содержит датчик 1 перетока мощности по линии электропередачи, блок 2 суммирования перетоков, блок 3 выделения случайной составляющей в колебаниях перетока мощности, блок 4 вычисления вероятностных харак„„SU„„3525808 А1 межсистемной связи. Цель изобретенияповышение эффективности использования слабой связи энергообъедииения в условиях переменного режима работы связи. Для достижения цели измеряют переток мощности по межсистемной связи, вычисляют вероятностные характеристики ординат и скорости изменения ординат перетока, по их значениям, предельному значению перетока и заданному среднему в единицу времени числу пересечений предела формируют требуемое значение перетока, которое соответствует необходимой режимной надежности связи, сравнивают его c уставкой перетока и по результатам сравнения формируют уставку. э.п. ф-лы, 3 ил. теристик флуктуаций перетока, дифференцирующий элемент 5, блок 6 вероятностных характеристик скорости изменения ординат флуктуаций перетока, блок

7 формирования требуемого значения перетока, орган 8 задания предельного значения перетока, орган 9 задания среднего в единицу времени числа пересечений предельного значения перетока, блок 10 сравнения и реле, орган

11 задания уставки перетока и блок

12 суммирования уставок с устройством запоминания суммы.

Способ осуществляют следующим об1525808 ражениями:

40 где ь — среднее квадратическое ота клонение (с .к, о, ) случайных колебаний обменной мощностью;

А, Е

N(>асимметрия и эксцесс процесса флуктуаций перетока; математическое ожидание искомой величины; центрированное значение случайных колебаний перетока °

Отсюда следует, что практическое определение указанных величин заключается El возведении фильтрованных колебаний в соответствующую степень: ка 2 суммирования перетоков, где происходит суммирование перетоков в том случае, если межсистемная связь образуется не одной, а несколькими линия5 ми электропередачи. Первый выход блока 2 связан с входом блока 3 выделения случайной составляющей в колебаниях перетока мощности, а второй выход — с блоком сравнения и выработ- 10 ки управляющего воздействия АРПИ. В блоке 3 производится фильтрация случайных колебаний перетока, т.е ° подавляются низкочастотная составляющая перетока, носящая нестационарный характер, а также быстрые колебания, определяемые динам11кой энергосистемы, Таким образом, вьщеляются колебания перетоков, которые оказывают наибольшее влияние на устойчивость электропередачи, с периодом от 0,5-1 до

10 мин. С первого выхода блока 3 фильтрованный сигнал перетока поступает на вход блока 4, где за цикл работы устройства происходит вычисление таких вероятностных характеристик случайных колебаний перетока, как среднее квадратическое отклонение 6„, асимметрия А и эксцесс Е.

Поскольку н= вход блока 4 поступают фильтрованные случайные колебания перетока, т,е, регулярная составляющая подавлена, можно считать колебания центрированными. Тогда указанные вероятностные характеристики будут определяться следующими выдля С.К,О. — во вторую, для асимметрии — в третью, для эксцесса — в четвертую; соединении за время цикла работы устройства процессов изменения второй, третьей и четвертой степеней флуктуаций перетока; делении соответствующих осредненных величин на куб С.К.О, для асимметрии и на четвертую степень С,К.О. с последующим вычитанием числа 3 для эксцесса, Возможны также другие варианты вычисления вероятностных характеристик.

С выхода блока 4 значения С,К,О,. асимметрии и эксцесса поступают на первый вход блока 7 формирования требуемого значения перетока, С второго выхода блока 3 вьщеления случайной составляющей фильтрованные колебания перетока поступают на вход дифференцирующего элемента 5, с выхода которога сигнал скорости изменения ординат флуктуаций перетока поступает- на вход блока 6 вычисления вероятностных характеристик скорости изменения ординат флуктуаций перетока, Блок 6 вычисляет значения С.К.О, и эксцесса скорости изменения ординат, которые поступают на второй вход блока 7 формирования требуемого значения перетока.

Осреднение соответствующих степеней фильтрованных полосовыми фильтрами процессов изменения перетока, а также скорости изменения ординат перетока осуществляется сглаживающим фильтром в случае выполнения блоков 4 и 6 на аналоговой основе или подсчетом по формуле и

М(хк) = -1 X хк и 11 в случае выполнения этих блоков на цифровой основе (и — число сигналов, определяемое как длительностью цикла работы устройства, так и частотой квантования сигнала по времени).

