Способ регулирования перетоков мощности в объединенной энергосистеме Советский патент 1986 года по МПК H02J3/06 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для автоматического регулирования перетока мощности по линиям электропередачи между энергосистемами.

Цель изобретения - повышение надежности и экономичности работы объединенной энергосистемы путем повьшения селективности регулирования перетоков при небалансах мощности.

На фиг. 1 приведена схема объединенной энергосистемы; на фиг. 2 - схема устройства для реализации способа.

Взаимосвязь знаков сигналов от- клонения сальдо перетоков энергосистемы от заданного значения и производной частоты напряжения на шинах энергосистем установлена в результате рассмотрения процессов изменения мощности по линиям электропередачи (ЛЭП) и частоты напряжения при небалансах активной мощности в схеме объединенной энергосистемы (фиг. 1) Объединенная энергосистема состоит из трех энергосистем, соединенных межсистемными ЛЭП. Первая энергосистема - приемопередающая, вторая - передающая, третья - приемная. При дефиците в первой энергосистеме сальдо перетоков по внешним связям этой энергосистемы изменяется на величину (за положительное принимается направление перетока в данную знергосис- тему).

.ЛРп1 .

где - изменение сальдо перетоков первой энергосистемы;

йР - изменение перетока по линии Л, ;

ДР - изменение перетока по линии ,

Согласно закону распределения первичного небаланса ДРр,1г О, йР,, О, т.е. ДР 0. При этом очевидно, что Af О.

Для второй энергосистемы при дефиците в первой сальдо перетоков по внешним связям изменяется на величину

лР

ПС

где КРп, , aPn,-i - изменение перето

ков по линиям Л,д и Л.

Для второй энергосистемы имеем

ЛР,0,

, .

10

20

25

55

Аналогично, для третьей энергосистемы при дефиците в первой энергосистеме нетрудно получить ЬР с О, 4f,0.

При избытке активной мощности в первой энергосистеме изменение саль-, до перетоков по внещним связями дР О при . Во второй и третьей энергосистемах при этом

дР. О при лР О при /4f, 0.

Следует отметить, что здесь рас- сматриваются процессы в начальной стадии после образования дефицита J5 (избытка) активной мощности. В крупных энергообъединениях установившееся отклонение частоты после образования небаланса мощности незначительно . Однако на первой стадии процесса после приложения возмущения к системе отклонения частоты в несколько раз превышает установившееся его значение. Более четкую фиксацию изменения частоты напряжения можно осуществить, определяя произ- водную этого параметра по времени.

На основании проведенного анализа можно сделать вывод, что в энергосистеме, в которой возник дефицит ,д (избыток) мощности, знаки изменения сальдо перетоков по внешним :вязям и отклонения частоты и ее производной различны для смежных энергосистем эти знаки совпадают. По этим признакам нетрудно определить энергосистему, в которой произошло возмущение , J3 этой энергосистеме и должно производиться соответствующее регулирование активной мощности. Станции этой системы должны принять на себя мощность возникшего дефицита. В этом случае соблюдается принцип селективности регулирования мощности. Станции соседних энергосистем в установившемся режиме не должны при этом изменять свою мощность.

Для сохранения устойчивости межсистемных ЛЭП на первой стадии переходного процесса после образования дефицита (избытка) активной мощности регулирование по отклонению перетока и его производным должно производиться во всех энергосистемах.Но интеграторы в системах регулирования перетока мощности должны включаться только в энергосистеме, где возник дефицит (избыток) мощности. При соблюдении этого условия соблюдается се- .лективность регулирования. В конеч-

35

40

45

50

ном итоге всю мощность небаланса должн принять на себя станции энергосистемы

в котооой возник этот небаланс. Схема устройства для реализации

данного способа Сфиг. 2) включает в пины 1 рассматриваемой энерго- сястемы, шины 2 соседней энергосистемы, шины 3 второй соседней энергосистемы, межсистемные электропереда чи 4, 5, сумматор 6 перетоков мощности, датчик 7 отклонения сальдо перетоков от за данного значения, пропорциональное звено 8 регулятора перетока, дифференцирующее звено 9 регулятора перетока, интегрирующее звено 10 регулятора перетока мощности, сумматор 11, исполнительный орган 12 регулятора перетока, эквивалентная турбина 13 и эквивалентный генератор 14 энергосистемы, датчик 15 частоты напряжения на шинах энергосистемы, дифференциатор 16, устройство 17 сравнения знаков сигdfналов производной частоты -t- и отdt

клонения сальдо перетоков ЛРр, , логический элемент 18.

