Устройство для определения коэффициентов крутизны статической частотной характеристики энергосистем Советский патент 1987 года по МПК H02J3/24 

13324552

Изобретение относится к электрони- Выходы первого блока 3 линий за ке, в частности к технике идентифика-держки подключены к вторым входам

ции (оценивания) параметров энергосис-блока 5 вычитания, а выходы блока 8

тем.gрегистров - к информационным входам

Коэффициенты крутизны статическихблока 10 ключей. Выходы блока 12.упчастотных характеристик ЭЭС, входя-равления подсоединены к управляющим

ших в энергообъединение, требуютсявходам коммутаторов 6 и 7.Выход перв задачах регулирования частоты, длявого коммутатора 6 подключен к перрегулирования и ограничения перетоков ювому входу делителя 13 и через пермощности по межсистемным линиям элек-вый пороговый блок 13 к первому уптропередачи (ВЛ) и в ряде других за-равляющему входу ключа 16. Выход блодач. Определение места возмущения вка 5.(N+1) вычитания цепи измерения

энергообъединении необходимо в зада-частоты через второй вход делителя

чах оптимального управления нормаль- 1515 подключен к информационному входу

ными и аварийными режимами объедине-ключа 16 и через второй пороговый

ния, анализа причин аварий, ручногоблок 1А - к второму управляющему вхоуправления и т.п. задачах. Указан-ду ключа 16.

ные параметры требуется определять Устройство работает следующим обв реальном масштабе времени (темпе 20разом.

процесса), вследствие нестационарно - В установившемся (статическом)

го режима энергообъединения.режиме работы энергообъединения из

Цель изобретения - расширение функ-N энергосистем справедливы известные

циональных возможностей устройствасоотношения за счет определения места возмущения 25

в энергообъединении и повышение точ- 7i К; л f + up; ности.

На чертеже представлена блок-схема i 1,2,.,.,N, (1) устройства.

Устройство состоит из цепей изме- зогде ; и П; - небаланс мощности и рителей сальдо обменной мощности посальдо обменной мощносчислу N энергосистем и цепь 1.1 -ти i-й энергосистемы;

1.(N+1) измерения частоты, блок 2. соответствующий коэффи2.(N+1) фильтрации, первый блок ли-циент крутизны;

НИИ 3.1-3.N задержки, второй блок uf - отклонение частоты. линий 4.1-4.(N+l) задержки, блок элет Под небалансом мощности понимают

ментов 5.1-5.(N+1) вычитания, первый ; - , т.е. разность меладу

коммутатор 6, второй коммутатор 7,мощностью генерации и нагрузки, а

блок регистров 8.1-8.N, блок порого-сальдо обменной мощности О; считаетвых устройств 9.1-9.N, блок ключей дося положительным, если мощность вы10.1-10.N, блок, 11.1-11.N сглажива-текает из угла энергообъединения.

ния, блок 12 управления, первый поро-Для приращений режимных параметров

говый блок 13, второй пороговый блокиз (1) получают 14, делитель 15 и ключ 16.

В устройстве измерительные цепи 45 ; К; f + up; 1.1-1.N+1), блок 2.1-2.(N+1) фильтрации, блок линий 3.1-3.Ми 4.1-4.(N+ О 1,2,...,N. (2) +1) задержки, блок элементов 5.15.(N+l) вычитания и первый коммута- Считают, что в течение времени ус- тор 6 соединены последовательно. Вто- 50тановления параметров происходит воз- рой коммутатор 7, блок регистров 8.1-мущение не более чем в одной энерго- 8.Ы, блок пороговых устройств 9.1-системе из входящих в энергообъеди- 9.N, блок ключей 10.1-10.N и блокнение (для определенности в N-й). 11.1-11.N сгла;кивания также связаныТогда для всех энергосистем при последовательно. 55йР

Связи между указанными блоками ти- К- - --- .(3)

па шина - отдельные связи между

соответствующими по номерам элемен - Для той энергосистемы, в которой

тами каждого из блоков.происходит возмущение, знак отношения лр„ /uf положительный,а для остальных энергосистем энергообъединения напротив - отрицательный.По этому признаку можно произвести идентификацию места возмущения, которое на рассматриваемом интервале времени возникает в энергообъединении.

