Устройство для распределения неплановой составляющей заданной мощности в энергосистеме Советский патент 1984 года по МПК H02J3/06 

Изобретение относится к электротехнике в частности к устройствам для автоматического управления активной мощности энергосистемы при разделении ее нагрузки на плановую и неплановую составляющие. Известно устройство для распределения неплановой составляющей нагрузки в энергосистеме, содержащее блок формирования пропорционально интегральной функции, интегрирующий усилитель, потенциометрические датчики, следящие приводы положения, датчики располагаемых регулировочных диапазонов, каналы телесвязи, дополнительный суммирующий усилитель и систему автоматического управления мощности электростанций 1. Данное устройство имеет ограниченную область применения: оно может быть полностью реализовано только в тех энергосистемах, тепловые электростанции которых не имеют ограничений по скорости изменения мощности внутри располагаемых регулировочных диапазонов, а гидроэлектростанции не имеют ограничений по стоку воды. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для распределения неплановой составляющей заданной мощноети в энергосистеме, включающей в себя тепловые электростанции (ТЭС) и гидроэлектростанции (ГЭС) и оснащенной каналами телепередачи управляющих воздействий на электростанции, регулировочных диапазонов мощности и допустимых значений неплановых составляющих мощности с электростанции. Устройство содержит первый сумматор на входе устройства, второй вход первого сумматора присоединен к выходу второго сумматора, а выход подключен к входу интегратора, блоки распределения неплановой составляющей, первые входы которых предназначены для подключения к выходам каналов телепередачи регулировочных диапазонов электростанций, и блоки ограничения для тепловых электростанций, первые входы которых подключены к выходам блоков распределения неплановой составляющей, вторые входы предназначены для подключения к выходам каналов телепередачи допустимых значений неплановой составляющей мощности электростанций, а выходы предназначены для подключения к входам каналов телепередачи управляющих воздействий 2. Один из недостатков известного устройства заключается в недоиспользовании возможности повыщения быстродействия сие- 50 тем ограничения и регулирования перетоков. При этом неплановые составляющие мощности, задаваемые всем управляемым электростанциям, формируются как выходные сигналы следящей системы, которая как известно, всегда инерционна. Следовательно, распределение между всеми управляемыми электростанциями неплановой составляющей Ё заданной энергосистеме осуществляется с инерционным запаздыванием. Кроме того, распределение неплановой составляющей, при котором группа ГЭС и группа ТЭС участвуют в ее реализации на равных основаниях, т.е. в соответствии с заданным долевым участием каждой управляемой электростанции независимо от значения неплановой составляющей в заданной энергосистеме, приводит к тому, что в случаях, если эта неплановая составляющая может быть воспринята всеми ТЭС без- выхода их на ограничение, имеет место неоправданное замедление в начальный период процесса регулирования или ограничения. Это происходит из-за того, что часть неплановой составляющей, которую воспринимают ГЭС, реализуется с запаздыванием, обусловленным действием на них гидроудара. Таким образом, недоиспользование возможности повыщения быстродействия в известном устройстве обусловлено, с одной стороны, инерционным запаздыванием в каналах формирования неплановых составляющих для ТЭС, имеющих более высокое быстродействие систем управления их мощностью, чем ГЭС, а с другой стороны, эти ТЭС с более высоким их быстродействием реализуют только часть неплановой составляющей в заданной энергосистеме. Кроме того, в известном устройстве в рассмотренной ситуации из-за неоправданного участия ГЭС в распределении неплановой составляющей в заданной э нергосистеме имеет место отступление стока ГЭС от заданного значения и, следовательно, снижение экономичности работы ГЭС и энергосистемы в целом. Цель изобретения - повыщение скорости и экономичности распределения и реализации неплановой составляющей мощности в заданной энергосистеме, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для распределения неплановой составляющей заданной мощности в энергосистеме, включающей в себя теплои гидроэлектростанции и оснащенной каналами телепередачи управляющих воздействий на электростанции, регулировочных диапазонов мощности и допустимых значений неплановых составляющих мощности. содержащее первый сумматор на входе устройства, второй вход первого сумматора присоединен к выходу второго сумматора, а выход подключен к входу интегратора, блоки распределения неплановой составляющей, первые входы которых предназначены для подключения к выходам каналов телепередачи регулировочных диапазонов электростанций, и блоки ограничения для тепловых электростанций, первые входы которых подключены к выходам блоков распределения неплановой составляющей, вторые входы предназначены для подключения к выходам каналов телепередачи допустимых значений

