Задача автоматизации распределения нагрузки между электростанциями в энергетических системах по мере роста последних приобретает все более актуальное значение.
Недостатком известных устройств, предназначенных для решения этой задачи (в том числе и устройств, в которых совместно осуществляется как автоматическое распределение активной нагрузки .между станциями, так и автоматическое регулирование частоты), является необходимость измерения суммарной нагрузки станций по характеристикам относительных приростов, что связано с возможностью наруи1ения точной работы всего устройства в целом при выходе из строя или неточной работе любого из аппаратов, измеряющих нагрузку каждой станции.
Особенность предлагаемого устройства, исключающая необходимость измерения суммарной нагрузки электростанций, заключается в использовании в качестве управляющего импульса интегральной функции отклонения частоты, восприиимаемой и преобразуемой блоками распределения нагрузки по характеристикам относительных приростов. Блоки расположены на диспетчерском пункте энергосистемы, и каждый из них связан индивидуальными каналами с соответствующей электростанцией.
В качестве варианта осуществления такого устройства предлагается применить в блоках распределения нагрузки для задания характеристик относительных приростов щаблоны, по которым скользят копиры, изменяющие иараметры задающего контура генератора частоты, посылающего управляющие сигналы на регулирующую станцию.
Автоматическое введение поправок на потери в сети осуществляется в этом устройстве сПОМОЩЬЮ устанавливаемых на диспетчерском пункте и предусмотренных для каждой из входящих в энергосистему станций телеваттметров, измеряющих нагрузку на соответствующей линии и управляющих индукционным преобразователем, выходное напрял-сение которого подается в цепь, управляющую перемещением системы щаблонов.
к 114528
На фиг. 1-принципиальная установленного на диспетчерском пункте автоматического распределителя активной нагрузки между станциями; на фиг. 2 представлена структурная схема связи диспетчерского пункта с двумя регулирующими станциями.
С диспетчерского пункта ДП (фиг. 2) на регулирующие станции ГЭС-1 и ГЭС-2 по каналам связи КС-1 и КС-2 передаются звуковые частоты /з, , вырабатываемые ламповыми генераторами ГЗЧ. Эти частоты являются задающими: каждому значению задающей частоты /з соответствуют вполне определенные уставки автоматического регулятора мощности (АРМ данной станции, а следовательно, и вполне определенная нагрузка данной станции. Изменение уставок АРМ в функции зада ои1,ей частоты осуществляется приемными устройствами ПЧ.
Таким образом, чтобы изменить с диспетчерского пункта нагрузку какой-либо станции, достаточно изменить задающую частоту, передаваемую на эту станцию. Изменение задающих частот осуществляется переменными конденсаторами Ci и Cj, включенными в колебательные контуры соответствующих генераторов задающей частоты ГЗЧ.
Конденсаторы С предназначены для дистанционного изменения нагрузок каждой станции в отдельности, например вручную - диспетчером.
Все конденсаторы С сидят на одной общей оси и управляются одним, общим для всей системы регулятором частоты АРЧ. При отклонении частоты к системе от заданного значения, например от 50 гц, регулятор частоты АРЧ изменяет емкости всех конденсаторов Ci и вызывает изменение нагрузок станций, стремясь поддержать частоту в системе на заданном уровне. Так как оси всех конденсаторов Ci жестко связаны между собой, то при C2 const нагрузки всех регулирующих станций тоже жестко связаны между собой, и поэтому при астатическом регулировании частоты в системе любым числом станций никаких специальных уравнителей мощности между станциями (для обеспечения заданного распределения нагрузок между станциями) не требуется.
Если все генераторы какой-либо станции снабжены автоматическими регуляторами мощности АРМ, то при исправной работе аппаратуры задающая частота, передаваемая на эту станцию, является функцией нагрузки данной станции, а положение оси автоматического регулятора частоты АРЧ, управляющей конденсаторами Ci, является (при Сз const) функцией сзммарной нагрузки всех регулирующих станций.
Такая структурная схема в принципе позволяет отказаться от телеизмерения нагрузок регулирующих станций-достаточно измерять задающие частоты и преобразовывать их в показания телеваттметров. При этом отпадает необходимость в телеизмерительной аппаратуре на станциях и в соответствующих каналах телеизмерения между станциями и диспетчерским пунктом (вместо них нужны каналы для передачи задающих частот с диспетчерского пункта на станции).
Для изменения нагрузки станций в определенной заданной последовательности, в соответствии с суммарными характеристиками относительных приростов этих станций, необходимо емкость конденсаторов Ci изменять не линейно с поворотом оси блока, а по определенному заданному для каждого комденсатора закопу. Такое из.мепеиие емкости обеспечивается либо специальной формой пластин конденсаторов, отражающей характеристку относительных приростов, либо управлеиием конденсаторами через посредство кулачкового вала. В последнем случае, сцепление управляю1цей оси с отдельными конденсаторами С происходит в определенной последовательности и лишь на определенный угол поворота.
Более простым вариантом рещения той же задачи является применение на диспетчерском пункте для измерения задающих частот не коиденсаторов, a реостатов. Последние вводятся в цепи генераторов задающей частоты ГЗЧ, которые выполняются как генераторы типа С. Расстановкой закороток, шунтирующих участки реостатов, достигается определенная необходимая последовательность изменения задающих частот. ; следовательно, и нагрузок станций. Движки блока реостатов управляются автоматически регулятором частоты или вручную - диспетчером.
