Способ автоматического регулирования перетоков активной мощности
Использование: для регулирования перетоков мощности электропередач. Сущность изобретения: производится выработка управляющих воздействий отдельным РЭС с учетом допустимых изменений мощности по всем контролируемым электропередачам. При этом допускается изменение мощности по электропередаче, контролируемой регулятором перетока, в пределах, определяемых ее устройчивостью. Восстановление исходного режима регулируемой электропередачи производится при учете ограничений по устойчивости остальных электропередач энергосистемы. Управляющие воздействия РЭС определяются с таким условием, чтобы оказать максимальное влияние на восстановление исходного режима электропередачи. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 J 3/06
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Р»
\»
Ъ»
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4874364/07 (22) 17.09.90 (46) 07,02,93. Бюл. ¹ 5 (71) Кировский политехнический институт (72) В,А.Каленик (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 545038, кл, Н 02 J 3/06, 1975, Авторское свидетельство СССР
¹ 556535, кл. Н 02 J 3/06. 1979. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕТОКОВ АКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ (57) Использование: для регулирования перетоков мощности электропередач. Сущность изобретения: производится
Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для регулирования перетоков мощности по линиям электропередачи.
Известен способ регулирования частоты и перетоков мощности энергообъединения, согласно которому формируют управляющие воздействия регулирующим электростанциям (РЭС) в функции отклонения перетока от уставки регулятора при соблюдении приоритета воздействия от регулятора высшего уровня. Приоритет обеспечивается путем корректировки уставки регулятора перетока при выявлении приращения управляющего воздействия регулятора высшего уровня, Недостатком такого способа является зависимость его эффективности от быстродействия отработки задания мощности
РЭС. Из-эа запаздывания в отработке.мощ. Ж 1793513 А1 выработка управляющих воздействий отдельным РЭС с учетом допустимых изменений мощности по всем контролируемым электропередачам. При этом допускается изменение мощности по электропередаче, контролируемой регулятором перетока, в пределах, определяемых ее устройчивостью, Восстановление исходного режима регулируемой электропередачи производится при учете ограничений по устойчивости остальных электропередач энергосистемы, Управляющие воздействия РЭС определяются с таким условием, чтобы оказать максимальное влияние на восстановление исходного режима электропередачи. 1 ил. ности РЭС возникает колебательный процесс изменения регулируемых параметров и нагрузки РЭС, что снижает эффективность способа.
Известен также способ регулирования 4 частоты и перетоков мощности энергообье- Q динения, согласно которому осуществляет- (фЭ ся регулирование и ограничение перетоков (Я мощности по нескольким электропереда- а чам. При работе ограничителя перетока по внешней связи производится коррекция уставки регулятора перетока мощности, что приводит к колебательному процессу из-за Г несогласованной работы ограничителя перетока и регулятора перетока, Цель изобретения — повышение надежности работы энергосистемы путем оптимизации распределения управляющего .воздействия регулятора и ограничителя перетока между отдельными РЭС, направлен1793513 ной на исключение перегрузки контролируемьй электропередач.
Поставленная цель достигается тем, что в способе автоматического регулирования перетоков активной мощности формируют управляющее воздействие нэ изменение мощности РЭС в функции отклонения перетока мощности от уставки регулятора, При этом корректируют уставку регулятора в течение времени существования отклонения параметра, находящегося под контролем ограничителя перетока или регулятора высшего уровня, и осуществляют возврат уставки регулятора перетока к исходному значению в случае отсутствия отклонения указанного параметра. Фиксируют отклонение перетока сверх уставки ограничителя перетока электропередачи k и определяют предельно допустимые приращения перетоков мощности по всем m контролируемым электропередачам AP>i (j = 1,m), как разность предельно допустимой величины перетока и его текущего измеренного значения, Определяют максимум целевой функЦии Яс1Р1 + 1гк2Р2 +... + Я<пРп= макс, тде ац — коэффициент влияния изменения мощности i-й РЭС на переток k-й электропе-. редачи, при ограничениях, накладываемых на изменение мощности РЭС по условию отсутствия изменений контролируемых перетоков, превышающих допустимые приращЕНИя ЬРп1. ЗатЕМ ОПрвдЕЛяЮт ЗНаЧЕНИЕ предельно допустимых приращений мощности и РЭС Р (i = 1,n) путем решения указанной целевой функции при введенных ограничениях. Изменяют уставку регулятора перетока до значения предельно долустимой величины перетока и формируют управляющие воздействия на изменение мощности РЭС Р з при выполнении условия
Pg < Рь Затем осуществляют смещение уставки регулятора перетока до ее первоначального значения. при отсутствии отклонения указанного параметра. Одновременно определяют максимальное значение целевой фун1 1 кции Я1Р1+сч2Рг+;.. +а пРп = макс, где ац — коэффициент влияния изменения мощности i-й РЭС нэ переток 1-й регулируемой электропередачи, при ограничениях, накладываемых на изменение мощности РЭС по условию отсутствия изменений контролируемых перетоков, превышающих предельно допустймые приращения ЛРп;, Затем определяют значения предельно допустимых приращений мощности РЭС при восстановлении уставки регулятора перетока Pi (i =
=1,п) путем решения целевой функции при введенных ограничениях. После чего формируютуправляющие воздействия на иэмеII нение мощности РЭС Pla при выполнении условия Pa <: Pl .
