Способ автоматического ограничения перетока мощности межсистемной электропередачи

 

Сущность изобретения: определяют отклонение перетока мощности сверх установки ограничителя , вызываемое дефицитом мощности в приемной энергосистеме, и формируют управляющее воздействие на снижение мощности потребителей регуляторов (ПР) приемной энергосистемы и увеличение мощности ПР передающей энергосистемы. В установившемся режиме производят восстановление мощности ПР обеих энергосистем до исходного уровня, а затем осуществляют компенсацию недоотпуска (излишнего потребления) энергии ПР путем увеличения мощности ПР приемной энергосистемы и уменьшение на равную ей величину мощности ПР передающей энергосистемы. - ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИЛЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

tstts Н 02 J 3/06

ГОСУДАРСТВЕН-ЮЕ ПЛТЕНТ11ОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПЛТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4826362/07 (22) 18,05.90 (46) 23,06.93, Бюл. № 23 (71) Кировский политехнический институт (72) В.А.Каленик (56) Авторское свидетельство СССР № 505085, кл, Н 02 J 3/06, 1971.

Авторское свидетельство СССР

¹ 843091, кл. Н 02 J 3/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1372463, кл, Н 02 JЗ/06,,1988, (54) СПОСОБ АВТОЫАТИЧ Е С КО ГО ОГРАНИЧЕНИЯ ПЕРЕТОКА МОЩНОСТИ

МЕЖСИСТЕМНОЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для автоматического ограничения перетока мощности межсистемной электропередачи, Повышение эффективности ограничения перетока может быть достигнуто за счет балансирующего изменения мощности потребителей-регуляторов (ПР) приемной и передающей энергосистем. Для этого формируют управляющие воздействия на задание мощности РЭС в функции отклонения перетока от уставки ограничения и воздсйствие на снижение мощности ПР приемной энергосистемы и увеличение мощности ПР передающей энергосистемы в функции величины дефицита мощности в приемной энергосистеме ЛР„ по выражению Ы, 1823070 А1 (57) Сущность изобретения: оп ределя ют отклонение перетока мощности сверх установки ограничителя, вызываемое дефицитом мощности в приемной энергосистеме, t t формируют управляющее воздействие на снижение мощности потребителей регуляторов (ПР) приемной энергосистемы и увеличение мощности ПР переда ощей энергосистемы, В установившемся режиме производят восстановление мощности

ПР обеих энергосистем до исходного уровня, а затем осуществляют компенсацию недоотпуска (излишнего потребления) энергии ПР путем увеличения мощности ПР приемной энергосистемы и уменьшение на равную ей величину мощности ПР передающей энергосистемы. 1 ил.

ЛРпp, =Ð" ЬР„ /(Р +Р"), где P, P" — мощности приемной и передающей энергосистемы, При этом параметр A Pnp g формируется, если показатель динамического нарастания перетока Яф превышает

1/. Ъ заданное значение S,. Полученное значе- л ние ЛPnp,з ограничивается величиной C)

Pnp=mirt(Pnp . Pnp"}, где Pnp, Pnp — текущиЙ динамический диапазон регулирования С) мощности ПР приемной и передающей энергосистем. При выполнении условия

S,t осуществляют восстановление мощности ПР обеих энергосистем до исходного уровня, после чего производят компенса1 цию отклонения потребляемой энергии ПР путем увеличения их мощности в приемной

1823070 и снижением в передающей энергосистемах на величину ЛРпр.д=И4/Т», где И4— отклонения потребляемой энергии ПР; ҄— время компенсации отклонения.

На чертеже показана схема осуществления способа автоматического ограничения перетока.

Схема содержит датчик 1 перетока мощности, задатчик 2 устаоки перетока, элемент

3 сравнения перетока мощности с уставкой, блок 4 определения управляющего воздействия ограничителя перетока, блок 5 изменения коэффициентов передачи пропорциональной, интегральной и дифференциальной составляющих блока 4, блок 6 распределения управляющего воздействия, канал 7 передачи информации, регулирующую электростанцию 8, потребитель-регулятор 9 приемной энергосистемы, датчик 10 регулировочного диапазона потребителярегулятора, потребитель-регулятор 11 первдающей энергосистемы, блок 12 определения результирующего регулировочного диапазона потребителей-регуляторов, датчик 13 показателя динамического нарастания перетока, задатчик 14 пороговой величины показателя динамического нарастания перетока, элемент 15 сравнения, датчик 16 величины небаланса (дефицита) мощности, блок 17 выработки управляющего воздействия на изменение мощности потребителей-регуляторов, инвертор 18, блок 19 распределения управляющего ооздейстоия, блок 20 определения недоотпуска (дополнительного потребления) энергии потребителя-регулятора, блок

21 компенсации недоотпуска (дополнительного потребления) энергии потребителейре гул я то ров.

