Устройство автоматического регулирования частоты и перетоков активной мощности в энергосистеме Советский патент 1985 года по МПК H02J3/06 

1

Изобретение относится к области автоматики электроэнергетических систем и является усовершенствованием иэобретения по авт.св. № 10&9698.

Целью изобретения является повышение .экономичности и надежности энергоснабжения путем улучшения использования пропускной способности линий передач и режима работы электростанций.

: На фиг. 1 и. 2 изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит соединенный с энергосистемой 1 блок 2 телеизме-. рений регулируемых параметров, блок задатчиков установок и коэффициентов влияния.

При этом первый выход блока 2 телеизмерений объединяет выходы датчика 2-1-1 частоты и датчиков 21-2,... перетоков модности, а его второй выход объединяет выходы датчиков 2-2-1, 2-2-2,... генерируемых мощностей. Первый выход блока 3 задатчиков установок и коэффициентов влияния объединяет вьгходы задатчиков 3-1-1, 3-1, 2 уставок частоты, задатчиков 3-1-3, 3-1-4, ... уставок перетоков мощности, задатчиков 3-2-1 3-2-2,., .. уставок генерируемых мощностей, а его второй выход объединяет выходы задатчиков 3-3-1, 3-3-2,.. коэффициентов влияния.

С энергосистемой 1 каналом 4 упралегния мощностью регулируемьгх объектов связан зтравляющий блок 5. Его .входы присоединены к выходам блока 2 телеизмерений регулируем{ 1х napai eTров и блока 3 задатчиков уставок и коэффициентов влияния.

Управляющий блок Ь содержит блок 6 корректирующих фильтров, выход которого является выходом управляющего блока 5 в целом, и блок 7 расчета фактических уставок и весовых коэффициентов, первый вход которого связан с первым вьпсодом блока 3 задатчиков уставок и коэффициентов влияния, второй вход - с вторым выходом блока 2 телеизмерений регулируемых параметров, а первый выход - с первым входом блока 8 расчета коэффициентов долевого участия, второй вход которого подключен к второму выходу блока 3 задатчиков уставок и коэффициентов влияния. Второй вход блока 9 вычитателей подключен к первому выходу блока 2 телеизмерений регулируемых параметров.

970042

Выходы блока 8 расчета коэффициентов долевого участия и блока 9 вычитателей подключены к входам блока 10.умножителей, выход которого присоединен к входу блока 11 сумматоров.

Управляющий блок содержит также блок 12 логического сложения, четыре ключа 13-16, два регистра 17 и 18,

0 распределитель 19 импульсов, блок 20 сравнения, блок 21 умножения матриц и блок 22 сложения матриц. Первый ключ 13 включен между вторым выходом блока 7 расчета фактических

5 уставок и весовых коэффициентов и первым входом блока 9 вычитающих устройств.. Второй ключ 14 включен между выходом блока 11 сумматоров. и входом блока 6 корректирующих

0. фильтро.в. Первьй-регистр 17 включен между входом блока 6 корректирующих фильтров и четвертым входом блока 7 расчета фактических уставок и весовых коэффициентов. Третий

5 ключ 15 и Ълок 12 логического сложения, связанный своим первым входом . с выходом этого ключа, включены между выходамидатчиков частоты и перетоков мощности блока телеизмерений и третьим входом блока 7 расчета фактических уставок и весовых коэффициентов. Второй вход блока 8 расчета коэффициентов долевого участия соединен с первым входом блока умножения матриц, второй вход которого связан с выходом блока 11 сумматоров, а выход - с первым входом блока 22 сложения матриц. Второй вход этого блока соединен с входом

Q третьего ключа 15, а выход - с входом четвертого ключа 16, выход которого, связан с вторым входом блока 12 логического сложения. Распределитель 19 импульсов имеет три выхода,

, первьй из которьщ соединен с управляющим входом третьего ключа 15 и с первым входом второго регистра 18, второй - с управляющим входом блока 20 сравнения, третий - с управляющим входом второго ключа 14. Пер-, вый вход блока 20 сравнения подключен к входу первого ключа 13, второй вход - ю выходу второго регистра 18, выход - к управляющим входам Первого 13 и четвертого 16 .ключей, а выход первого ключа 13 связан с вторым

входом второго регистра 18.

