Способ автоматического регулирования частоты и обменной мощности в энергосистемах

 

()i) 560291

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со(оз Советских

Социалистических

Республик чФ

":А. Ф4 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.04.75 (21) 2123193/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Сп1 блико",ано 30.05.77. Б|оллетень № 20 (51) М. 1(л.- зН 02J 3/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) ДК 621.316.728 (088.8) Дата опубликования описания 13.07.77 и открити.) (72) Авторы изобретения

H. Л. Новико=, А. С. Востриков, С. П. Сарычев и С. И. Стенин

Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (71) Заявитель (5- ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

И ОБМЕННОЙ МО1ЦНОСТ11 В ЭНЕРГОСИСТЕМАХ

ЬР;.

И +в

К;

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к автоматическому регулированию частоты и обменной мощности в объединенных энергосистемах.

Известны способы автоматического регулирования ч".ñòîòû и обменной мо цности в энергосистемах, по которым регулирование ч"",ñòîòû и обменных потоков мощности осуществлpåòñÿ либо с помощью компаундирующих связей по суммарной нагрузке регулируемых станций, либо с помощью компаундирующих связей по суммарной нагрузке регулируемых станций, либо в функции отклонений частоты и перетока. Недостатком этих способов является необходимость измерения возму цаюшпх воздействий и параметров объекта.

Наиболес близким техническим решением к и:;об,;".Tñíèio является способ автоматического регулирования частоты и обменной мощности в энергосистемах путем изменения мощности регулирую)цих станций каждой энергосистемы в зависимости от отклонения частоты, отклонения и интеграла отклонения перетока мощности от заданного значения.

Этот способ основан на введении обратных связей по частоте и обменной мощности. Управляюгцее воздействие, подаваемое на исполнительные органы управления мощностью регулируемых станций, при таком способе формируется на выходе пропорционально-интегрирующего звена, на вход которого подается сигнал где К; — коэффициент средней крутизны характеристики генерирую .ей мощности плп энергия регулирования;

10 Df; — отклонение частоты;

ЬР; — отклоненпе обменной мощности.

Прп регулировании таким способом настройка регулятора для обеспечения избирательности действия (колебания нагрузки по15 давляются регулятором той энергосистемы, в которой на изменилась) требует знания параметров объекта (коэффпцпента 1(; п постоянной иHåðöèè), изме во вре. .сни в широком диапазоне. Поэтому для

2) обеспечения постоянных динамических свойств всей системы в целом необходима текущая идентификация этих нестационарных параметров, что связано с дополнительными затратами.

25 Целью изобретения является повышение экономичности работы энергосистем путем обеспечения инварпантностп частоты к возмущениям нагрузки и сохранения постоянных динамических свойств указанных энергосисЗО тем при изменении пх параметров.

560291

Указанная цель достигается тем, что сигнал отклонения частоты дифференцируют и раз, формируют требуемое значение и-ой производной путем суммирования с заданными коэффициентами сигналов отклонения частоты и ее n — 1 производных с сигналами пропорциональными отклонению перетока и интегралу указанного отклонения, сравнивают с сигналом, пропорциональным и-ой производной отклонения частоты и полученным сигналом рассогласования осуществляют указанное изменение мощности. Такое решение повышает экономичность работы энергосистемы благодаря возможности увеличения предела передаваемой мощности по линии, так как амплитуда нерегулярных колебаний перетока уменьшается за счет обеспечения инвариантности частоты к возмущениям нагрузки и обеспечения избирательности действия регуляторов при изменяющихся параметрах объекта.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Объект управления представляет собой объединение двух энергосистем с межсистемной связью 1. Регуляторы 2 и 3 включают в себя блоки дифференцирования 4(4 ), соединенные с блоками суммирования 5(5 ), выходы которых связаны с выходом пропорционально-интегральных регуляторов 6(6 ) и со входом усилителей 7(7 ).

На регулятор 2 подают сигналы, пропорциональные отклонению частоты в первой энергосистеме Si и перетока P,, а на регулятор 3 — пропорциональные отключению частоты во второй энергосистеме и перетока Р, Кроме того, на оба регулятора подают сигналы, пропорциональные требуемым значениям перетока Р01 и Р02 В регуляторе сигналы, пропорциональные 51S2, подают на блок дифференцирования 4 (4 ) и па блок суммирования 5(5"), на который, кромс того поступают сигналы с блока 4(4 ), пропорциональные (n — 1)-ой производным частоты Si...Sit0 — IS ...

$ 00 — Ц

Р01 Р.» (Р02 Рл2) >

Сигнал с выхода блока 5(5 ) суммируют с выходом пропорционально-интегрального регулятора 6 (6 ), на вход которого поступает сигнал разности требуемого и текущего значений перетока P01 — P»(P02 — Рла), что обеспечивает астатическое регулирование перетока мощности.

Из полученного сигнала Ui(U2), пропорционального требуемому значению и-ой производной частоты, вычитается сигнал текущего значения и-ой производной частоты 5",(5 ", ), который берется с блока 4(4 ), и сигнал разности подают на усилитель 7(7 ), с выхода

30 которого управляющий сигнал У1(У2) поступает на исполнительное устройство турбин регулирующих станций энергообъединения.

В основе предлагаемого способа лежит подчинение движения нестационарного объекта нужному дифференциальному уравнению, которое выбирается заранее по заданным динамическим свойствам системы в целом с учетом требования на время переходного процесса и перерегулирования. Движение объекта будет подчиняться требуемому уравнению, если старшая производная объекта будет в каждый момент времени совпадать с требуемой старшей производной из дифференциального уравнения.

Стабилизпруя п-ую производную от Si(S2) в соответствии с требуемым значением старшей производной Ui (U2) и требуемого дифференциального уравнения, можно добиться то "o, что Si (S2) в каждый момент времени будет мало зависеть от возмущений и изме няющихся параметров объекта. Стабилизируют п-ую производную введением обратной

СВЯЗИ ПО S (S2 )

Контур стабилизации и-ой производной, состоящей из энергосистемы блоков 4(4 ) и

7(7 ), при достаточно большом коэффициенте усиления усилителя 7(7 ) парирует все параметрические и сигнальные возмущения, чем и обеспечивается инвариантность частоты к возмущениям нагрузки и сохранение постоянных динамических свойств всей системы при изменяющихся параметрах.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования частоты и обменной мощности в энергосистемах путем изменения мощности регулирующих станций каждо11 энергосистемы в зависимости от отклонения частоты, отклонения и интеграла отклонения перетока мощности от заданного значения, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности работы энергосистем путем обеспечения инвариантности частоты к возмущениям нагрузки и сохранения постоянных динамических свойств указанных энергосистем при изменении их параметров, сигнал отклонения частоты дифференцируют и раз, формируют требуемое значение и-ой производной путем суммирования с заданными коэффициентами сигналов отклонения частоты и ee n — 1 производных с сигналами, пропорциональными отклонению перетока и интегралу указанного отклонения, сравнивают с сигналом, пропорциональным п-ой производной отклонения частоты и полученным сигналом рассогласования осущеСТВЛЯ1ОТ УКаэаННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ МОЩНОСТИ.

560292

Составитель Я. Гении

Текред Л, Денискина

Корректор Л. Котова

Редактор В. Левятов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1850/10 Изд. ¹ 472 Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам пзобрстенпй и открытий

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