неплановой составляющей мощности электростанций, а выходы предназначены для присоединения к входам каналов телепередачи управляющих воздействий на электростанции, дополнительно введены третий сумматор и сумматоры в цепях распределения неплановой составляющей для тепловых электростанций, при этом первый вход третьего сумматора подключен к выходу интегратора, второй и последующие по числу тепловых электростанций входы соединены свыходами сумматоров в цепях распределения для тепловых электростанций, первый и второй входы которых соединены соответственно с входом и выходом блока ограничения для данной тепловой электростанции, выход третьего сумматора подключен к вторым входам блоков распределения неплановой составляющей для гидроэлектростанций, вторые входы блоков распределения неплановой составляющей для тепловых электростанций соединены с входом первого сумматора, а выходы блоков распределения неплановой составляющей для гидроэлектростанций предназначены для подключения непосредственно к входам каналов телепередачи управляющих воздействий на электростанции.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый сумматор 1, первый вход которого предназначен для приема управляющего воздействия (сигнала величины неплановой составляющей в заданной энергосистеме), выход которого соединен с входом интегратора 2, блоки 3 распределения неплановой составляющей для гидроэлектростанций, первые входы которых подключены к выходам каналов телепередачи с электростанций сигналов, соответствующих величинам регулировочных диапазонов этих электростанций, а выходы блоков 3 соединены с входами каналов телепередачи управляющих воздействий (сигналов величин задаваемых неплановых составляющих мощности) на гидроэлектростанции и с входами второго сумматора 4, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора . Первые входы блоков 5 распределения неплановой составляющей мощности для тепловых электростанций предназначены для приема управляющего воздействия по неплановой составляющей в задаваемой энергосистеме и соединены поэтому с первым входом первого сумматора 1. Вторые входы-блоков 5 соединены с выходами каналов телепередачи с тепловых электростанций величин их располагаемых регулировочных диапазонов. Выходы блоков 5 через блоки 6 ограничения соединены с входами каналов телепередачи управляющих воздействий (величин неплановых составляющих) на тепловые электростанции. Вторые входы блоков 6 служат для подсоединения к выходам каналов телепередачи с тепловых электростанций допустимых значеНИИ неплановых составляющих мощности для этих станций. Первый вход и выход каждого из блоков 6 соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора 7 в цепи распределения управля|ющего воздействия (неплановой составляющей мощности) для каждой тепловой электростанции. К выходу интегратора 2 подключен первый вход третьего сумматора 8, выход которого соединен с вторыми входами блоков 3 рас0 пределения неплановой составляющей мощности для гидроэлектростанций, а второй и последующие входы соединены с выходами сумматоров 7 в цепях распределения управляющих воздействий на тепловые электростанции.

Устройство работает следующим образом.

В установивщемся режиме неплановая составляющая мощности в заданной энергосистеме (Р-), неизменная по значению,

0 поступает на первый вход первого сумматора 1 и на вторые входы блоков распределения неплановой составляющей для тепловых электростанций. В первом сумматоре 1 эта величина компенсируется суммой неплановых составляющих в заданных электростан5 циях - гидравлических и тепловых (соответственно и Р--7йг)- Выходной сигнал интегратора 2 равен нулю или имеет неизменное значение, равное доле неплановой составляющей энергосистемы, заданной всем гидроэлектростанциям. Это же значе0 ние имеет выходной сигнал третьего сумматора 8, если выходные сигналы сумматоров 7 равны нулю. Распределение этой доли между гидроэлектростанциями осуществляется блоками 3. Доли неплановой составляющей энергосистемы, приходящиеся на

5 каждую тепловую электростанцию, определяются в блоках 5. Если эти доли меньще или равнь допустимым согласно нормам маневренности значениям неплановых составляющих для тепловых электростанций, то

0 блоки 6 ограничения беспрепятственно пропускают эти доли в каналы телепередачи управляющих воздействий на тепловые электростанции, а выходные сигналы сумматоров 7 равны нулю.

В переходном режиме, при изменении не5U гл аи г

плановой составляющей , изменяются неплановые составляющие, предназначенные для передачи на тепловые электростанции Р4.- , и, если они в процессе изменения не превосходят допус0 тимых значений , беспрепятственно проходят через блоки 6 ограничения и поступают в каналы телепередачи управляющих воздействий. Выходные сигналы сумматоров 7 равны нулю. Сигналы, пропорциональные неплановым составляющим для

5 тепловых электростанций, поступают во второй сумматор 4, а сумма их с выхода сумматора 4 - на второй вход первого сумматора 1, компенсируя в нем сигнал, пропорциональный неплановой составляющей мощности в заданной энергосистеме, т.е. % Р Р-|. В результате сигнал с выхода сумматора -1 не успевает измениться и остается равным нулю, и интегратор 2 в действие не приходит, его выходной сигнал остается неизменным. Следовательно, ГЭС в этом случае не получают приращения неплановой составляющей мощности.

