Устройство для автоматического регулирования частоты энергообъединения Советский патент 1983 года по МПК H02J3/06 

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно, к технике регулирования частоты в объединенных линиях электропередач (ЛЭП) энергосистем. Под влиянием внешних возмущений нагрузки и изменения генерируемой мощности, частота в объединенных энер госистемах отклоняется от заданного значения (уставки). В этом случае возникает задача поддержания частоты на заданном уровне либо в заданных пределах. Известны устройства для регулирования частоты в энергосистемахfl. Наиболее эту задачу решают одновременно с регулированием перетоков мощности на межсистемным ЛЭП 2. и СЗ. Поскольку значения небалансов мощности в отдельных энергосистемах обычно предполагают неизвестными, то регулирование частоты осуществляют на основе статических характеристик объ-екта управления (энер госистемы )и величины отклонения час тоты от уставки. Регуляторы частоты объединенных энергосистем называют вторичными н отличие от регуляторов частоты отдельных энергоблоков, называемых первичными. Отклонение значения частоты от уставки вызвано внеплановыми изменениями небаланса мощности. В соответствии с этим управляющие во действия регулятора частоты называют внеплановыми. . Управляющие воздействия, вырабатываемые вторичными регуляторами частоты, распределяются между регулирующими станциями с помощью коэффициентов долевого участия (КДУ), которые в линейном режиме работы регулирующей станции выбраны на основе статических характеристик объекта управления СЩи 4 J. Распределение внепланового воздей ствия на регулирующие станции nponop . ционально заданньам коэффициентам пре дусматривается в цифровой системе регулирования частоты 4. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического регулирования частоты и активной мощности, содержащее блок изм Вения частоты и перетоков мощности, первый выход которого соединен с бло ком формирования управляищего воздай ствия, а второй выход(Подключен к цепи из последовательно соединенных блока выделения случайной составляющей перетоков мощности и частоты, бл ка определения коэффициентов статизм и блока расчета небалансов мощности второй вход которого соединен с ВТО рым выходом блока измерения частоты и перетоков МощностиCsj. Недостатком известного устрОйства является его неэкономичность поскольку при регулировании частоты не учитывается изменение величины и знака небаланса мощности. Следствием этого является возникновение дополнительных перетоков мощности по межсистемным ЛЭП даже втех случаях, когда отдельные энергосистемы-, сами способны справиться с возникшим в «их небалансом мощности. . Цель.Устройства - повышение эконоичности режима регулирования часто. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического регулирования частоты энергообъединения, содержащее .блок измерення частоты и перетоков мощности, первый выход которого соединен с блоком формирования управляющего воздействия, а второй выход подключен к цепи из последовательно соединенных блрка выделения случайной составляющей перетоков мощностии частоты, блока определения коэффициентов статизма и блока расчета небалансов мощности, второй вход которого соединен с вторым выходом блока измерения частоты и перетоков мощности, дополнительно введены две цепи из последовательно соединенных блоков, подклюгченные к выходам блока расчета небалансов мощности, первая из которых содержит коммутатор, делитель, блок расчета нормирующих множителей, первый перемножитель и ключ, а вторая - сумматор, второй перемножитель, и пороговое устройство, выход кото- . рого соединен с управляющим входом ключа, причем выkoд коммутатора подключен к второму входу второго перэмножителя и выход сумматора соединен с вторым входом делителя, i выход которого подсоединен к второму входу первого перемножителя/ а выход блока формирования управляющих воздействий подключен к третьему входу первого перемножителя. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого . устройства для регулирования частоты , энергообъединении, Устройство содержит последовательно соединенные блоки 1 измерения частоты и межсистемньа перетоков мощности, первый выход крторого соединен с блоком 2 формирования управляю щего воздействия/ а второй выход подключен к цепи из последовательно соедийенных блока 3 выделения случайной составляющей, блока 4 опрёделения коэффициентов статизма и блока 5 расчета небалансов мощности, На второй вход блока 5 расчета не6алансов мощности подсоединен второй выход блока измерения частоты и перетоков мов ности. К выходам «локй.5 расчета небалансов мощности подключен коммутатор б, порледовательно Ъоёдинениый с делителем7, блоком расчета нормирующих множителей 8, первым перамножителем 9 и ключом 10. К выходам блока 5 расчета небалансов мощности также подключена последовательно соединенная цепь из сумматора 11,второго перемножителя 12, порогового устройства 13, выход которого соединен с управляющим входом ключа 10. Выход коммутатора б подключен также к второму входу второго перемножителя 12, а выход сумматора 11 соединен с вторы входом делителя 7. Выход блока 2 формирования управляющего воздействия подключен к третьему входу первого перемножителя 9, а к второму входу перемножителя 9 подключен вы ход делителя 7. Устройство относится к устройст вам, использующим метод селективно го {избирательного ) регулирования частоты/ При работе устройства бло кируются регуляторы тех энергосистем, для которых различны знаки от клонения.