Оценка коэффициентов крутизны по (3) обладает невысокой точностью, поскольку измерения Д р; и и f осуществляется с ошибкой. Точность оценки К; по одиночным замерам не превышает 15-20%. Повысить точность оценки ко10

управления может выполнить обычный таймер). Сигнал с выхода коммутатора 6 поступает на первый вход делителя 15 и на вход первого порогового блока 13.Последний срабатывает при превышении up; некоторого порогового значения У и выдает разрешающий сигнал на первый управляклций вход ключа 16. Только в эт ом случае результат деления в делителе 15 может пройти на вход коммутатора 7. Другим разрешающим сигналом (на втором управляющем входе ключа 16) служит сиг- эффициентов крутизны можно путем ус- 15 нал срабатывания второго порогового

блока 14.Этот сигнал поступает при превьш1ении приращением частоты д некоторого порогового значения п.Приращение частоты nf формируется в линии 4.(N+l) задержки и элементе

реднения найденных одиночных оценок. Наиболее целесообразно для этой цели осуществить экспоненциальное сглаживание оценок К; цифровым линейным (фильтром:

20

,-H (1-ot) К..,,,

(4)

5.(N+1) вычитания и поступает на второй вход делителя -15, а также на второй пороговый блок 14.

Таким образом, только для доста- ента крутизны i-й энергосис- 25 точно больших отклонений ир; и if

где К. - сглаженная оценка коэффици

темы в момент времени t; K. - оценка коэффициента крутизны, найденная однократным замером по (3).

формируется отношение (3). Это необходимо для того, чтобы уменьшить влияние шумов в параметрах, входящих в (3), и тем самым повысить точность

В соответствии с изложенным, уст-

ройство функционирует следующим образом.

Измеренные значения сальдо обменной мощности Р; (1 1,2,...,N) и частоты f с выхода измерительных цепей 1 -If,, поступают в блок 2.1-2.(N+1) фильтрации, где повышается достоверность информации (ослабляются шумы датчиков информации, квантования и т.п.). Далее все значения р; задержи ваются в первом блоке линий 3.1-3.N) задержки. При этом происходит выравнивание во времени измерений р; и f, поскольку реакция энергообъединения

по частоте остает от момента возник- 45 чей и на входы соответствующих порогоновения возмущения на некоторую постоянную времени Т-,.

Второй блок линий 4.1-4.(N+1) задержки и блок элементов 5.1-5.(N+1) вычитания предназначены для текущего формирования приращений параметров режима Др; и f на интервале времени йТ. Для этой цели из текущих значений параметров вычитаются задержанные на время л Т значения.

Первый коммутатор 6 осуществляет последовательньй опрос приращений параметров ь р; по управляющему сигналу от блока 12 управления (роль блока

50

вых устройств блока 9 пороговых уст- ройств.Если значения на входе порогового устройства в блоке 9 больше нуля,то на его выходе и, следовательно,на управляющем входе блока 10 ключей появляется разрешающий сигнал и значение up; /uf пропускается в блок 11 сглаживания. В противном случае информация с выходов блока 3 .регистров 55 не проходит в блок 11 сглаживания.

Таким образом, сглаживанию подвергаются только оценки мгновенных значений К;. Элементы блока 11 сглажи- :вания представляют собой реализован

управления может выполнить обычный таймер). Сигнал с выхода коммутатора 6 поступает на первый вход делителя 15 и на вход первого порогового блока 13.Последний срабатывает при превышении up; некоторого порогового значения У и выдает разрешающий сигнал на первый управляклций вход ключа 16. Только в эт ом случае результат деления в делителе 15 может пройти на вход коммутатора 7. Другим разрешающим сигналом (на втором управТаким образом, только для доста- точно больших отклонений ир; и if

формируется отношение (3). Это необходимо для того, чтобы уменьшить влияние шумов в параметрах, входящих в (3), и тем самым повысить точность

0

Второй коммутатор 7 работает синхронно с первым коммутатором 6 под управлением блока 12 управления И- осуществляет последовательное запол- g нение ячеек памяти блока 8 регистров значениями К), которые рассчитаны В делителе 15, либо нулями, если ключ 16 не получает разрешающего сигнала от пороговых блоков 13 и 14. Заполнение ячеек блока 8 регистров осуществляется в дополнительном коде.Значения ячеек памяти блока 8 регистров поступают на информационные входы соответствующих ключей блока 10 клю0

вых устройств блока 9 пороговых уст- ройств.Если значения на входе порогового устройства в блоке 9 больше нуля,то на его выходе и, следовательно,на управляющем входе блока 10 ключей появляется разрешающий сигнал и значение up; /uf пропускается в блок 11 сглаживания. В противном случае информация с выходов блока 3 .регистров 5 не проходит в блок 11 сглаживания.

