Способ автоматического регулирования внеплановых колебаний частоты и перетоков активной мощности

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматике электроэнергетических Систем. Предлагаемый способ позволяет повысить качество регулирования путем минимального отклонения фактической мощности электростанций от плановой. Для этого измеряют фактические значения частоты и перетоков активной мощности, задаюттр'ебуемые значения этих параметров, формируют управляющие воздействия, обеспечивающие минимальнуюсумму взвешенных квадратов ошибок регулирования, и выдают их в систему регулирования мощности электростанций. Дополнительно измеряют фактическую мощность электростанций, задают значение плановой мощности электростанции^ и формируют управляющее воздействие, обеспечивающее минимальную сумму взвешенных квадратов отклонения фактической мощности электростанций от плановой. 3 ил.слс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 J 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 46847.15/07 (22) 03.05.89 (46) 30.0 1.92, Бюл, N. 4 (71) Всесоюзный государственный проект.но-изыскательский и научно-.исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект." (72) М.В.Лисицын и Е.Г.Косарева (53) 621.316.728(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N.. 545038; кл. Н 02 J 3/06, 1974.

Авторское свидетельство СССР

М 556535, кл. Н 02 J 3/06, 1974.

Авторское свидетельство СССР

N 1078531, кл. Н 02 J 3/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 1197004, кл. Н 02 J 3/06, 1984, (54) СПОСОб АВТОМАТИЧЕСКОГО .РЕГУ.ЛИРОВАНИЯ ВНЕПЛАНОВЫХ КОЛЕБАНИЙ ЧАСТОТЫ И ПЕРЕТОКОВ-АКТИВНОЙ

МОЩНОСТИ ю

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматике электроэнергетических систем.

Целью изобретения является повышение качества регулирования внеплановых колебаний частоты и перетоков активной мощности путем минимального отклонения, фактической мощности электростанций от плановой.

На фи .1 приведена блок-схема системы регулирования, реализующей предлагаемый способ: на фиг.2 и 3 — осциллограммы моделирования переходных процессов.

„„5g„„1?09460 Al (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматике электроэнергетических систем. Предлагаемый способ позволяет повысить качество регулирования путем минимального отклонения фактической мощности электростанций от плановой. Для этого измеряют фактические значения частоты и перетоков активной . мощности. задают требуемые значения этих параметров, формируют управляющие воздействия, обеспечивающие минимальную сумму взвешенных квадратов ошибок регулирования, и выдают их в систему регулиро-! вания мощности электростанций.

Дополнительно измеряют фактическую мощность электростанций, задают значение плановой мощности электростанции и формируют управляющее воздействие, обеспечивающее минимальную сумму взвешенных квадратов отклонения фактической мощнос.ги электростанций от плановой, 3 ил.

Чтобы обеспечйть минимальное отклонение фактической мощности электростанций от плановой, в состав телеизмерений, помимо частоты и перетоков, вводятся телеизмерения фактической мощности электростанций, а в состав уставок — значения плановой мощности, В общем случае требование минимального отклонения мощности электростанций от плановой может противоречить требованиям, вытекающим из задачи регулирования частоты и перетоков. Это противоречие может быть разрешено путем задания ре ки1709460управляющих воздействий, который решает

5 задачу (1), блоки 2, 3 и 4 ПИ-регуляторов, блоки.5, 6 и 7, представляющие три регулирующие электростанции ЭС-1, ЭС-2 и ЭС-3 со своимй локальными системами регулирования, и блок 8, представляющий электриче10 скую сеть энергообьединения с его внутренними и внешними связями, На входы блока 1 в качестве уставок подаются требуемое значение обменной мощности энергообъединения Р = Р (Р—

15 верхняя граница; Р— нижняя граница области требуемых значений), плановая мощность первой электростанции Р1 = «Р1; плановая мощность второй электростанции

Pz - Pz и плановая мощность третьей элект20 ростанции Рз - «Рз. В качестве фактических значений регулируемых параметров на другие входы блока 1 подаются телеизмерения текущих значений обменной мощности P u текущих мощностей каждой регулирующей

25 электростанции P1. Pz и Рз.

В этом случае задача (1) имеет вид .

R=q1(P-P +qztP1-P 1) +q3(PzPz ) + q4(Рз- Рз ) + h1 Л Р1 + hz Л P22+ Ьз

Рз: е1и;

30 P = P + h P1 + Ь Р2 < Ь Рз;

Р1 =Р1+ ЬР1;

Pz - Pz+ ЬPz;

Рз = Рз+ ЬРз;

Ц1=1;

5 qz=qa=q4=0.01;

h1 = hz = Ьз = 0,001, Первый член целевой функции P представляет собой ошибку регулирования обменной мощности, которая имела бы место

0 в результате изменения мощности трех ре- . гулирующих станций на величины h, P1, Ь Pz и ЬРз; второй, третий и четвертый члены представляют, собой величины отклонений мощности каждой из регулирующих

5 электростанций от плановой, которые они имели бы в результате изменения своих текущих мощностей на величины ЛР1,Л Р2 и

Л Рз.