На фиг. 1 цифрой / обозначена частоточувствительная схема, управляющая посредством усилителя 2 реверсивным электродвигателем 3. Последний посредством не показанного на схеме редуктора поворачивает рамку индукционного преобразователя (трансформаторного датчика с переменной взаимоиндуктивностью) 4, изменяя напряжение на его выходе. Частоточувствительная схема, электродвигатель и индукционный преобразователь образуют управляющий блок УБ. Напряжение выхода управ,11яющего блока отражает в некотором условном масштабе величину относительного прироста расхода топлива пли, в обп1,ем случае, любого параметра, в функции которого входит распределение нагрузки.
Управляющий блок УБ воздействует на станционные блоки СБ, число которых равно числу телерегулирусмых станций. Воздействие осуществляется по принципу следящей системы (индукционный преобразователь 5, усилитель 6 и электродвигатель 7), так Что каждому значению напряжения на выходе управляющего блока соответствует опредслениое no.soжение механической системы станционного блока. ЭоТектродвигатель 7 станционного блока перемещает группу шаблонов по числу агрегатов станции. Форма каждого шаблона S отражает зависимость относительного прироста данного агрегата от его нагрузки, причем нагрузка откладывается по вертикали, а относительный прирост по горизонтали. Посредством шаблонов изменяется емкость переменных конденсаторов Ci, включенных параллельно и входящих в контур генератора задающей частоты ГЗЧ (фиг. 2). Сигнал от этого генератора передается на станцию, п нагрузка ее изменяется в соответствин с частотой сигнала. Суммарная емкость конденсаторов, а следовательно, и частота изменяются в зависимости от положения подвижной системы станционного блока в соответствии с характеристикой зависимости нагрузки стагщии от относительного прироста. Так как все станционные блоки СБ управляются общим управляющим блоком УБ и двигаются синхропно, то распределение нагрузки между станциями происходит в соответствии с характеристиками относительных приростов. Вместо нескольких шаблонов по числу агрегатов в станционном блоке может быть использован один шаблон, характеризующий станцию в целом.
Между управляющим УБ и станционным СБ блоками .ирп необходимости может быть включен блок учета потерь в сети (БУП). Этот блок включает в себя телеваттметр 9, измеряющий нагрузку на линии, потери в которой изменяются наиболее сильно при изменении нагрузки данной станции, или на линии, потери в которой являются определяюи;ими для сети в целом. В общем случае, это может быть также сумматор нагрузки нескольких линий. С телеваттметром 9 связан индукционный преобразователь 10, на первичпую обмотку которого подается напряжение Ос с выхода управляющего блока У Б, а вторичная - включена последовательно в цепь управления данного станционного блока СБ. Напряжение на вторичной обмотке телеваттметра 9 равно U„ UoK,, Р„, где Р„ - мощность, измеряемая телеваттметром, К„-коэффициент. Напряжение, управляющее станционным блоком СБ, в этом случае равно (, „ UQ
О +КпРп}- 3 --jYo 114528
oYo 114528
Поскольку UQ отражает величину относительного прироста, блок учета потерь БУП обеспечивает умножение относительного прироста на множитель (1 +АГ„ Р„), в соответствии с теорией метода относительных приростов.
В схему введена отрицательная обратная связь по скорости изменения суммарного задания, передаваемого станциям. Необходимость применения обратной связи обусловливается тем, что коэффициент усиления системы регулирования может изменяться в широких пределах в зависимости от числа агрегатов, участвующих в регз лировании па данном участке изменения относительного прироста, а также от крутизны характеристик зависимости нагрз-зки станций от относительного прироста. Это может серьезно сказаться на качестве регулирования, вызывая замедленное регулирование в одних и перерегзлирование в других случаях. Отрицательная обратная связь позволяет в значительной степени устранить этот недостаток. Для ее осуществления частоты сигналов, передаваемых па станции, преобразуются преобразователями 11 в напряжения постоянного тока; все эти напряжения включаются последовательно (складываются) , и их сумма дифференцируется с помощью дифференцирующего устройства 12. Полученный сигнал, нропорциональпый скорости измепения суммарного задания, подводится к усилителю 2 управляющего блока. Скорость вращения электродвигателя 3 управляющего блока УБ, а следовательно, и скорость движения шаблонов 8, уменьшается, причем скорость изменения суммарного задания при данном отклонении частоты иа входе зшравляющего блока остается примерно постоянной.
Предмет изобретения
1.Устройство для автоматического регулирования частоты и распределения активной нагрузки между электростанциями в энергосистемах, отличающееся тем, что, с целью исключения необходимости издтерення суммарной нагрузки электростанции, в качестве управляющего импульса используется интегральная функция отклонения частоты, воспринимаемая и преобразуемая блоками распределения нагрузки по характеристикам относительных приростов, расположенными на диспетчерском пункте энергосистемы и связанными индивидуальными каналами каждый с соответствующей электростанцией.
2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что для задания характеристик относительных приростов в блоках распределения нагрузки применены шаблоны, по которым скользят копиры, изменяющие параметры задающего контура генератора частоты, посылающего управляющие сигналы на регулирующую станцию.
3.Устройство по пп. 1--2, отличающееся тем, что, с целью автоматического введения поправок на потери в сети, для каждой станции на диспетчерском пункте применен телеваттметр, измеряющий нагрузку на линии и управляющий индукционным преобразователем, выходное напряжение которого подается в цепь, управляющую перемещением системы шаблонов.
Osl
0
r
I
I
-
V
ХЧ-.О-Ж
/3
Ci
t-,
O
Ят,
Щ) :
ziz:
