Энергосистема Советский патент 1985 года по МПК H02J3/24 

Изобретение относится к регулиро ванию энергосистем. По основному авт. св. № 817856 известна,энергосистема, содержащая Турбоагрегат с первичным и вторичным регуляторами, подключенную к ши нам турбоагрегата асинхронизированную синхронную машину (АСМ) с маховиком, ротор которой подсоединен к регулируемому источнику питания, например тиристорному, цепи управления которого подключены к выходам датчика: углового положения ротора относительно синхронно вращающейся системы координат датчика скорости, датчика фазовых токов статора и ротора, датчика напряжения фаз статора и задатчика модуля напряжения электрической сети, датчики частоты и активной мощности энергосистемы, регулятор среднего уровня скорости АСМ с источником сигнала задания, регулятор активной мощности турбоагрегата, фильтр, регулятор частоты энергосистемы с источником сигнала задания, причем вход задания регуля тора скорости АСМ соединен с выходо регулятора частоты энергосистемы, а управляющий вход соединен с источником сигнала задания частоты энергосистемы, вход задания вторичного регулятора турбинь соединен через согласующий фильтр с выходом регулятора, активной мощности турбо агрегата, вход обратной связи регулятора активной мощности турбоагрегата соединен с выходом датчика активной мощности энергосистемы, а вх задания соединен с выходом регулято ра средней скорости АСМ, вход обрат ной связи которого соединен с датчи ком скорости АСМ, а вход задания с источником сигнала задания средне скорости АСМ lj . Недостатком данной энергосистемы является слабое демпфирование колебаний обменной мощности, возникающи в результате нерегулярных колебаний активной мощности энергосистемы, а следовательно, недостаточно высокое качество электрической энергии. Цель изобретения - повьшение кач ства электрической энергии путем уменьшения .колебаний обменной мощности при нерегулярных колебаниях .активной мощности энергосистемы. .Поставленная цель достигается тем, что в энергосистему введены да чик обменной мощности, а в качестве источника задания частоты энергосистемы использован регулятор обменной мощности с источником задания обменной мощности. При этом вход обратной связи регулятора обменной мощности соединен с выходом датчика обменной мощности. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой энергосистемы. Энергосистема содержит АСМ 1, статические (например, тиристорные) реверсивные регулируемые источники 2 питания фаз ротора, датчик 3 углового положения ротора относительно синхронно вращающейся системы координат, датчик 4 скорости, регулятор 5 АСМ, задатчик 6 модуля напряжения питающей сети, регулятор 7 частоты, датчик 8 частоты энергосистемы, датчик 9 активной мощности синхронного генератора, фильтр 10, регулятор 11 активной мощности синхронного генератора, регулятор 12 среднего уровня скорости АСМ, датчик 13 обменной мощности, регулятор 14 обменной мощности, источник 15 задания обменной мощности, турбину 16 и синхронный генератор 17, а также элемент, определяющий заданиесОаср. ДСАЛ fconst регулятора 12 среднего уровня скорости АСМ (не показан). Система автоматического регулирования позволяет осуществить воздействие на активную мощность энергосистемы по двум каналам, отличающимся по быстродействию: во-первых, по медленно действующему каналу генерирования активной мощности, включающему генератор и турбину, во-вторых, по быстродействующему каналу, содержащему АСМ с махориком. Предлагаемая энергосистема работает следующим образом. В статических режимах энергосистемы. Когда ЛРнагр баланс активной мощности обеспечивается синхронным генератором при нулевой активной мощности АСМ. При этом частота энергосистемы, обменная мощность, скорость вращения синхронного генератора за счет работы регуляторов 7 частоты, 14 обменной мощности, регуляторов турбины поддерживаются на уровне задания. Скорость вращения АСМ в результате работы регуляторов 5 и 12 также оказывается на уровне задания. 3 Динамика энергосистемы определяет ся взаимодействием всех рассмотренных выше регуляторов. Пусть нагрузка системы скачкообразно возросла, что привело к наруше нию баланса генерируемой и потребляемой активной мопщости, частота энер госистемы начинает уменьшаться. Возникает отклонение от заданного уровня обменной мощности. В результате на выходе регулятора 14 и регулятора 7 появляется сигнал, обеспечивающий через регулятор 5 торможение АСМ и генерирование активной мощности со статора АСМ, что приводит к быстрому восстановлению баланса активной мощности энергосистемы. Причем восстановление баланса за счет регулятора 14 протекает .таким образом, чтобы обеспечить минимальное отклонение обменной мощности от уровня за дания.- . В ходе генерирования со стороны АСМ активной мощности скорость машины интенсивно понижается, обеспечивая через регуляторы 12 и 11 возрастание активной мощности синхронного генератора, что несколько првьш1ает частоту энергосистемы и вызывает разгрузку АСМ. Переходный процесс заканчивается, когда АСМ оказывается на холостом ходу, а всю дополнитель07ную активную нагрузку принимает на себя синхронный генератор. Аналогично протекает процесс при снижении нагрузки энергосистемы. Предлагаемая сис,тема регулирования Позволяет повысить надежность функционирования энергосистемы; повысить качество электроэнергии, вырабатываемой в энергосистеме. Кроме того, введение системы стабилизации обменнор мощности позволяет повысить пропускную способность лин1да электропередачи за счет компенсации нерегулярных колебаний Обменной мощности, которые могут достигать 50% от пропускной способности ЛЭП. В этом случае уменьшение незапланированного перетока обменной мощности до пренебрежимо малой величины приводит к увеличению пропускной способности ЛЭП в 2 раза, что устраняет необходимость строительства дополнительной линии электропередачи, при этом датчик обменной мощности, источник задания обменной мощности, регулятор обменной мощности имеют стандартное исполнение, не требующее специальной разработки. Так, в качестве регулятора обменной мощности используется пропорциональный регулятор, источника задания обменной мощности - регулируемый источник постоянного напряжения, датчика обменной мощности - датчик активной мощности.

ЭНЕРГОСИСТЕМА по авт. ; св..№ 817856, отличающаяс я .тем, что, с целью повышения качества электрической энергии путем уменьшения колебаний обменной мощности при нерегулярных колебаниях активной мощности энергосистемы, она снабжена датчиком обменной мощности, а в качестве источника задания частоты энергосистемы использован регулятор обменной мощности с источником задания обменной мощности, причем вход обратной связи регулятора обменной мощности соединен с выходом датчика обменной мощности. f itrs.ift.ies jf, ж4««Ж « |-i