Способ автоматического регулирования перетока мощности

 

Использование: в электроэнергетике, для автоматического регулирования перетока мощности межсистемной электропередачи . Сущность: для повышения передаваемой мощности электропередачи, контролируемой регулятором перетока, в условиях возникшего дефицита мощности в приемной энергосистеме увеличивают уставку регулятора и переводят его в режим работы ограничителя перетока. Уставку регулятора увеличивают в зависимости от величины небаланса мощности и значения регулировочного диапазона мобильных регулирующих электростанций. Для восстановления исходного режима энергосистемы по перетокам мощности в установившемся режиме вводят оперативный резерв, предназначаемый для коррекции режима энергосистемы . По мере снижения перетока мощности, связанного с вводом резерва смещают уставку ограничителя перетока до исходного значения, а ограничитель перетока . 1 ил СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС1ИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 J 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР., к

,. с,, (1

Н

\"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868241/07 (22) 21.09.90(46) 07.11.92. Бюл, ¹ 41 (71) Кировский политехнический институт (72) В.А.Каленик, А.В,Каленик, А.А.Рагозин и С.Н,Епифанов (56) Авторское свидетельство СССР

N 450284, кл, Н 02 J 3/06, 1972.

Авторское свидетельство СССР

N 1201953, кл, Н 02 J 3/06, 1983. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕТОКА МОЩНОСТИ (57) Использование: в электроэнергетике, для автоматического регулирования перетока мощности межсистемной электропередачи. Сущность: для повышения передаваемой мощности электропередачи, Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для автоматическог0 регулирования перетока активной мощности в электропередаче, соединяющей две энергосистемы.

Известен способ автоматического регулирования перетока путем формирования управляющего воздействия на регулирующие электростанции в функции отклонения перетока мощности от уставки (Авторское свидетельство СССР ¹450294,,Н 02 J 3/06).

Недостатком этого способа является осуществление управления регулирующими электростанциями без учета их динамических характеристик, что снижает эффективность регулирования перетока и экономичность режима энергосистемы.. Ж „1774431 Al контролируемой регулятором перетока, в условиях возникшего дефицита мощности в приемной энергосистеме увеличивают уставку регулятора и переводят его в режим работы ограничителя перетока, Уставку регулятора увеличивают в зависимости от величины небаланса мощности и значения регулировочного диапазона мобильных регулирующих электростанций. Для восстановления исходного режима энергосистемы по перетокам мощности в установившемся режиме вводят оперативный резерв, предназначаемый для коррекции режима энергосистемы. По мере снижения перетока мощности, связанного с вводом резерва, смещают уставку ограничителя перетока до исходного значения, а ограничитель перетока. 1 ил.

Известен также способ автоматического регулирования перетока мощности между двумя энергосистемами, согласно которому при положительном значении интеграла отклонения перетока и скорости этого отклонения, превышающей заданное значение, формирую: управляющее воздействие на изменение мощности мобильных электрических станций в функции суммы отклонения перетока, его интегральной и дифференциальной составляющих (Авторское свидетельство СССР ¹ 1201953. Н 02 J

3/06). Если скорость отклонения перетока меньше заданной величины, то управляющее воздействие, пропорциональное сумме отклонения перетока и его интегральной составляющей, распределяют между обычны1774431 ми и мобильными регулирующими электростанциями.

Недостатком способа является независимость коэффициентов усиления регулятора по отдельным составляющим (пропорциональной, интегральной и дифференциальной) от интенсивности переходных процессов, что снижает эффективность способа. Недостатком также следует счижание заданного значения перетока. При возникновении, например дефицита мощности в приемной энергосистеме и положительном отклонении перетока от уставки регулятор формирует управляющее воздействие на увеличение мощности регулирующих электростанций (РЭС) этой

20 энергосистемы. Если начальное значение уставки было выбрано с большим запасом по устойчивости, а дефицит значительно превышает регулировочный диапазон РЗС, то уп равляющее воздействие регулятора останется нереализованным, а электропередача потеряет управление.