Алгоритм вычисления управляющих воздействий состоит в следующем. Вычисляют вектор фактических уставок X д. в зависимости от вектора телеизме.рений регулируемых параметров X и векторов уставок этих параметров х их; эта зависимость реализуется блоком 7 расчета фактических уставок и весовых коэффициен тов и обозначается далее как x(f;(x, х , х). (1) Вычисляют матрицы весовых коэффи циентов зависимости от векторов X, х , х и матрицы весовых коэффициентов Н в зависимости от ве тора телеизмерений генерирующих мощностей Рр, векторов уставок этих мощностей Pj,, Р Jи наиденного на пр дьщущем шаге вектора управления V. Эти зависимости также реализуются блоком 7 расчета фа:ктических уставо и весовых коэффициентов и обознача ся далее как , а.Ча(х, х , х) .. (2) ,(р,, р;, р;, V). (3) Вычисляют матрицы коэффициентов долевого участия В по формуле B(GQG+H) (). (4) где С - матрица коэффициентов влияния. Эта зависимость реализуется блоком 8 расчета коэффициентов долевог |Участия. Вычисляют вектор управления V по формуле (), . (5) эта зависимость реализуется блоком вычитающих устройств, блоком 10 умножения, блоком 11 сумматоров. В результате реализации этих управлений .известным устройством энергосистема 1 переходит в состояние, характеризующееся новым значением вектора регулируемых, параметров, которое далее обозначается как х. Это значение может быть найдено по формуле .. (6) В устройстве дополнительно к это му предусматривается прогноз значеНИИ X регулируемых параметров, кот рые получатся в результате реализации вычисленных управлений V, и пе ресчет уставок X JJ и весовых коэффициентов Q, т.е. определение, их новь значений х (х,х ,х),. (7) (x,x, (8) Алгоритм регулирования при этом принимает следующий вид. 4Л Известны векторы Р и х, измеренные в данный момент, а .также вектор правления V, вычисленный на предыдуем цикле регулирования и выданный в эне5)госистему для реализации. Предположим, .что . , Вычисляем фактические уставки х по (7), матрицы весовых коэффициентов Q по (8), матрицы весовых коэффициентов Н по (3), сравниваем векторы Хд их (при их совпадении переход к выдаче вектора управления ), а при несовпадении переход к присвоению , присваиваем X х, вычисляем матрицы коэффициентов долевого ..участия B()(), (9) и вектор управления (),-(Ю) вычисляем новое значение вектора регулируемых параметров, получаемого в результате реализации управлений V, . к переходим к вычислению фактических уставок X по (7), выдаем вектор управления . Таким образом, вычисление факти- ческих уставок х по (7) и новог о зн.ачения вектора регулируемых параметров, получаемого в результате реали зации управлений V, , этого алгоритма повторяется до тех пор, пока не будет достигнуто равенство X х, что свидетельствует 9 правильном выборе фактических уставок. Устройство функционирует следующим образом. Распределитель 19 импульсов вырабатывает на своем первом выходе пусковой импульс, который устанавливает в нуль эторой регистр 18 и открывает третий ключ 15. При этом на выходе блока 7 расчета фактических уставок и весовьгх коэффициентов поступают вектор х (с первого выхода блока 2 телеизмерений через третий ключ 15 в блок 12 логического сложениг, вектор Рр (с второго выхода блока 2 телеизмерений) , векторы уставок х , х, , Р, р(, (с первого выхода блока 3 задатчиков уставок и коэффициентов влияния) и вектор управлений V (с выхода первого регистра 17). Блок 7 расчета фактических уставок и весовых коэффициентов вычисляет вектор X|j и матрицы Q и Н в соответствии с формулами (7), (8) и () алгоритма регулирования. Вектор х с выхода этого блока и вектор х с выхода второго регистра 18 поступают на входы блока 20 сравнения. Одновременно распределитель 19, импульсов на. своем втором выходе вьфа .батьшает импульс опроса блока 20 сравнения. Так как (), то/ этот блок вырабатьюает сигнал , возникающий на его выходе. Этот сигнал открывает первый 13 и четвер тый 16 ключи. При этом вектор х в качестве вектора х. через первый ключ 13 записывается во второй регистр 18 и подается на вход блока 9 зычитающих устройств, после чего, сак и в известном устройстве, на выходе блока 11 сумматрров вьфабатыв ется вектор V. Затем на блоке 21 умножения матриц вычисляется произведение GV, а на блоке 22 сложения матриц вычисляется вектор х в соот ветствии с уравнением (11) алгоритма регулирования. Вектор X через четвертый ключ 1 и блок 12 логического сложения пода ется на вход блока 7 расчета факти- 0046 . . ческих уставок и весовых коэффициентов. Далее процесс вычислений повторяется по уравнению (7) алгоритма регулирования. Если блок 2Q сравнения обнаружит равенство X х, / то сигнал на его выходе не возникает и процесс уточнения управления прервется. После выдачи определенного числа импульсов опроси распределитель 19 импульсов вырабатывает на своем третьем выходе импульс окончания цикла регулирования. Этот импульс открывает второй ключ 14 и вектор V с блока 11 сумматора через этот ключ передается в качестве вектора V в первьш регистр 17, а также через блок 6 корректирующих фильтров вьщается в канал 4 управления мощностью регулирующих объектов. Следующий цикл регулирования опять начинается с вьщачи пускового импульса распределителя 19 импульсов и т.п. Таким образом, в каждом цикле регулирования распределитель 19, вырабатывает один пусковой импульс, определенное число импульсов опроса блока 20 сравнения и один импульс окончания цикла регулирования. .