Таким образом, сглаживанию подвергаются только оценки мгновенных значений К;. Элементы блока 11 сглажи- :вания представляют собой реализованные аппаратным путем экспоненциальные цифровые фильтры, осуществляющие вычисление по формуле (4).

На выходах блока 11 сглаживания формируются усредненные оценки коэффициентов крутизны К;, а на выходах блока 8 регистров - мгновенные значения Kj (если значение положитель- но),нулевое (если изменение параметров ь.р; и U f недостаточны для обесйечения требуемой точности) или отрицательное. Номер ячейки блока 8 регыстров,в котором сформировано отрицательное значение, указывает на номер энергосистемы, в которой возникает возмущение. За время установления переходного процесса лТ частоты возникает не более одного возмущения 13 энср го объединении.

Предлагаемое устройство при своей работе НС предполагает синхронную работу всех элементов (кроме коммутатора) . Каждый из элементов устройства должен работать по мере поступления новой информации. Для этой . це, 1И свя:)И между элементами устройства, кроме информаф{онных шин, предполагают наличие шин готовности инфор- 1чации к обработке .Анализ бита готовности предусматривается во всех современных стандартных цифровых элементах, используемых в предлагаемом устройстве.

Предлагаемое устройство для определения коэффициентов крутизны статической частотноГ характеристики энергосистем и определения места воз деи11Я в энергообъединении найдет применение в таких системах реального времени, как оперативно-информационные ком1пексы, комплексы противоаварийной автоматики, в сисРедактор М.Бланар Заказ 3843/51

Составитель К. Фотина Техред М.ДиДЫК

Тираж 617 ВИ1ШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35,Раушская наб. , д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г. Ужгород, ул. Проектная, 4

темах анализа нормальных и аварийных режимов энергообъединений.

Формула изобретения

Устройство для определения коэффициентов крутизны статической частотной характеристики энергосистем, содержащее цепи измерителей сальдо обменной мощности по числу энергосистем и цепь измерения частоты, соединенные с блоком фильтрации, делитель, первый пороговый блок и блок сглажи

что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения места возмущения в энергообъединении и повышения точности, оно снабжено последовательно соединенными первым

и вторым блоками линии задержки, блоком элементов вычитания, второй вход которых подключен к входу второго блока Л1тии задержки,и первым коммутатором, вторым пороговым блоком, ключом, блоком управления и последовательно соединенными вторым коммутатором, блоком регистров, блоком пороговых устройств и блоком ключей, выходы которых подключены к входам блока сглаживания, при этом первый и второй коммутаторы соединены с выходами блока управления, а информационный выход первого коммутатора подсоединен к первому входу делителя и через первый пороговый блок - к первому управляющему входу ключа, причем выход блока элементов вычитания цепи измерения частоты через второй вход делителя подключен к информационному

входу ключа и через второй пороговый блок - к второму управляющему входу ключа, выход которого соединен с .информационным входом второго коммутатора .

Корректоре. Шекмар Подписное

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано при создании систем регулирования перетоков мощности и систем оптимального управления режимами энергообъединения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения места возмущения в энергообъединении. Измеренные значения сальдо обменной мощности р; и частоты f с выхода измерительных цепей 1.1 - 1.(N+1) через блок фильтрации 2.1 - 2.(N+1) и блоки линий задержки 3.1 - 3.N, 4.1 - 4.(N+1) поступают в блок 5.1 - 5.(N+1) элементов вычитания, где формируются приращения ЛП; , л на интервале ЬТ. По сигналу от блока управления 12 коммутатор 6 опрашивает приращения параметров up; . Делитель 15 формирует отношение Kj -up,/uf , где коэффициент крутизны i-й энергосистемы, которое передается в коммутатор 7 в случае, если ар; и f имеют величины, превышающие уставки пороговых элементов 13 и 14. Ячейки памяти блока регистров 8 заполняются с помощью коммутатора 7 значениями К. Если значения К; отличны от нуля и превышают уставки блока пороговых устройств 9, они поступают на блоки сглаживания 11.1 - 11.N, где формируются усредненные оценки К;. Номер ячейки блока регистров 8, в которой сформировано отрицательное значение К-, указывает на номер энергосистемы, в которой возникло возмущение. 1 ил. (Л tZlLj