Способ автоматического регулирования перетока мощности между двумя энергосистемами

 

Сущность изобретения, для регулирования (подавления) составляющей отклонения перетока мощности межсистемной электропередачи , обусловленной нерегулярными колебаниями нагрузки в меньшей из соединяемых энергосистем, используют погребители-регуляторысвысоким быстродрй - вием изменения мощности Регулировочный диапазон потребителей-регуляторов определяется величиной размаха нерегулярных колебаний отклонения перетока . При подавлении указанных колебаний перетока потребители-регуляторы не имеют недоотпуска (излишнего потребления) электрической энергии за отрезок времени, превышающий период колебаний. Средняя величина мощности потребителей-регуляторов остается равной заданной величине При снижении уровня отклонений перетока мощности производится увеличение уставки регулятора перетока что повышает использование пропускной способности электропередачи. 1 ил. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)s H 02 J 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г!О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ„"": .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4790864/07 (22) 22.11.89 (46) 30.08.92. Бюл. № 32 (71) Кировский политехнический институт (72) В.А.Каленик (56) Авторское свидетельство СССР

¹498688,,кл. Н 02 J 3/06. 1974.

Авторское свидетельство СССР № 1280669, кл. Н 02 J 3/06, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1257743, кл. Н 02 J 3/06. 1982. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕТОКА МОЩНОСТИ

МЕЖДУ ДВУМЯ ЭНЕРГОСИСТЕМАМИ (57) Сущность изобретения: для регулирования (подавления) составляющей отклонения перетока мощности межсистемной электропередачи, обусловленной нерегулярными

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для автоматического регулирования (ограничения) перетока мощности по линии электропередачи.

Известен способ регулирования перетока мощности, согласно которому изменяют уставку регулятора в зависимости от режима работы электропередач, примыкающих к отправному или приемному узлу регулируемой. электропередачи.

При этом не учитывается влияние загрузки электропередачи на изменение предельной по устойчивости мощности, что снижает надежность работы энергосистемы.

Известен также способ регулирования перетока, по которому предусматривается коррекция уставки регулятора в зависимо„„Ы2 „„1758765 А1 колебаниями нагрузки в меньшей из соединяемых энергосистем, используют погребители-регулятор ы С высоким быстродей вием изменения мощности. Регулировочный диапазон потребителей-регуляторов определяется величиной размаха нерегулярных колебаний отклонения перетока. При подавлении указанных колебаний перетока потребители-регуляторы не имеют недоотпуска (излишнего потребления) электрической энергии за отрезок времени. превышающий период колебаний. Средняя величина мощности потребителей-регуляторов остается равной заданной величине.

При снижении уровня отклонений перетока мощности производится увеличение уставки регулятора перетока. что повышает использование пропускной способности электропередачи. 1 ил. сти от фактического запаса статической устОЙчи Вос ти.

Недостатком данного способа является отсутствие зависимости изменения уставки регулятора перетока от динамических параметров регулирующих электростанций (РЭС), уровня нерегулярных колебаний перетока и т.п. Неучет этих факторов, влияющих на устойчивость электропередачи. снижает надежность работы энергосистемы.

Известен способ, по которому предусматривается коррекция уставки регулятора в зависимости от уровня (интенсивности) колебаний перетока, определяемого величиной среднего квадрати ного отклонения перетока гтрк«. При этом с определенной цикличностью находят значение сто«u сравнивают его с заданной величиной о,, 1758765

Уставка регулятора перетока изменяется пропорционально величине разности средних квадратичных отклонений . о, oper.

Параметр а> выбирается из расчета наихудших условий регулирования перетока или для случая отсутствия этого регулирования. При положительной величине указанной разности производится увеличение уставки регулятора перетока, что ведет к повышению использования пропускной способности электропередачи.

Недостатком известного способа является его невысокая эффективность из-за низкой приемистости РЭС, привлекаемых к регулированию перетока, и незначительного регулировочного диапазона на увеличение (снижение) их мощности.

Размах нерегулярных колебаний перетока в крупных энергосистемах лежит в диапазоне 20 — 100 МВт. При этом скорость изменения перетока достигает значений

150 — 600 МВт в 1 мин. Текущий динамический диапазон регулирования мощности

РЭС, подключенных к регулятору перетока. обычно не удовлетворяет требованиям эффективного подавления колебаний перетока с укаэанными параметрами. Вторым ограничивающим фактором, препятствующим использованию РЭС для подавления случайных колебаний перетока, является их периодичность, которая лежит в диапазоне

3 — 8 мин. Для большинства тепловых электростанций такой режим работы, при котором генерируемая мощность периодически изменяется, является нежелательным по условиям экономичности и надежности работы тепломеханического оборудования. Для маневренных ТЭС ограничивается число циклов изменения мощности по тем же причинам.