Схема работает следующим образом При возникновении небаланса активной мощности в энергообъединении на выходе датчика 7 отклонения саль до перетоков от заданного значения

.j появляется сигнал, пропорциональный разности АРпс РПС псл личина Р,

(- равна сумме всех перетоков по внешним связям энергосистемы. При отклонении сальдо перетоков от заданного значения начинает работать регулятор перетока. Пропорционально-дифференциальное регулирование осуществляется в любом случае независимо от того, в какой энергосистеме произошло возмущение. Сигналы, пропорциональные величине ДР и производной от Д.РГ,|; , поступают от звеньев 8 и 9 на сумматор 11, который своим выходом соединен с входом исполнительного органа 12 регулятора перетока. В зависимости от знака увеличивается или уменьшается

35

40

AS

Соседние энергосистемы, имея ан логичные регуляторы перетока мощно ти, принимают участие в регулирова нии перетока мощности, но только н первой стадии процесса. При соблюд нии селективности первоначально на ранная (сниженная) мощность в уста новившемся режиме приводится к исходному уровню.

Формула изобретени

Способ регулирования перетоков мощности в объединенной энергосистеме, согласно которому измеряют сальдо перетоков мощности каждой энергосистемы, сравнивают его с за данным значением, формируют сигнал управляющего воздействия на регули рующие электростанции в функции от клонения сальдо перетоков мощности

мощность регулирующих блоков энерго- 50 включающей в себя по крайней мере

системы.

Интегрирующее звено 10 регулятора перетока включается в работу, если небаланс возник в данной энергосистеме. В схеме предусмотрено сравнение55 ществляемой с учетом изменения частолР.

df

и -:- , которое dt

устройстве 17. С датпс

чика 15 сигнал, пропорциональньш частоте напряжения на шинах энергосистемы, поступает на вход дифферен., „df

циатора 1о. Сигнал о величине

at

поступает на вход устройства 17 сравнения знаков двух величин i- и &Р

dt f

При совпадении знаков с устройства

17на вход логического элемента 18 поступает запрещающий сигнал. При этом сигнал на выходе элемента 18 равен нулю. При несовпадении знаков указанных величин на входе элемента

18появляется разрешающий сигнал и на вход интегрирующего звена поступает сигнал, пропорциональный величине йР . На вход сумматора от звена 10 подается сигнал, пропорциональный интегралу величины &РГ,С этом случае осуществляется пропорциональ- но-интегрально-дифференциальное регулирование перетока мощности. В установившемся режиме весь первичный небаланс мощности регулируется станциями данной энергосистемы.

Соседние энергосистемы, имея аналогичные регуляторы перетока мощное- ти, принимают участие в регулировании перетока мощности, но только на первой стадии процесса. При соблюдении селективности первоначально набранная (сниженная) мощность в установившемся режиме приводится к исходному уровню.

Формула изобретения

Способ регулирования перетоков мощности в объединенной энергосистеме, согласно которому измеряют сальдо перетоков мощности каждой энергосистемы, сравнивают его с заданным значением, формируют сигнал управляющего воздействия на регулирующие электростанции в функции отклонения сальдо перетоков мощности.

пропорциональную и интегральную составляющие, с отстройкой управляющего воздействия при небалансах мощности в смежных энергосистемах осуты на шинах энергосистемы, о т л и- чанг щийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности

работы объединенной энергосистемы путем повьпиения селективности регулирования перетоков в энергосистемах, отстройку управляющего воздействия при небалансах мощности в смежных энергосистемах осуществляют путем фиксации знаков сигналов отклонения

сальдо перетоков каждой энергосистемы с заданным значением и производной частоты на шинах каждой энергосистемы и исключением интегральной составляющей управляющего воздействия в случае совпадения зафиксиро- ванньк знаков сигналов.

/7/.

гз

tpus.i

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности работы объединенной энергосистемы путем повышения селективности регулирования перетоков при небалансах мощности. На основании измерения сальдо перетоков мощности каждой энергосистемы, сравнения его с заданным значением формируют сигнал управляющего воздействия на регулирующие электростанции. Сигнал управляющего воздействия включает в себя по крайней мере пропорциональную и интегральную составляющие. Отстройку управляющего воздействия при небалансах мощности в смежных энергосистемах осуществляют путем фиксации знаков сигналов отклонения сальдо перетоков каждой энергосистемы и производной частоты на шинах каждой энергосистемы и исключением интегральной составляющей управляющего воздействия в случае совпадения зафиксированных знаков сигналов , 2 ил. I (Л ю to со

0ue.Z