частоты и небаланса мощПредлагаемое устройство работает следующим образом. Блок 1 измерения производит з.амер текущих значений частоты и меж системных перетоков мощности. Эти значения используются в блоке 2 для формирования управляющего воздействия. Текущие значения частоты и перетоков мощности поступают также в блок 3 выделения случайной составляющей, в котором от сообщени о частоте и перетоках мощности отделяется медленная нестационарная составляющая и высокочастотная сост ляющая, на которую оказывает воздей ствие динамика энергосистем. Значения случайной составляющей частоты и iiepeTOKOB мощности используются в блоке 4 для определения коэффициентов статизма (коэффициентов крутизны статической частотной характеристики ), связанных межсистемйыми ЛЭП энергосистем. Б блоке 5 производится ipac4eT небалансов мощности отдельных энергосистем. Для этой цели используются значения коэффициентов статизма, полученные в блоке 4, а также информация о перетоках мощности и частоте с выхода Предлагаемое устройство предна.значено. для более экономичного, чем в прототипе, распределения управляющего воздействия на отдельные энергосистемы при автоматическом регулировании частоты. При этом рассматривается такой режим работы регулятора частоты, при котором меж системные перетоки мощности находят ся в допустимых пределах. Результирующее управляющее возде Ц вырабатывается в блоке 2 ,и распределяется на систему согласн следующему закону: U. ot.O -(1) -:::iJrV-il-Ti :i) - в противном случае, У - управляющее воздействие на i-ю энергосистему; frPrrPnf небаланс мощности i -и энергосистемы, РП-.РПГ генерирующая мощность: и мощность нагрузки соответственно. Таким .образом, управляющее воздействие на регулирующие станции отдельной энергосистемы пропорциональны небалансам мощности, возникшим в этой энергосистеме, при условии, что знак небаланса мощности совпадает со знаком суммарного небаланса мощкости энергообъединения (т.е. с отклонением частоты от установки ). Множитель р в условии (1) является нормирующим и равен единице только- в том случае, когда все небалансы мощности отдельных энергосистем одного знака. Нормировочный множитель /Ь Необходим для полного распредегения управляющего воздействия на регулирующие станции, которые удовлетворяют условию (3 ). Множитель оС показывает долю управляющего воздействия, которая приходится на i гю, энергосистему. В предлагаемом устройстве блокируются регуляторы тех энергосистем, для которых различны знаки отклонения частоты и небаланса мощности. Блоки 1-13 предназначены для рас- . пределения управляющего воздействия. В су1чматоре 11 находится суммарное значение небаланса мощности ZH . . Это значение подается на первый вход второго перемножителя 12, а на. второй его вход последовательно поступает выбранное коммутатором б значение небаланса мощности i-и энергосистемы. Если знаки суммарного небаланса и небаланса i-й энергосистемы совпадают, то выход перемнржителя 12 положителен, в противном случае - отрицателен. Выходной сигнал перемножителя 12 ,поступает на пороговое устройство 13, которое HacTpoejHo на нулевой уровень срабатывания. Таким образом, при совпадении знаков П ц и . пороговое устройство 13 «срабатывает и его выходной сигнал открывает ключ 10 для прохождения управляющего сигнала на 1 -ю энергосистему. Величина управляющего сигнала U формируется в первом перемножителе 9, на первый вход которого поступает полное управляющее воздействие U от блока 2 формирования управляющего воздействия. На два оставшихся входа первого перемножителя 9 подаются значения нормиругацего коэффициента (Ь из блока 8 расчета нормирую

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ЭНЁРГООВЬЕдаНЕНИЯ, содержащее блок изме рения частоты и .перетоков мощности первый выход которого соединен q UQ3 блоком формирования управляющего воздействия/ а второй выход подключен к цепи из последовательно соединенных блока выделения случайной составляющей перетоков мощности и частоты, блока определения коэффициентов статизма и блока расчета небалансов мощности, второй вход которого соединен с вторым выходом блока измерения частоты и перетоков мощности, о-т ли ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения экономичности режима регулирования частоты, в него дополнительно введены две цепи из .последовательно соединенных блоков, подключенные к выходам блока расчета небалансов мощности, I первая из коггорых содержит коммутатор делитель, блок раЪчета нормирующих множителей, первый перемножитель и ключ, а вторая - сумматор, второй пе ремножитель и пороговое устройство, выход которого соединен с управляющим входом к.шоча, причем выход коммутатора подключен к второму входу второго перемножителя и выход сумматсфа соединен с вторым входом делителя, выход которого подсоединён к второму входу первого перемножителя, а выход блока формирования управлякнцих воздействий подключен к третьему входу первого перемножителя. . . -