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ И ПЕРЕТОКОВ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ . по авт.св. № 1089698, о т л и-. чающееся тем, что, с целью повьппения экономичности и надежности энергоснабжения путем улучшения использования пропускной способности линий передач и режима работы электростанций, в управляющий блок дополнительно введены блок логического сложения, четыре ключа, два .регистра, распределитель импульсов, блок сравнения, блок умножения матриц и блок сложения матриц, при этом первый ключ включен между вторым выходом блока расчета фактических уставок ивесовьк коэффициентов и входом блока вьгаитающих устройств, второй ключ включен между выходом блока сумматоров и входом блока корректирующих фильтров, первый регистр включен мёвду входом блока корректирующих фильтров и входом блока расчета фактических установок и весовых коэффициентов, третий клич и блок логического сложения, связанный своим первым входом с выходом этого ключа, включены, между ыходами датчиков частоты и перетоков мощности блока телеизмерения и входом блока расчета фактических гстановок и весовых коэффициентов, вход блока расчета коэффициентов долевого учас тия соединен с первым входом блока умножения матриц, .второй вход котос «г рого связан с выходом блока сумматоров , а выход - с первым входом блока (Л сложения матриц, второй вход которого соединен с входом третьего ключа, . а выход - с входом четвертого ключа, выход которого связан с вторым входом блока логического сложения, причем распределитель импульсов имеет три выхода, первый из которых соединен с управляющим входом третьего ключа и с первым входом второго ре;о гистра, второй - с управляющим вхрдом блока сравнения, третий - / с-управляющим входом второго ключа, первьй вход блока сравнения 4 подключен, к входу первого ключа, второй вход - к выходу второго регистра, выход - к управлякяцим входам первого и четвертого ключа, а выход nepiBoro. ключа связан с вторым входом второго регистра.

Фиг.2