Цель изобретения — повышение надежности работы энергосистемы, достигаемое раздельным регулированием среднего уровня отклонения перетока и его нерегулярной составляющей. При этом средний уровень отклонения (регулярная составляющая) регулируется РЭС, а нерегулярная составл я ю щая — потребителями-регуляторами (ПР), подключенными v регулятору перетока.

Поставленная цель достигается путем осуществления следующих технологических операций, Первоначально измеряют переток мощности по электропередаче, сравнивают его с уставкой и формируют управляющее воздействие на изменение мощности регулирующих электростанций в функции отклонения перетока. Одновременно с этим определяют на текущем вре25

55 менном интервале величину среднего квадратичного отклонения перетока мощности (Jper . сравнивают его с заданным значением отклонения с73 и изменяют уставку регулятора перетока пропорционально разности этих отклонений. При этом выделяют из полученного отклонения перетока его регулярную и нерегулярную составляющие и формируют управляющее воздействие на изменение мощности РЭС в функции отклонения регулярной составляющей перетока, а управляющее воздействие на изменение мощности ПР, вводимых под управление регулятора перетока, формируют в функции отклонения нерегулярной составляющей перетока. Затем осуществляют реализацию управляющих воздействий путем изменения генерирующей мощности РЭС к потребляемой мощности ПР. При этом производят изменение уставки регулятора перетока на величину

ЛР =ЗС1 ð 3 < per, где C1 — коэффициент пропорциональности, оп ределяемый временем суток:

Р— мощность нагрузки энергосистемы в текущем временном интервале.

На чертеже приведена схема осуществления способа автоматического регулирования перетока.

Схема содержит датчик 1 величины перетока мощности, задатчик 2 уставки регулятора перетока, элемент 3 сравнения величины перетока с уставкой, блок 4 коррекции уставки, блок 5 определения среднего квадратичного отклонения перетока мощности, блок 6 выделения нерегулярной составляющей отклонения перетока, вычислительное устройство 7 канала управления

ПР, блок 8 распределения управляющего воздействия канала регулирования ПР, блок

9 выделения регулярной составляющей отклонения перетока, вычислительное устройство 10 канала управления РЭС, блок 11 распоеделения управляющего воздействия канала регулирования РЭС, канал 12 телеуправления, систему 13 управления мощностью ПР, ПР 14, регулирующую электростанцию 15, блок 16 фиксации графика нагрузки энергосистемы, блок 17 связи., фиксирующий регулировачные диапазоны ПР и канал 18 передачи информации, Способ автоматического регулирования перетока мощности осуществляют следующим образом.

Датчик 1 производит измерение перетока мощности, величина которого сравнива1758765

Ж„ =3С1 Ð - 3 о>«. ется в элементе 3 с заданным значением (уставкой), которое выдает задатчик 2. Отклонение перетока or заданного значения с элемента 3 подается на блок 6 выделения нерегулярной составляющей отклонения перетока и на блок 9 выделения регулярной составляющей отклонения перетока.

Вычислительное устройство 7 на основании принятого, например, пропорциональноо-интегрально-дифференциального закона регулирования перетока вырабатывает регулирующее воздействие на изменение мощности ПР, которое распределяется блоком 8 между подключенными к системе регулирования перетока отдельными ПР.

Регулирующее воздействие по каналам 12 телеуправления передается на систему 13 управления ПР 14.

Подавление нерегулярных колебаний перетока путем управления мощностью HP не должно приводить к недоатпуску(излишнему потреблению) энергии ПР. Средний заданный уровень электропотребления за интервал времени Т должен оставаться неизменным, несмотря на участие ПР в регулировании перетока мощности, Среднее электропотребление энергии HP за период времени Т будет оставаться на заданном уровне. если изменение мощности ПР в сторону увеличения и уменьшения относительно заданного значения будут равны по амплитуде, а период колебаний, равный периоду колебаний нерегулярной составляющей перетока т, будет значительно меньше времени Т. Период колебаний перетока практически не зависит от нагрузки энергосистемы. Для различных энергосистем его значение лежит в диапазоне 3 — 8 мин и мажет быть значительно меньше времени Т, за которое потребление энергии ПР не должно

"уходить" от заданного значения. При таких условиях ПР не будет испытывать затруднений в части выработки продукции, так как временное снижение производительности (потребляемой энергии) компенсируется последующим его повышением. Средний уровень производительности ПР (потребляемой энергии) за период времени

Т, превышающий период колебаний мощности ПР, будет соответствовать заданному уровню..