Цель изобретения — повышение использования пропускной способности электропередачи, управляемой регулятором перетока при интенсивности переходного 30 процесса, превышающей заданную величину.

Поставленная цель достигается тем, что в способе автоматического регулирования

35 перетока мощности в системе, содержащей регулирующие и мобильные регулирующие электростанции, измеряют переток мощности Рп и формируют управляющее воэдействие на изменение мощности регулирующих электростанций в функции отклонения пе40 ретока от уставки, его дифференциальной и интегральной составляющих. Фиксируют величину скорости изменения перетока Чл, сравнивают ее с заданной Чл, блокируют воздействие на регулирующие электростанции и осуществляют его на мобильные peryлирующие электростанции при соблюдении условия Чл = VA3 При этом фиксируют величину дефицита Рд и формируют управляющее воздействие на увеличение мощности мобильных регулирующих электростанций

50 на величину дефицита Рд. Одновременно с этим повышают уставку регулирования на величину Л Ру, вычисляемую по формуле

Ь Ðy-а лРл — а м Рм, 55 тать независимость уставки регулятора от 10 режимной ситуации в энергосистеме. Задачей регулятора перетока является поддергде PM — текущее значение регулировочного диапазона мобильных регулирующих электростанций; а л — коэффициент влияния дефицита мощности на переток мощности; .а — коэффициент влияния изменения мощности мобильных регулирующих электростанций на переток мощности, При этом ограничивают повышение уставки

I величиной Л Py = Рпд — Р„. где Р,д — предельно допустимая величина перетока с учетом принятого нормативного коэффициента запаса и величины амплитуды нерегулярных колебаний перетока, P« — исходное значение уставки перетока. Затем корректируют уставку регулирования Ру на величину Ь Ру, получая Py = Рпи + Л Ру.

Сравнивают переток мощности Рп с уставкой Ру и при Рл > Py осуществляют ограничение перетока до уставки Ру путем формирования дополнительного управляющего воздействия на увеличение мощности мобильных регулирующих электростанций, Затем фиксируют установившуюся величину перетока мощности Рп и при Рп > Рпи вычисляют приращение мощности корректирующих электростанций Рк по формуле Р, = (Рп — Рл )/ а К, где а к — коэффициент влияния изменения мощности корректирующих электростанций на переток мощности. Фиксируют текущее значение перетока

Рт. и при выполнении условия Рт < Рпи переходят из режима ограничения в режим регулирования перетока мощности с уставкой

Рли

На рисунке приведена схема осуществпения способа, Схема содержит задатчик 1 перетока мощности, датчик 2 перетока мощности, блок 3 сравнения, где сравниваются величины заданной и фактической мощности, дифференцирующий орган 4, интегрирующий орган 5, блок 6 коррекции уставки, задатчик

7 скорости изменения перетока мощности, блок 8 сравнения, ключ 9, блок 10 формирования.управляющего воздействия на мобильные РЗС, блок 11 формирования управляющего воздействия на РЭС, блок 12 формирования управляющего воздействия на Р3С коррекции режима энергосистемы. блок 13 распределения управляющего воздействия на мобильные РЭС, блок 14 распределения управляющего воздействия на

Р3С, блок 15 распределения управляющего воздействия на РЭС коррекции режима энергосистемы, блок 16 фиксации небаланса (дефицита) мощности в приемной энергосистеме, блок 17 вычислений, блок 18 определения величины регулировочного ди1774431 апазона мобильных РЭС, блок 19 фиксации исходной уставки регулятора, блок 20 сравнения.

Система автоматического регулирования перетока работает следующим образом, Величина заданной и фактической мощности перетока, выдаваемые соответственно задатчиком 1 и датчиком 2, сравниваются в блоке 3, с выхода которого сигналы, пропорциональные отклонению мощности от уставки, поступают в дифференцирующий орган 4, интегрирующий орган 5 и блоки формирования управляющих воздействий

10 и 11.