На чертеже приведена схема реализации способа.
Схема содержит регулятор 1 перетока мощности, ограничители 2 перетока мощности, блок 3 выявления приращения управляющего воздействия высшего уровня, блок 4 формирования приращений управляющего воздействия, блок 5 распределения управляющего воздействия регулятора перетока и ограничителей перетоков между отдельными РЭС, канал 6 телеуправления, регулирующую электростанцию 7, датчик 8
15 перетока мощности, блок 9 сравнения, задэтчик 10 уставки регулятора перетока, блок . 11 управления, задатчик 12 предельно допустимой величины перетока мощности, блок
13 изменения уставки регулятора перетока, блока 14 режима, датчик 15 перетока мощности электропередачи, вычислительный блок 16. . Система автоматического регулирования перетоков работает следующим обра25 зом.
Блок сравнения 9 вырабатывает сигнал величины отклонения перетока мощности, измеряемого датчиком 8, от уставки регулирования, определяемой задатчиком 10, При отсутствии управляющих воздействий, вырабатываемых ограничителями перетока 2, и управляющего воздействия регулятора высшего уровня, выявляемого блоком 3, выходной сигнал блока 11 управления равен. нулю. В этом случае выходные сигналы блока 13 также будут равны нулю. Отсутствие сигнала по каналу с выхода блока 13 на вход блока 14 определяет режим работы блока
14, при котором будет осуществляться регу40 лирование перетока мощности (поддержание его на неизменном уровне). В этом режиме блок 14 пропускает с выхода блока
9 на вход блока 4 сигналы отклонения перетока обоих знаков, 45
B блоке 4 регулятора 1 производится формирование управляющих воздействий на изменение мощности РЭС с использованием, например, пропорционально-дифференциально-интегрального закона регулирования перетока мощности. При осуществлении регулирования блок 4 воспринимает отклонения перетока обоих знаков. Выходной сигнал блока 4 является, 55 таким образом; функцией отклонения перетока мощности. Управляющее воздействие, вырабатываемое этим блоком, распределяется блоком 5 между отдельными РЭС в соответствии с коэффициентом долевого участия.
1793513
При работе хотя бы одного ограничителя перетока мощности или регулятора высшего уровня блок 11 вырабатывает сигнал, который поступает на вход блока 13, В этом случае блок 13 образует на первом выходе сигнал, который передается на блок 14.,По этому сигналу блок 14 настраивается на прием сигналов, соответствующих только положительному отклонению перетока мощности (сигналы отрицательного отклонения перетока игнорируются). Поэтому будет осуществляться ограничение перетока регулируемой электропередачи при измененном значении уставки. В задатчике 12 фиксируется предельно допустимое значение перетока мощности регулируемой электропередачи. В рассматриваемом режиме это значение перетока передается блоком
13 на второй выход, соединенный с задатчиком 10 уставки. При этом задатчик 10 изменяет уставку с исходного значения на величину предельно допустимого перетока регулируемой электропередачи. Ограни гение перетока этой электропередачи будет производиться при увеличенном значении уставки, что снижает ограничения на изменения мощности РЭС.