Система автоматического ограничения перетока мощности работает следующим образом.

Датчик 1 производит измерение перетока мощности, величина которого сраонивается в элементе 3 с заданным значением (уставкой), которое образует задатчик 2. Отклонение перетока от заданного значения подается на блок 4 определения управляющего воздействия на изменение мощности

РЭС в функции отклонения перетока. При этом может быть использован пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования (ограничения) перетока. Коэффициенты передачи пропорционального, интегрального и дифференциального органов формирования управляющего воздействия изменяются в зависимости от величины показателя динамического нарастания перетока Яф. определяемого датчиком 13 по значению взаимного скольжения энергосистем. Если Яф превысит пороговое значение S>, задаваемое задатчиком 14, то производится увеличение коэффициентов передачи пропорционального и дифференциального органов блока 4. Управляющее воздействие, вырабатываемое блоком 4, распределяется блоком 6 по каналам 7 передачи информации между отдельными РЭС 8 с учетом коэффициентов их долевого участия.

При возникновении небаланса мощности (дефицита в приемной энергосистеме) датчиком 16 определяется его величина

Л PH . Одновременно проверяется условие

Sy>S>, при соблюдении которого блоком 17 вырабатывается управляющее воздействие

ЛРпр,g на изменение потребляемой мощности ПР по выражению ЛРпр,з=Р".

Л Рп /(Р +Р"), где P, P" — мощности приемной и передающей энергосистем. Причем величина ЛРпр 3 не должна происходить расчетного диапазона изменения мощности

ПР Рпр, определяемого выражением

Рпр=гп!п(Рпр, Рпр"). где Рпр, Pnp" — величины текущего динамического диапазона регулирования мощности ПР приемной и передающей энергосистем.

Значения Рпр и Pnp" фиксируются датчиками 10 и передаются по каналам 7 на вход блока 12 определения расчетного диа.пазона Р р, по величине которого о блоке 17 производится ограничение управляющего воздействия Л Рпр, по условию

Л Рпр 3 Рпр.

Реализация воздействия Ь Рпр.3 приводит к снижению мощности ПР приемной и увеличению мощности ПР передающей энергосистем. Для противоположного по знаку изменения мощности ПР передающей энергосистемы в схеме предусмотрен инвертор18. Равные по величине и противоположные по знаку управляющие воздействия

Л Pnp.s передаются через блоки 19 и каналы

7 на ПР 9 и 11 приемной и передающей

45 энергосистем.

Балансирующее воздействие ограничителя перетока на снижение мощности ПР приемной и увеличение мощности ПР передающей энергосистем обеспечивает неизменность перетока мощности после возникновения дефицита о квазиустановившемся и установившемся режимах. При этом полагается соответствие эквивалентных постоянных инерции и совмещенных частотных характеристик энергосистем величинам мощности этих энергосистем P и

P Реализация воздействия Л Рпр з частично компенсирует дефицит мощности в приемной энергосистеме и искусственно

1823070

Л Рпр.д= 1 М/н /Тк.

45

50 создает небаланс мощности в передающей энергосистеме. При неизменности перетока мощности начинается сбалансированное торможение обеих энергосистем. Небаланс турбинной и генераторной мощностей энергосистем компенсируется энергией, запасенной во вращающихся массах энергосистем.

Сбалансированное изменение мощности ПР обеих энергосистем приводит к снижению показателя изменения перетока Яф и при выполнении условия $ф<Я, начинает осуществляться восстановление мощности

ПР до исходного уровня, что вызовет отклонение перетока мощности от заданного значения, Отклонение воспринимается ограничителем перетока. который воздействует на увеличение мощности РЭС приемной энергосистемы. В установившемся режиме дефицит полностью компенсируется приращением мощности этих РЭС.

