Централизованное устройство для управления напряжением и реактивной мощностью энергосистемы Советский патент 1989 года по МПК H02J3/46 

Изобретение относится к устройст- I вам для управления напряжением и реактивной мощностью энергосистемы.

Цель изобретения - упрощение устройства путем снижения необходимого для управления количества телеканалов.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 - полную математическую модель электрической системыр с помощью которой определяются константы, используемые затем в свернутой модели, блок 2 памяти, в котором зафиксированы конс- тантьц испаяьзуе -я 1е для расчета напряжения , блок 3 расчета оптимального напряжения в опорном узле, блок 4 информации о режиме электрической сети, необходимой для определения оптимального напряжения в опорном узле

датчик 5 напряжения, блок 6 сравнения, пороговые элементы 7, выходной- блок 8, расширитель 9 импульсов, логический элемент И 10, блок П фиксации отклонения напряжения во время цредыдущего цикла управления,блок 12 фиксации изменения суммарной реактивной мощности во время предыдущего -; цикла угфавления, блок 13 вычисления требуемого изменения реактивной мощности, логический элемент НЕ 14, &ПОК 15 памяти, в котором хранятся константы,- необходимые для определе-. ния долевого участия электростанций в регулировании, датчик 16 потребле- ,ния реактивной мощности, датчики 17 реактивной мощности источников, блоки 18 запоминания реактивной мощности источников, блок 19 вьгчисления . оптимальной реактивной мощности элек- - тростанций, блок 20 распределения.

-Ч

блок 21 сравнения фактической и задаваемой мощности, пороговые элементы 22, логические элементы И 23, выходные блоки 24 устройства, логический элемент ИЛИ 25 раг-шт ритель 26 импулъсон сигнала, лох---лгские элементы НЕ 27 и 33, блоки 28 сравнения реактивных мощностей источников, пороговые элементы 29, блок 30 выдержки време)ли, логические элементы И 31 и 32 и логический элемент ИЛИ 34 „

Блок 1 представляет собой большую ЭВМg с помощью которой по известпо;

ГО.ИН

ному алгоритму определяются ные „

Блок 2 представл ет собой память, в которой хранятся константь;,, входящие в управление 5 используемле цпя вычисления оптимального нагфяже1шя,

i

Блок 3 представляет собой функционаг ьны11 преобразователь5 с по- L мощью которого вычисляется на1тряжени на основе информации о перетоках мощности по линиям электропередачи 5 примыкающим к опорному узлу, сведаниям о чис-пе агрегатов, работглониг ; в р,-- жиме синхронных компенсзт Зров, пс- требляющих з.;-;тивкую мовп- ость на зра

и да1и-ш1м о погоде, зуюгдям потери на корону.

Блок 4 характеризует «смилеке из меритепей с помощью ко горьпс в блок ВВО.ДЙТСЯ лсход.ная инфорё ация, необ- ходкм я дп:я вычислания напряжен гя (перетоки мощности, число агрегатов работающих в реж-тме синхронных пенсаторов и

т.дЛ

Блок 13 предстапляет собой процессор,, БЬ шст1ЯЮШ7лй требуемое приращение реактивной мощности на основе зафкк сиров алчных з предыдущем цв.кле управления отклонение наггряжершя ДИ компенсация которого по гребоЕал:а изменения мощности и информации о текущем отглонении напрял;а5жя riU по формуле

ilQ Ди- 4Q /ли (I)

в предложении постоянстЕа отношегш; Др/йи в других сле тукж-:х друг за другом циклах управления,

Блок 15 предстаззляет собой память, в которой хранится коэффициенты В из уравнений относитеггьных .приростов потерь iS /T/ SQ. Блок 16 предст-авляет собой измернт&пь сум

5 О

марной реактивной мощности генерирующих источников подсистемы.

Епок 19 представляет собой процессор, решающий систему линейных Нфавнений относительных приростов потерь, относительно реактивной мощности генерирующих источников. На выходах этого блока появляются чис- 0 ленные уставки генерирующим источ- гикам по реактивной мощности.

Блок 20 представляет собой процессор, с помощью которого требуемое

5 приращение реактивной мощности, определяемое с помощью блока 13, распределяется между генерирующими источниками ггропорционально уставкам, предварительно расчитанным в бло-

0 ке 19.

В статике замеряемые величины напряжения и реактивной мощности источников находятся в пределах зон нечувствительности устройства, определяемых пороговыми элементами 7 и 22 5 и сигналы на выходных блоках 24 отсутствуют.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно в блоке 1, т.е. на большой ЗВМ, рассч1 {тываются нос- TOKHittie, Используемые для расчета оптимального наттряженкя и распределения: реактивной мощности. Первые хранятся в блоке 2 памяти, а вторые - 13 блоке 15 па1- ЯТИо На основе переменных,, поступающих от измерителей информации, представленных блоком 4, в функциональном преобразователе по (I) вы ШсляетсЯ оптимальное нагтряженне опорного узла, котчэрое поступает на первый вход блока 6 сравнения, на второй вход которого поступает фактическое напряжение от изме5 ритепя При отклонении фактического нштряжения от заданного на выходе блока 6 появляется сигнал, по величине равньгй их разности,, который поступает в блок 13 вычисления, и в блок

п нечувствительности 5 заданш й пороговым элементом 7, который затем проходит в выходной блок 8 и расширитель 9 импульсов, поступая в логические элементы НЕ 14 и И 10.