При работе ограничителя перетока электропередачи с номером k информации об этом номере передается по каналу от блока 11 управления на вход вычислительного блока 16, который, в этом случае, настраивается на решение целевой функции:
+ а(„— 1), Р, Л Р,(гп — g, где а< — коэффициент влияния изменения мощности i-й РЭС на переток мощности k-й электропередачи i = 1,п; и — число РЭС; ау — коэффициент влияния изменения мощности 1-й РЭС на j-й переток мощности; j =1,m, j4k; m — число контролируемых электропередач; ЛР„1 — предельно допустимое приращение перетока мощности J-й электропередачи, определяемое как разность предельно допустимой величины перетока и его текущего измеренного значения; Pi — приращение мощности 1-й РЭС. Коэффициенты влияния ац, ali и предельно допустимые значения перетоков мощности Рпр вычисляются заранее и вводятся в запоминающее устройство блока 16. Текущие значения перетоков мощности Рп контролируемых электропередач замеряются датчиками 15 и передаются по каналам телеизмерения на вход блока 16, в котором вычисляются предельно допустимые приращения перетока мощности по контролируемым электропередачам по выражению AP Решение целевой функции производится блоком 16 методом линейного программирования. В результате решения получаются предельно допустимые величины приращений мощности РЭС Pi (l = 1,й), реализация которых не приводит к пере5 15 грузке контролируемых электропередач Величины допустимых приращений Pi передаются с выхода блока 16 на вход блока 5 распределения управляющих воздействий. Коэффициенты долевого участия РЭС в реаются так, чтобы соблюдалось условие Pg Р, где Pig — задаваемое значение мощности 1-й РЭС, соответствующее коэффициенту долевого участия этой РЭС, Реализация управля-25 ющего воздействия, выработанного ограничителем k-й электропередачи, при ас-татическом регулировании перетока мощности приводит к полному подавлению отклонения этого перетока. Выходной сиг30 35 нал блока 11 снимается, при этом выходные сигналы блока 11 будут равны нулю, Блок 13 возвращается в исходный режим, при котором снимаются сигналы с обоих его выходов. Отсутствие сигнала на входе блока 14 вызывает перевод его в режим осуществления регулирования перетока мощности. В этом режиме блок 14 пропускает с входа на выход сигналы, поступающие от блока 9, любой полярности, При этом будет осущест40 вляться регулирование перетока мощности на заданную величину (исходное значение уставки). В рассматриваемом режиме отсутствует входной сигнал блока 10, поступающий по каналу от блока 13. Задатчик 10 45 возвращается к исходному значению уставки, которая по своему значению меньше уставки, соответствующей предельно допустимой мощности регулируемой электропередачи. Изменение (снижение) уставки 50 вызывает увеличение отклонения перетока мощности. Сигнал величины отклонения, проходя через блок 14, появляется на входе регулятора перетока. Действие этого регулятора в режиме восстановления его устав55 ки до исходного значения может вызвать перегрузку электропередачи, контролируемыми ограничителями перетока. Поэтому производится оптимизация распределения управляющего воздействия, вырабатывае20 лизации управляющего воздействия выбира1793513 мого регулят6ром 1, между отдельными РЭС путем решения целевой функции I а11Р1+а12Рг+»+QinPn =МаКС, и ри ограничениях 1 1 1 а11Р1 + Q12P2 + " + Q1nPn « n1, а21Р1 +а22Р2 + ° + Q2nPn «Л Рп2 Q{m — 1)1Р1 + Q(m — 1)2P2 + ... +.(1)Р -ДР(т ) где ац — коэффициент влияния изменения мощности I-й РЭС на переток I-й регулируемой электропередачи; hPnj O = 1,m, j Ф I) — предельно допусти- мое приращение перетока j-й электропередачи при восстановлен ии уставки регулятора перетока, которое определяется по выражению ДРп1 = Рпр1 — Pnj (Рп1 — текущее значение перетока мощности j-й электройередачи); Pi - приращение мощности I-й РЭС. Вычислитепьйые операции по решению целевой функции с прйнятыми ограничениями производятся блоком 16 по информации, поступающей от датчиков текущего значения перетоков мощности 15 и данных запоминающего устройства блока 16, в которое заранее вводятся расчетные значения коэффициентов влияний ап1,Qjj