Блок 10 формирует управляющее воздействие на изменение мощности мобильных регулирующих электростанций (МРЭС) в функции суммы отклонения перетока мощности от уставки, его интегральной и дифференциальной составляющих. Кроме того, при возникновении дефицита мощности в приемной энергосистеме Рд в блоке 10 формируется дополнительное управляющее воздействие на увеличение мощности

МРЗС на величину возникшего дефицита.

Небаланс мощности (дефицит) фиксируется блоком 16, по величине которого в блоке 10 формируется ступенчатое управляющее воздействие. направленное на компенсацию дефицита.

Выходной сигнал блока 10 поступает на вход блока 13 распределения управляющего воздействия между отдельными МРЗС только в случае, если скорость изменения перетока V, определяемая дифференцирующим органом 4, переносят заданный уровень этой скорости V», устанавливаемый эадатчиком 7. Сравнение параметров Vn u

Нп производится блоком 8, При выполне- нии условия Нл = V» блок 8 вырабатывает разрешающий сигнал, который поступает на второй вход ключа 9. При этом сигнал управля ющего воздействия пропускается на вход блока 13 распределения. В случае невысокой интенсивности переходного процесса, когда V> < V 3 ключ 9 закрыт и управляющее воздействие не проходит. В этом случае будет действовать второй канал регулирования перетока. Управляющее воздействие этого канала формируется блоком

11 в функции суммы отклонения перетока от уставки его интегральной и дифференциальной составляющих и распределяется между отдельными РЭС блоком 14.

Таким образом, при возникновении дефицита мощности в приемной энергосистеме, сопровождаемом повышенной интенсивностью переходного процесса (Vq

> Н»), формируется задание на изменение

10 мощности МРЭС в функции величины дефицита Рд и отклонения перетока от уставки, При этом блокируется приращение задания на изменение мощности Р3С по сигналу от блока 8, поступающего на один иэ входов блока 11.

Для повышения использования пропускной способности электропередачи при возникновении дефицита производится повышение уставки регулирования на величину Л Ру, определяемую по выражению

Л Ру = a д рд — а M P, где Р— текущее значение регулировочного диапазона

МРЭС, а м — коэффициент влияния иэмене15 ния мощности МРЭС на переток мощности, Qä — коэффициент влияния дефицита мощности на переток мощности.

Смещение уставки в сторону повышения допустимого уровня загрузки электро-!

20 передачи ограничивается величиной Л Ру

= Рпд Рдд, где Рпд — предельное допустимая величина перетока по условиям статической устойчивости с учетом принятого нормативного коэффициента запаса и величины амп25 литуды нерегулярных колебаний перетока, P — исходное значение уставки перетока.

Приращение уставки Л Ру определяется блоком 17 по информации о параметрах режима, поступающей на его входы. В блоке

30 18 фиксируется величина регулировочного диапазона Рм и передается на первый вход блока 17. На второй вход axoru блока поступает величина дефицита, фиксируемая блоком 16, на третий вход — исходное значение

35 уставки регулятора перетока Рпи, фиксируемое блоком 19 по информации, поступающей с выхода задатчика 1 перетока мощности, Остальные параметры а л, а д и Р д, 40 необходимыедля вычисления величин Руи

Ру, определяются заранее и должны с00Тветствовать текущему режиму энергосистемы.

Величина приращения уставки Л Ру, проверяемая по условию Л Ру Ру, поступает с выхода блока 17 на вход блока 6 коррекции уставки. Б блоке 6 определяется полное значение уставки Ру = Рп + Л Ру по выходным данным блоков 17 и 19, В соответствии с полученным значением Л Ру изменяется уставка задэтчика 1 перетока мощности. При этом система регулирования перетока переводится в режим ограничения перетока с повышенным значением уставки .

Ру. Одновременно с изменением уставки эадатчик 1 вырабатывает сигнал на изменение режима работы блока 3 сравнения. При ограничении перетока блок 3 выделяет только положительные отклонения перетока от ус1774431 допустимым повышением уставки регулирования перетока мощности на период интен- 45 сивного подавления дефицита мощности.

50 тавки Ру(отрицательное отклонение перетока игнорируется).