Если для какой-либо тепловой электростанции ее доля превыщает допустимое значение неплановой составляющей, то на выходе соответствующего сумматора 7 возникает сигнал, соответствующий превыщению доли тепловой электростанции над допустимым значением Р -Pf вследствие чего на выходе сумматора 8появляется сигнал, отражающий это превыщение. Таким образом, гидроэлектростанции получают ту часть неплановой составляющей для тепловой электростанции, которую последняя не может взять из-за ограничения. По мере того, как допустимое значение неплановой составляющей для тепловой электростанции будет медленно в соответствии с нормами маневренности увеличиваться, указанное выще превышение Рбудет уменьшаться. Вслед за ней будет уменьщаться и доля неплановой составляющей, возложенная в начале процесса на гидроэлектростанции.

Если в процессе увеличения допустимое значение неплановой составляющей тепловой электростанции не выйдет на границу регулировочного диапазона, то доля неплановой составляющей, возложенная на гидроэлектростанции, снимается с них полностью. Если же выход неплановой составляющей тепловой электростанции на границу регулировочного диапазона произойдет, то соответствующая неплановая составляющая на гидроэлектростанциях остается-и на последующий установившийся режим.

Интегратор 2 в предлагаемом устройстве играет роль корректирующего органа, обеспечивающего устранение могущих возяикнуть разного рода неточностей посредством выполнения условия

гртэс , &р энс Аг„п -1-г,,г н7и(г-йн-

fc-l

в случае, если тепловые электростанции не привлечены к системному управлению мощностью, то интегратор обеспечивает выполнение условия

f:pi:3C p.2Hc. й нп.к -г „„

В этом устройстве распределение неплановой составляющей внутри групп электростанций, между ГЭС и между ТЭС, осуществляется раздельно по условиям.

|,КЙ 1дляГЭСи|:К -1

для ТЭС.

Таким образом, в предлагаемом устройстве повыщается скорбеть распределения и реализации неплановой составляющей мощности в заданной энергосистеме, при этом oбecпeчивaetcя уменьшение отклонения мощнести ГЭС от заданного режима работы за счет первоочередного привлечения к реализации неплановой составляющей мощности тепловых электростанций, имеющих наиболее высокие скорости управления мощностью. Применение изобретения дает возMO iHOCTb увеличить скорость ограничения и регулирования перетоков мощности по слабым связям, а следовательно, повысить надежность работы энергосистем и энергообъединений.

Предлагаемое устройство предназначено

для применения на диспетчерских пунктах энергосистемы, электростанции, которые участвуют в автоматическом регулировании обменной мощности энергообъединений и в. автоматическом ограничении перетоков мощности по слабым внутренним и внещним связям энергосистем.

ll

& О)

Рй Js

«1

i|

l

J

a p

ae

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НЕПЛАНОВОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ЗАДАННОЙ МОЩНОСТИ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ, включающей в себя тепловые электростанции и гидроэлектростанции и оснащенной каналами телепередачи управляющих воздействий на электростанции, регулировочных диапазонов мощности и допустимых значений неплановых составляющих мощности с электростанций, содержащее первый сумматор на входе устройства, второй вход первого сумматора присоединен к выходу второго сумматора, а выход подключен к входу интегратора, блоки распределения неплановой составляющей, первые входы которых предназнйчены для подключений к выходам каналов телепередачи регулировочных диапазонов электростанций, и блоки ограничения для тепловых электростанций, первые входы которых подключены к выходам блоков распределения неплановой составляющей, вторые входы предназначены для подключения к выходам каналов телепередачи допустимых значений неплановой составляющей мощности электростанций, а выходы предназначены для присоединения к входам каналов телепередачи управляющих воздействий на электростанции, отличающееся тем, что, с целью повыщения скорости и экономичности распределения и реализации неплановой составляющеймощности в заданной энергосистеме, дополнительно введены третий сумматор и сумматоры в цепях распределения неплановой составляющей для тепловых электростанций, при этом первый вход третьего сумматора подключен к выходу интегратора, второй и последующие по числу тепловых электростанций входы соединены с выходами сумматоров в цепях распределения для тепловых электростанций, первый и второй входы которых соединены соответственно с входом и выходом блока ограничения для данной (Л тепловой электростанции, выход третьего сумматора подключен к вторым входам блоков распределения неплановой составляющей для гидроэлектростанций, вторые входы блоков распределения неплановой составляющей для тепловых электростанций соединены с входом первого сумматора, а выходы блоков распределения неплановой составляющей для гидроэлектростанций Н предназначены для подключения непосредIsD ственно к входам каналов телепередачи управляющих воздействий на электростанции. 1 оо