и предельные значения перетоков Рпр1, В результате решения целевой функции методом линейного программирования опрЕДЕЛЯ11Отся ПРедельнО дйпуСтииыЕ приращения мощности РЗС Pi, реализация которых не вызывает перегрузку контролируемых электропередач. Величины приращений мощности Pi (j = 1п) передаются с выхода блока 16 Иа вход блока 5, в котором определяются величины приращений мощности отдельных РЭС Р13, реализующих управляющее воздействие регулятора перетока 1. При этом должно соблюдаться условие Р1з «Pi, t .e; задание на приращение мощности 1-й РЭС не должно превышать предельной величины Р; . По каналам телеуправления 6 задания Р з передаются на Р3С, подключенным к системе регулирования и ограничения перетоков. Реализация предлагаемого способа ав томатического регулирования перетоков пбз1в1оляет onтймизйр1о1вать процесс управ ления РЭС при рабо1те ограничителя перетока и в период восстановления мощности регулируемой электропередачи до исходного значения. Вырабатываемые регулятором управляющие воздействия не приводят к netÆãðóçêå кон фблйруемых электропередач. Формула изобретения Способ автоматического регулирования перетоков активной мощности, в котором формируют управляющее воздействие на изменение мощности регулирующих электростанций в функции отклонения перетока мощности от уставки регулятора, корректируют уставку регулятора в течение времени существования отклонения параметра, на10 ходящегося под контролем ограничителя перетока или регулятора высшего уровня, осуществляют возврат уставки регулятора nepetaxa к исходному значению при отсутствии отклонения указанного параметра, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе энергосистемы, фиксируют отклонение перетока сверх уставки ограничителя перетока электропередачи k, производят 20 определение предельно допустимых приращений перетока мощности по контролируемым электропередачам ДР 1, где ) = 1,m, j A К m — число контролируемых электропередач, как разности предельно допустимой величи25 ны перетока и его текущего измеренного значения, затем определяют максимум целевой функции а 1 Р1 + ааР2.+ АР +... + а,„Р„= макс, 30 при ограничениях Q11P1 + Q12P2 +, + QijPi + а1,Р, Й Д Р„1, 35 Q21P1 + Q22P2 +...а1Рь .. + а2ПРП «Ь P„2, Q(m — 1}11 1 + Q(m — 1)2P2 ° QijPi +... + а(п — 1)nPn «Д Рп(п) — I), где cq
Qi — величина коэффициента влияния изменения мощности i-й регулирующей электростанции на j-й переток мощности; i =- 1,п, и — число регулирующих электростанций, затем определяют значения предельно допустимых приращений мощности регулиру0 ющих электростанций Рь путем решения:-.. указанной целевой функции при введенных ограничениях. изменяют уставку регулятора перетока до значения предельно допустимой величины перетока, формируют управ55 ляющие воздействия на .изменение мощности регулирующих электростанций Р1з при выполнении условия Р1з «Рь осуществляют смещение уставки регулятора перетока до ее первоначального значения при отсутствии отклонения укаэанного парамет10 1793513 редачи при восстановлении уставки регулятора перетока; hPп! (! = 1,m, j Ф !) — предельно допустимое приращение перетока !-й электропе5 редачи при восстановлении уставки регулятора перетока, определяют значения предельно допустимых приращений мощности регулирующих электростанций при восстановлении уставки регулятора пере10 тока Р! (! = t,n) путем решения целевой функции при укаэанных ограничениях; формируют управляющие воздействия на изменение мощности регулирующих электростанций Р!з при выполнении усло15 вия Р!з PI ра, одновременно определяют максимальное значение целевой функции I I f Q1P! + Яг 2 + ° ° QIPi ° ° + ЯпРп =. макс, при ограничениях 1 1 A11P1+ а!гРг +...GjiPI... + а1пРл hPn1 1 аг1Р1+аггРг + „,АР! .. + qPq ЛРпг, а(— !)1Р1+ а(„— 1)гРг +...а!!Р!... + I / +а(т — i)Pn h Рп(а- f), где Qi — коэффициент влияния изменения мощности l-й регулирующей электростанции на переток 1-й регулируемой электропе,, Ierg А., Составитель B.Êàëåíèê Редактор С.Кулакова Техред М,Моргентал Корректор Т.Палий Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 509 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5