Регулировочный диапазон i-го ПР Рпр определяющий его коэффициент долевого участия в реализации управляющего воздействия регулятора перетока, должен определяться исходя из допустимых отклонений потребляемой мощности ПР в сторону увеличения и уменьшения относительно заданного уровня. Величина Pqpl, на временной интервал Т может быть определена кэк минимальная величина из двух

1 значений, первое из которых Pnpi определяется допустимым по технологии работы

5 ПР увеличением его мощности по отношению к заданному значению, второе Pqpi допустимым по технологии работы ПР снижением его мощности по отношению к заданному уровню.

10 От системы 13 управления мощностью

ПР по каналам 18 передается информация о величинах регулировочных диапазонов Рпр; (i=1, и, n — число ПР. подключенных к регулятору перетока), которы Фиксируются в

15 приемном блоке 17. Коэффициенты долевого участия отдельных ПР. определяемые блоком 8 распределения, находятся по величинам регулировочных диапазонов.

Вычислительное устройство 10 выраба20 тывает управляющее воздействие на изменение мощности РЗС по величине отклонения регулярной составляющей перетока мощности, поступающей на его вход от блока 9. При этом может быть использо25 ван пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования отклонения регулярной составляющей. Управляющее воздействие распределяется блоком 11 между отдельными РЗС 15, сое30 диненными с его выходом посредством каналов 12 телеуправления.

Амплитуда нерегулярных колебаний перетока ЛР определяется мощностью нагрузки энергосистемы Р» коэффициентом

35 С1, зависящим от времени суток. По известным параметрам Pi и С1 в блоке 4 определяется величина амплитуды ЛР=ЗС1 V p

Величина мощности Р> поступает на вход блока 4 от блока 16 фиксации графика на40 грузки энергосистемы. Амплитуда колебаний перетока, определяемая по данным параметров Р1 и С1, соответствует режиму нерегулируемой электропередачи. Величина фактической амплитуды нерегулярной

45 составляющей отклонения перетока при

Ф осуществлении регулирования перетокай Р определяетс утроенным значением среднего квадратичного отклонения перетока

hP =3 Орег (вычисляется блоком 5). Уставкэ

50 Регулятора перетока может быть увеличена при эффективном подавлении нерегулярной составляющей отклонения перетока.

Выходной сигнал блока 4 коррекции поступает на задатчик 2 уставки. при этом уставка регулятора перетока повышается на величину

1758765

ЛРу=ЗС1 4 р — 3 о рег

Составитель В. Каленик

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор H. Тупица

Редактор А. Огар

Заказ 3007 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1 аким образом, осуществление регулирования (подавления) нерегулярной составляющей перетока путем изменения мощности ПР, а регулярной составляющей отклонения перетока — изменением генерирующей мощности РЭС позволяет повысить надежность работы энергосистемы благодаря реализации более эффективного регулирования электропередачи, приводящего к повышению использования ее пропускной способности, Формула изобретения

Способ автоматического регулирования перетока мощности между двумя энергосистемами, согласно которому измеряют переток мощности по электропередаче, сравнивают его с заданным значением Ру, формируют управляющее воздействие на изменение мощности регулирующих электростанций в функции отклонения перетока, определяют на текущем временном интервале величину среднего квадратичного отклонения перетока мощности (Jp и изменяют заданное значение перетока по электропередаче на величину АРу, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы энергосистемы, выделяют из указанного отклонения перетока

5 его регулярную и нерегулярную составляющие, формируют управляющее воздействие на изменение мощности регулирующих электростанций в функции отклонения регулярной составляющей перетока, а управля10 ющее воздействие на изменение мощности потребителей-регуляторов, введенных под управление регулятора перетока, формируют в функции отклонения нерегулярной составляющей перетока, затем реализуют

15 управляющие. воздействия, при этом указанное изменение заданного значения перетока осуществляют на величину

20 где С1 — коэффициент пропорциональности, определяемый временем суток;

Р— мощность нагрузки энергосистемы в текущем временном интервале.