На фиг.2 приведены осцилограммы мо0 делирования переходных процессов при ступенчатом изменении уставки на требуемое значение обменной мощности при условии, что скорость набора мощности электростанции ЭС-2 ограничена: кривые 9, 10 и 11 — текущие отклонения фактических мощностей ЭС вЂ” 1, ЭС-2 и ЭС.-З от плановых; кривая 12 — текущее значение перетока обменной мощности. если х> (х <х, 1 и

1 1, ° л-х и, если х >х; хп -х ь . если,x „(x;

/ 1 1

° В

3 х> и х — соответственно верхняя и нижняя уставки на требуемое значение п-го контролируемого параметра;

Q = {quan) Н = {hmm} — диагональные матрицы весовых коэффициентов при ошибках регулирования и при управляющих воздействиях соответственно.

В том случае, если элементы матрицы Q существенно больше элементов матрицы Н, управляющие воздействия U, найденные из 4 условия минимума функции R, представляют собой приращения мощностей регулирующих электростанций, необходимые для компенсации. текущих значений отклонений фактических значений контролируемых параметров от требуемых. При этом весовые коэффициенты С1 определяют относительную приоритетность (по.точности регулирования) контролируемых параметров, а весовые коэффициенты Н вЂ” относительную дола участия каждой регулирующей элект5 ростанции на данном вычислительном цикле.

Рассмотрим задачу регулирования перетоков обменной мощности знергьобьедимзм регулирования частоты и перетоков бо лее высоких приоритетов, чем режимам регулирования внеплановой мощности электростанций.

В качестве устройства,. позволяющего реализовать предлагаемый способ регулирования, можно использовать управляющую 3ВМ, рассчитывающую управляющие воздействия U в результате решения следующей оптимизационной задачи управления многосвязной системой:

Я = Ет С}Е + Uò НИ -Ф min (1)

Х =Х+ KU где Х = {хл}, хп — фактическое значение и-го контролируемого параметра; U = {um}. um-управляющее воздействие на m-ю электростанцию;

К = {knm} — матрица коэффициентов влияния управлений U на контролируемые параметры Х;

Х - {x> } — значения контролируемых 1 параметров, которые они приобретут в результатеизменения мощностй электростанций на величину U;

Е =(8>)- ошибка регулирования после изменений мощности электростанций на величину 4;

l нения с тремя регулирующими электростанциями, Схема (фиг.1) содержит блок 1 расчета

170946 0

На фиг.2 мощности электростанций сначала разошлись из-за ограничения на скорость набора мощности электростанции

ЭС-2, а затем перераспределились так, что все три станции набрали одинаковую мощность.

На фиг.3 приведены результаты моделирования при условии, что ограничены скорости набора мощности двух станций ЭС-2 и ЭСт3 и что ЭС-1 в процессе ликвидации возмущения по обменной мощности должна восстановить то исходное значение мощности, которое она имела до начала процесса регулирования, и освободить свой регулировочный диапазон.

В этом случае задача (1) имеет вид

R = р1(Р - Р ) + р (Р1- Р1 ) + h1 Ь Р1 +

+и ЛРг +Ьз Л Рз а п;

Р ;-Р+ h,Р1+ ЬР + ЬРз;

Р1 P1+ АР1; р1 =*. 1;

qi -0,01;

М - Ьг - йз - 0,001 .

На фиг.3 мощности всех трех электро. станций сначала также разошлись из-за ограничений на скорости набора мощностей уже двух станций ЭС-2 и ЭС-3 (при этом

- наиболее маневренна ЭС-1 набрала максимальную мощность), а затем перераспределились так, что мощность станций ЭС-1 вернулась к своему исходному значению, освободив регулировочный диапазон ЭС-1.

Таким образом, в результате использования предлагаемого способа регулирования обеспечивается минимальное отклонение фактической мощности регули5 рующих электростанций, набранной ими в процессе регулирования. от исходного режима независимо от их динамических характеристик.

10 Формула изобретен ия

Способ автоматического регулирования внеплановых колебаний частоты и перетоков активной мощности, заключающийся в том, что задают требуемые значения пара15 метров, характеризующих режим работы энергообьединения по частоте и активной мощности, измеряют их фактические значения и изменяют мощности регулирующих электростанций, так, чтобы сумма взвешен20 ных квадратов ошибок регулирования была минимальной, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования путем минимального отклонения фактической мощности электростанций от

25 плановой. дополнительно задают значение . плановой мощности по меньшей мере одной регулирующей электростанции, измеряют ее фактическую мощность и изменение мощности регулирующих электростанций

30 осуществляют так, чтобы обеспечить минимальную сумму взвешенных квадратов от. клонений фактической мощности электростанций от плановой..

1709460

iÐ19гп

1 О

Составитель К.Фотина

- Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор А.Лежнина

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

Заказ 433 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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