На третий и четвертый входы блока

7 с выходов органа 8 задания предельного значения перетока и органа 9 задания среднего в единицу времени числа пересечений предельного значения перетока поступают соответствующие заданные величины. При этом как в величину заданного предельного значения перетока Р, так и в величину заданпр ° ного среднего в единицу времени числа пересечений N предельного значения пр перетока могут быть включены и дополнительные поправки.

1525808

50

На пятый вход блока 7 с первого выхода блока !2 суммирования уставок с устройством запоминания суммы поступает сигнал текущего значения ус5 тавки, который в первом приближении можно полагать равным математическому ожиданию перетока, Блок 7 по поступающим на его входы сигналам формирует значение мате- !ð матического ожидания перетока мощности m, которое требуется для поддержания заданного значения режимной надежности электропередачи. Для этого используются выражения: 15

Рпр -m p

Z= 1

Р

-Z /2(К - = —" 1 !+ — (Z 3)+—, ь1

24 (1) где б„- среднее квадратическое отклонение скорости изменения ординат перетока мощности! 25

Z — относительная отстройка.

Вычисление требуемого значения перетока лучше всего производить на микропроцессорной технике ° При этом решение трансцендентного уравнения (1) относительно Z находится одним из известных методов (например, методом золотого сечения). При выполнении блока 7 на аналоговой основе определение значения Е, соответствующего заданной режимной надежности межсистемной связи, возможно изменением значения Е, вычислением И „ по формуле (1) и сравнением его с заданным средним в единицу времени числом пе40 ресечений предельного значения перетока. Когда расхождение между ними станет равным нулю, то это и будет решением уравнения (1) относительно 2.

С второго выхода блока 7 сигнал

45 требуемого значения перетока поступает через контакты 10,1 на первый вход блока 12 суммирования уставок с устройством запоминания суммы. С первого выхода блока 7 тот же сигнал поступает на первый вход блока !О срав нения и реле, на второй вход которого поступает сигнал уставки перетока с первого выхода органа 11 задания уставки перетока. Второй выход органа 11 через контакты 10.2 подключен к второму входу блока 12 суммирования уставок с устройством запоминания суммы, куда поступает первоначально за— данное значение уставки перетока °

Исполнение блока 10, представленI ное на фиг. 2, требуется в том случае, когда регулирование перетока постоянно, кроме первого цикла работы, ведется по требуемому значению перетока, вырабатываемому блокам 7, Такое регулирование производится при необходимости максимально возможной загрузки межсистемной связи с учетом и соблюдением требований, предъявляемых к режимной надежности связи. При появлении положительного сигнала с блока 7 реле 13 контроля наличия сигнала срабатывает, замыкает свои контакты 10.1 и размыкает контакты IO ° 2.

В результате на блок поступает положительный сигнал требуемого значения перетока, который запоминается блоком !2 и па которому ведется регулирование перетока.

На первом цикле работы устройства, когда блоками 4 и 6 еще не вычислены вероятностные характеристики и блоком 7 не сформирован сигнал требуемого значения перетока, реле !3 контроля наличия сигнала бездействует и на вход блока 12 поступает сигHBJI с органа 11 задания уставки перетока, по которому в первый цикл ведегся регулирование перетока. Таким образом, в этом случае блок 10 представляет собой собственно реле контроля наличия сигнала, Исполнение блока !О, представленное на фиг. 3, требуется когда регулирование перетока по требуемому зна" чению перетока ведется только при показателях текущей режимной надежности, худших заданных, т.е. когда требуемое значение перетока меньше заданного значения уставки, Если же требуемое значение перетока больше заданного значения уставки, т.е. показатели текущей режимной надежности лучше заданных, регулирование осуществляется по заданному значению уставки, Это регулирование производится когда свободная мощность передающей энергосистемы ограничена какими-нибудь условиями (например, в маловодный год сбросом воды на ГЭС) и балансовый переток мощности, ложащийся на межсистемную связь, должен быть постоянен или просто ограничен на некотором временном интервале.