В процессе регулирования мощности

ПР производится фиксация отклонения потребляемой энергии ПР по выражению в

Wu=f ЛРпр (t ) d t, где Л Pnp(t) — отклонео ние мощности ПР от задаваемой по технологии их работы, t — время регулирования

ПР.

В установившемся режиме осуществляется компенсация отклонения потребляемой мощности ПР путем увеличения их мощности в приемной и снижением в передающей энергосистемах на величину, определяемую выражением где Т» — время компенсации отклонения потребляемой энергии ПР.

В блоке 20 производится определение недоотпуска (излишнего потребления) . энергии по информации, поступающей по каналам 7 от ПР. По величине параметра И4 в блэке 21 вырабатывается управляющее воздействие на изменение мощности ПР, которое поступает на блоки 19 и передается по каналам 7 на ПР приемной и передающей энергосистем, Увеличение мощности ПР приемной энергосистемы в режиме компенсации сопровождается снижением на равную ей величину мощности ПР передающей энергосистемы, При этом избыточная энергия электростанций передающей энергосистемы передается ПР приемной энергосистемы посредством межсистемной электропередачи. В процессе компенсации переток мощности увеличивается, Для иск5

30 лючения работы ограничителя в режиме компенсации требуется соответствующий выбор времени Т», увеличение которого ведет к снижению изменения перетока.

В процессе компенсации мощность электростанций обеих энергосистем остается неизменной, так как увеличение мощности ПР приемной энергосистемы балансируется снижением мощности ПР передающей энергосистемы, При этом не требуется дополнительного регулировочного диапазона на РЭС приемной энергосистемы, предназначаемого для компенсации недоотвуска энергии ПР. Необходимая энергия компенсации поступает по электропередаче от электростанций передающей энергосистемы при снижении потребляемой мощности ее ПР.

Таким образом, осуществление способа позволяет повысить эффективность ограничения перетока, достигаемую противоположным по знаку изменением мощности ПР; приемной и передающей энергосистем. Для быстрого ограничения перетока используется регулировочный диапазон ПР обеих энергосистем, а для компенсации недоотпуска (дополнительного потребления) энергии

ПР осуществляется балансирующее допол- . нительное приращение мощности ПР приемной энергосистемы и снижение на равную ей величину мощности ПР передающей энергосистемы. Последнее исключает необходимость резерва мощности на РЭС приемной энергосистемы для компенсации недоотпуска энергии ПР, Формула изобретения

Способ автоматического ограничения перетока мощности межсистемной электропередачи, согласно которому осуществляют воздействие на задание мощности регулирующих электростанций в функции величины отклонения перетока от уставки ограничения, его дифференциальной и интегральной составляющих, определяют текущее значение показателя динамического нарасгания перетока мощности Яф, сравнивают его с заданным значением S и при выполнении условия Sy S> формируют дополните чьное воздействие. о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения эффективности ограничения перетока, определяют величину текущего динамического диапазона регулирования лощности потребителей-регуляторов приемной Рпр и передающей Рпр" энергосистем, в качестве расчетного диапазона Рпр выбирают меньший из них, фиксируют показатель динамического нарастания Яф и одновременно с ним всличиl ó дефицита мощности в приемной энергосистеме Л PH, 1823070

Составитель В,Каленик

Техред М.Моргентал Корректор M. Шароши

Редактор

Заказ 2183 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 при выполнении условия Sy S> формируют воздействие на снижение мощности потребителей-регуляторов приемной энергосистемы и увеличение мощности потребителей-регуляторов передаю!цей 5 энергосистемы по выражению где P, P — мощности приемной и передаю- 10 щей энергосистем соответственно; ограничивают величину ЛРлр.3 значением расчетного диапазона Рпр, повторно фиксируют показатель $ф и при выполнении условия $ф< $3 осуществляют восстановление 15 мощности потребителей-регуляторов обеих энергосистем до исходного уровня, фиксируют отклонение потребляемой энергии по в выражению Wu= f ЛРпр (t ) d t., где о

Ь Pnp(t) — отклонение мощности потребителей-регуляторов от задаваемой по технологии их работы, ts — время регулирования потребителей-регуляторов, затем осуществляют компенсацию отклонения потребляемой энергии потребителями-регуляторами путем увеличения их мощности в приемной и снижением в передающей энергосистемах на величину, определяемую выражением Л Рпр,д Ю4 /T<, где T» — время компенсации отклонения.