Установившийся режим электропередачи наступает после завершения переходного процесса, связанного с образованием дефицита и процессом регулирования перетока мощности. Установившийся режим определяется блоком 8 сравнения при выполнении условия Чп < Vn3 Блок 12 фиксирует значение перетока Рп в установивI шемся режиме. Если значение перетока Р будет превышать исходное значение уставки Рпи, то блоком 12 будет сформировано управляющее воздействие на приращение мощности РЭС, предназначаемых для коррекции режима энергосистемы, на величину

Рк по выРажению Рк = (Pn Рпи)/а к, гДе

a K — коэффициент влияния изменения мощности корректирующих электростанций на переток мощности. По мере увеличения мощности корректирующих РЭС переток мощности снижается и достигает значения

Рпи. В этот момент открывается возможность перевода из режима ограничения в режим регулирования перетока, Блок 20 производит сравнение текущего значения перетока мощности Рт с исходным значением уставки Р». При выполнении условия Рт

< Рпи блок 20 вырабатывает сигнал, который переводит блок 3 сравнения в состояние, обеспечивающее переход из режима ограничения в режим регулирования. Задатчик l получает исходное значение уставки Рпи по каналу с выхода блока 19 фиксации этого значения уставки. В режиме регулирования блок 3 сравнения выделяет отклонения перетока мощности обоих знаков, т.к. регулирование перетока направлено на поддержание перетока на уровне уставки

Рпи.

Таким образом, повышение использования пропускной способности электропередачи достигается временным предельнО

При этом используется МРЭС, приращение мощности которых определяется величиной дефицита и отклонением перетока от уставки, Формула изобретения

Способ автоматического регулирования перетока мощности в системе, содержащей регулирующие и мобильные регулирующие электростанции, измеряют переток мощности Рп и формируют управляющее воздействие на изменение мощности регулирующих электростанций в функции суммы отклонения перетока от устзвки, его дифференци5

25 зо

40 альной и интегральной составляющих, фиксируют величину скорости изменения перетока Vn, сравнивают ее с заданной Ч„, блокируют воздействие на регулирующие электростанции и осуществляют его на мобильные регулирующие электростанции при

Чп Ъ Vn3, отличающийся тем, что, с целью более полного использования пропускной способности электропередачи при дефиците мощности в приемной энергосистеме, при выполнении условия Vn

3 Vn3 фиксируют величину дефицита мощности Рд, формируют управляющее воздействие на увеличение мощности мобильных регулирующих электростанций на величину дефицита Рд, повышают уставку регулирования на величину Ру, вычисляемую по формуле

Ь Ру= а

— а мР, где Рм — текущее значение регулировочного диапазона мобильных регулирующих электростанций; а д — коэффициент влияния мощности на переток мощности; а м — коэффициент влияния изменения мощности мобильных регулирующих электростанций на переток мощности, при этом ограничивают повышение уставки величиной

ЬРу = Рпд — Рпи, е где Рпд —. предельно допустимая величина перетока с учетом принятого нормативного коэффициента запаса и величины амплитуды нерегулярных колебаний перетока;

Рпи — исходное значение уставки перетока, корректируют уставку регулирования Ру на величину Л Ру, при этом Ру = Р„+ Ь Ру, сравнивают переток мощности Рп с уставкой Ру, и если Рп > Ру и Рп > Рпи, то ограничивают переток до уставки Ру и формируют дополнительное управляющее воздействие на увеличение мощности мобильных регулирующих электростанций, после чего фиксируют установившуюся величину перетока ! 1 мощности Рп и при Pn > Рпи вычисляют приращение мощности корректирующих электростанций Р по формуле

Рк =(Р, — Pm)/ а к, где а к — коэффициент влияния изменения мощности корректирующих электростанций на переток мощности, 1774431

Составитель В.Каленик

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Керецман

Редактор Л.Тичина

Заказ 3932 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС

ССP

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 фиксируют текущее значение перетока Р> и при выполнении условия Рт Р пи переходят из режима ограничения в режим регулирования перетока мощности с уставкой Р>,.