Устройство для определения коэффициента крутизны статической частотной характеристики энергообъединения Советский патент 1984 года по МПК H02J3/06 H02J3/24 

Изобретение относится к технике идентификации fоценивания параметров энергосистем и может найти приме нение в таких системах реального вре мени, как оперативно-информационные комплексы, автоматические регуляторы частоты и мощности и т.д. Коэффициент крутизны статической частотной характеристики необходим в системах регулирования частоты энергообъединения, ограничения перетоков мощности по межсистемным ЛЭП и ряде других. Коэффициент крутизны энергообъеди нения наиболее часто оценивают при проведении системных испытаний 1, когда резко меняют небаланс мощности /5Р и по установившем ся значению от|КЛОнения частоты ДГ находят коэффициент крутизны К в виде К ,,,/ивт/Гц Недостатком указанного метода оценки является необходимость провед ния дорогостоящих системных испытаНИИ. Кроме того, большая величина небаланса мощности ЙР может привести к аварийной ситуации при синхронной работе нескольких энергосистем, а малая - не позволяет определить К с достаточной точностью. Известно также устройство для определения коэффициентов статизма энергосистем, связанных межсистемной линией электропередачи {ЛЭП)23. Недостатком этого устройства является необходимость информации об отношении мощностей энергосистем, связанных межсистемной ЛЭП. Кроме то го, точность получаег1мх оценок К сравнительно невелика. На практике часто информация об отнощении мо щностей связанных энергосистем отсутствует . Наиболее близким к изобретению является устройство для определения коэффициента крутизны статической частотной характеристики энергообъединения, содержащее измерители часто ты и сальдо обменной мощности нескол ких энергосистем, каждый из которых соединен с полосовым фильтром, а так же делитель и первый и второй сглаживающие блоки 3. Однако известное устройство недостаточно точно определяет коэффици ент крутизны, так как основано на предположении равенства нулю условных математических ожиданий случайных колебаний небалансов мощности, а также на предположении, что в каждый момент времени переток мощности по межсистемной линии электропередачи вызван возникновением возмущения только в одной из энергосистем объединения . Цель изобретения - точности определения коэффициента крутизны. Цель достигается тем, что устройство для определения коэффициен-ta крутизны статической частотной характеристики энергообъединения,содержащее измерители частоты и сальдо обменной мощности нескольких энергосистем, выход каждого йз которых соединен с полосовым фильтром, а делитель и сглаживающие блоки, снабжено квадратором и последовательно соединенными коммутатором и коррелятором, причем выход полосового фильтра, подключенного к измерителю частоты, соединен с вторым входом коррелятора, а выходы полосовых фильтров, подключенных к измерителям сальдо обменной мощности, соединены с входами коммутатора, выход которого подключен к входу квадратора, выход которого подключен к входу второго сглаживающего блока, выходы коррелятора и второго сглаживающего блока соединены соответственно с первым и вторым входами делителя, выход которого соединен с входом первого сглаживающего блока на выходе устройства. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из измерителя 1.1 частоты и измерителей 1.2, 1.3 , .. . , 1. N + 1 сальдо обменной мсяцности. Выходы блоков 1.1,...,1.N+1 подключены к полосовым фильтрам 2.1, 2.2,...2.ы+1 соответственно. Выходы полосовых фильтров, соединенных с измерителями 1.2,...,.N+1 сальдо обменной мощности, подключены к входу последовательно соединенных блоков коммутатора 3, коррелятора 4, делителя 5 и первого сглаживающего блока. Выход коммутатора соединен с после- довательно соединенными квадратором 7 и вторым сглаживающим блоком 8, выход которого соединен с вторым входом делителя 5. Выход полосового фильтра 2.1 соединен с -входом коррелятора 4 . Для определения коэффициента крутизны статической частотной характеристики энергообъединения запишем связь между медленными колебаниями небалансов мощности отдельных энергосистем (ЭС и частоты f энергообъединения. .Kf (1 Считая небалансы мощности отдельных ЭДС некоррелированными, из (11 получим , (2) откуда ,2,...Н (З) В (2) и (3) черта сверху означает операцию усреднения. Полученная в (3) оценка коэффициента крутизны статической частотной характеристики может быть уточнена в результате вторичного усреднения ° . .-.j-j-Л Такое усреднение позволяет умень)аить ошибку в оценке К примерно в УЫ раз. Получение реализаций небаланса мощности отдельных ЭС,.как правило, затруднено. Однако, если мощность от дельной ЭС мала по сравнению с мощностью всего энергообъединения, то значения небаланса мощности близки к значению сальдо обменной мощности Это обстоятельство, а также соотношения (21 и (3) используется в пред лагаемом устройстве для определения коэффициента крутизны статической частотной характеристики энергообъе динения. Устройство работает следующим об разом. Предполагается, что для работы устройства измеряется одна частота и N значений сальдо обменной мощнос ти N энергосистем. С помощью измерителей 1.1 - 1.N+ получают информацию о колебаниях ч.астоты измеритель 1.1) и сальдо обменной мощности для N энергосисте (измерители 1.2 - 1.N4-1I. Выходные сигналы измерителей проходят через соответствующие блоки фильтрации Ьолосовые фильтры 2.1 - 2.N), полос пропускания которых лежит в предела минутных колебаний (с периодом 1 10 ми и ). Полученные таким образом случайные колебания частоты f и сальдо обменной мощности р„, (,2...N) поступают на дальнейшую обработку. Так, колебания частоты f поступают на второй вход коррелятора 4, а колебания сальдо обменной мощности р через коммутатор 3 поочередно поступают на первый вход коррелятора 4. На выходе коррелятора 4 формируется величина р. , где черта сверху означает среднее значение. Выходной сигнал коммутатора р,(,2...N) в квадраторе 7 возводится в квадрат (т.е. формируется р) . Во втором сглаживающем блоке 8 находится оценка дисперсии р. В делителе 5 формируется отношение величин f- и р . Полученная оценка К по i-му сальдо обменной мощности поступает в первый блок 6 сглаживания, где усредняется с подобными оценками для всех ,2..-.N. Таким образом, на выходе первого сглаживающего блока б формируется текущее среднее значение коэффициента крутизны статической частотной характеристики энергообъединения, найденной по колебаниям частоты и сальдо обменной мощности всех входящих в энергообъединение ЭС. Технико-экономическая эффективность от внедрения предлагаемого устройства определяется более точной настройкой таких задач управления режимом по частоте и ак-тивной мощности, как регулирование частоты, ручной корректор мощнорти и т.д.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА КРУТИЗНЫ СТАТИЧЕСКОЙ ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭНЕРГООБЪЕДИНЕНИЯ, содержащее измерители частоты и сальдо обменной мощности нескольких энергосистем, выход каждого из которых соединен с полосовым фильтром, а также делитель и сглаживаиощие блоки, отличающеес я тем, что,с целью повышения точности устройства, оно снабжено квадратором и последовательно соединенными коммутатором и коррелятором, причем выход полосового фильтра, подключенного к измерителю частоты, соединен с вторым входом коррелятора, а выходы полосовых фильтров, подключенных к измерителям сальдо обменной мощности соединены с входами коммутатора, выход которого подключен к входу квадратора, выход которого подключен к входу второго сглаживгиощего блока, выходы коррелятора и второго сглаживающего блока соединены соответственно с первым и вторым входами делителя, выход которого соединен с входом первого сглаживакяцего блока на выхоле устройства.