На этот балансовый переток наклады1525808 ваются случайные колебания обменной мощности, поэтому должен осуществляться непрерывный контроль режимной надежности.

В этом случае блок 10 работает сле5 дующим образом.

На нервом цикле работы устройства при отсутствии сигнала с блока 7 контакты реле 13 разомкнуты, следона" тельно, подпитка от органа 14 сравнения реле 15 знака отсутствует, кон-, такты 10.1 разомкнуты, контакты .10.2 замкнуты и на вход блока 12 поступает сигнал с органа 11 задания устанки 15 перетока.Регулирование впервом цикле работы устройства будет осуществляться по заданному значению уставки.

При появлении положительного сигнала с выхода блока 7 реле 13 контроля 20 наличия сигнала срабатывает, замыкает свои контакты и реле 15 знака может получить подпитку от органа 14 сравнения. Реле 15 срабатывает только в том случае, если разность между заданным значением устанки и требуемым значением перетока положительна, т.е, при наличии положительного сигнала от органа 14 сравнения. В этом случае контакт,) 10,1 замыкаются, кон- 30 такты 10,2 размыкаются и регулирование перетока ведется по требуемому значению перетока. При появлении на выходе органа 14 сравнения отрицательного сигнала, т.е. при заданном значении уставки, большем требуемого значения перетока, реле 15 знака возвращается в исходное положение, замыкая контакты 10 ° 2 и размыкая контакты 10.1. 40

При использовании предлагаемого способа автоматической коррекции характеристик регулятора перетока мощности по межсистемной связи по сравнению с известными способами 45 коррекции характеристик APIIM увели чивается результирующая режимная надежность слабой межсистемной связи, т ° е. уменьшается количество аварийных отключений ЛЭП по причине превышения обменной мощностью энергосистем предела передаваемой мощности электропередачи; показатель возможного количества отключений ЛЭП по этой причине контролируется в ходе процесса, что дает возможность своевременно осуществлять изменение перетока мощности для поддержания заданной режимной надежности связи; а также появляется воэможность дополнительной загрузки межсистемной связи по перетоку без снижения режимной надежности по сравнению с заданной, что позволяет на 10-15Х (а в отдельных случаях и больше) по отношению к заданной отстройке увеличить переток мощности и тем самым лучше испольэовать преимущества параллельной работы энергосистем, формула изобретения

1. Способ формирования уставок регулятора перетока мощности по межсистемной связи, согласно которому в качестве первоначальной уставки перетока используют заранее определенное ее значение, а затем значение уставки изменяют, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьппения эффективности использования слабой связи энергообъединения в условиях переменного режима работы связи, измеряют переток мощности по межсистемной связи, выделяют из измеренного перетока случайную составляющую, нычисляют по известным занисимостям среднее квадратическое отклонение бр, асимметрию А и эксцесс

Е флуктуаций ординат перетока, а также среднее квадратическое отклонение b„и эксцесс Е флуктуаций скорости изменения ординат перетока, по их значениям, предельному значению перетока Р„ и заданному среднему в единицу времени числу пересечений обменной мощностью предельного значения перетока электропередачи

N„ по выражениям:

1 бч -21 1 А g Е

N, = — 1 1+ - (2 -3)+

2)t бр L 6

24

«(Z4-62 +3) „1- ) 24) и г-—

P пр -mp бр где 2 - относительная отстройка перетока мощности, вычисляют требуемое значение перетока m которое используют в случае отличия полученного значения от нуля н качестве измененного значения уставки перетока.

2, Способ по и, 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что с целью использования его на электропереда1525808

Наблок сра3нени я и ВыробоЮки, упро8ЖФиг. 1 юц сго 6оь0ейсе8ия АрВМ

-г чах, режимная надежность которьпс по условиям эксплуатации должна быть не ниже заранее заданной, используют в качестве измененного значения уставки перетока вычисленное значение перетока ш< в случае, если его величина меньше величины первоначальной

S уставки перетока °! 525808

Составитель К. Фотииа

Редактор А, Лемкина Техред Л.Олийнык Корректор М. Чамборская

Заказ 7236/50 Тирах 608 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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