5В статике иагфяжение оптимально и

из выходе блока 6 сравнения сигнала нет-. В этом случае нет сигнала на выходе порогового элемента 7 и на выходах выходного блока 8 и расщирителя 9 импульсов. На выходе элемента НЕ 14 имеется сигнал, который через логический элемент ИЛИ 34 запускает блок 19, вычисляющий на основе исходных данных, поступающих от датчиков 1 и 17 и элемента НЕ 33, оптимальную реактивную мощность генерирунжщх ис- ТОЧ1ШКОВ. На выходе блока 13 сигнала нет и, следовательно, нет сигнала на выходе элемента И 0, что запрещает j работу блока 20, который не меняет задания генерирующим источником по реактивной мощности, в результате чего сигналы на выходах блоков 24 и пороговых элементов 29 отсутствуют. При отклонении напряжения в опорном узле исчезает сигнал на выходе элемента НЕ 14 и появляется сигнал на выходе элемента И 10. В этом случае останавливается работа блока 9, с

помощью которого невозможно ВЫЧИС

лять оптимальное распределение реактивной мощности при отклонении напря1504730

0

0

В отличие от прототипа информация о вводе ограничений на располагаемую реактивную мощность не поступает по телеканалам, а выявляется в устройстве управления путем анализа реакции источников на управляющие воздействия.

Сигнал об изменении уставки источника с вйхода блоков 24 поступает (в канале управления каждым источни-f ком) на первый вход логического элемента И 31 и запускает блок 30 выдержки времени. Ка второй вход элемента И 31 поступает генерируемой в этот момент источником реактивной, мощности. Эта величина с выхода логического элемента И 31 поступает на вход блока 18, где сохраняется до поступления следующего значения мощности. После срабатывания блока 30 выдержки времени велич1ша, хранящаяся в блоке 18, через логический элемент И 32 поступает в блок 28 срав

Изобретение относится к устройствам для управления напряжением и реактивной мощностью энергосистемы. Цель изобретения - упрощение устройства путем уменьшения необходимого для управления количества телеканалов. Для этого автоматически в процессе управления выявляются и учитываются состояния ограничения располагаемой реактивной мощности управляемых источников путем анализа реакции источников на посылаемые устройством сигналы управления. 1 ил.

жения вследствие зависимости нагруз- 25 нения, где сравдшвается с поступаю35

ки от напряжения. Блок 20 запускается с целью устранения возникшего отклонения. На блоки 21 сравнения поступают величины заданий реактивных мощностей от блока 20 распредалегаш и,фактических реактивных мощностей источни сов от датчиков 17. Величина рассогласования с выводов блоков 21 сравнения поступает на пороговые элементы 22. При рассогласовании, пре вьщгающем порог, сигнал поступает по каналам телеуправления на электростанции, где уставка вторичного регулятора напряжения изменяется на одну ступень.40

Сигналы управления через логический элемент ИЛИ 25 поступают в рас- щиритель 26, где запоминаются на время, превьшающее переходной процесс управления.. При этом сигнал появляет- ,r ся на входе логического элемента НЕ 27 и исчезает на втором входе логического элемента И 23, прекращая дальнейшее управление до конца деистщей в этот момент мощностью от датчи ка 17. Таким образом, сопоставляется величина мощности источника в момент отправки управляющего сигнала с мощ- 30 ностью, достигаемой источником в результате изменения уставки. Определяемая гфи сравнеиии разность величин поступает на пороговый элемент 29, Если эта ве.личина превышает за,да.}шый порог, то появляется сигнал на выходе порогового элемента 29, а на выходе логического элемента НЕ 33 скгнап отсутствует, в результате чего в. блок 9 вычисления оптимальной реактивной мощности сигнал на orparai- чен1{е располагаемой мощности источни ка не поступает.

Если в результате сравнения в блоке 28 определяется величина, меньшая порога, определяемого пороговым элементом 29, то отсутствует сигнал на этого элемента и появляется сигнал на выходе логического элемента НЕ 33. Этот сигнал в качестве

ВИЯ первого ймпульс.а управления. Пос- Q сигнала об ограничении располагаемой

ле этого управление продолжается, После ввода напряжения в зону нечувствительности централизованного контроля на выходе элемента НЕ 14 появляется сигнал и в блоке 19 проводится перерасчет реактивной мощности гене- рируювщх источников, который сможет быть испапьзован в следующем цикле управления.

5

0

r

щей в этот момент мощностью от датчика 17. Таким образом, сопоставляется величина мощности источника в момент отправки управляющего сигнала с мощ- 0 ностью, достигаемой источником в результате изменения уставки. Определяемая гфи сравнеиии разность величин поступает на пороговый элемент 29, Если эта ве.личина превышает за,да.}шый порог, то появляется сигнал на выходе порогового элемента 29, а на выходе логического элемента НЕ 33 скгнап отсутствует, в результате чего в. блок 9 вычисления оптимальной реактивной мощности сигнал на orparai- чен1{е располагаемой мощности источника не поступает.

Если в результате сравнения в блоке 28 определяется величина, меньшая порога, определяемого пороговым элементом 29, то отсутствует сигнал на этого элемента и появляется сигнал на выходе логического элемента НЕ 33. Этот сигнал в качестве

реакт-ивной мощности источника поступает в блок 19 вычисления, где учитывается при выработке очередного сигнала управления, и з апускает блок -20 распределения, которьп производит

пересчет оптимальной реактивной мощ- ности источников с учетом полученной информации об огранкченнях. Элемент ИЛИ 34 за.пускает блок 19 вычисления

в режимах с напряжением опорного уза, близким к оптимальному (от элемента НЕ 14), или при выявлении ограничения располагаемой реактивной мощности хотя бы одного из источников (от элементов НЕ 33)«

Автоматическое распознавание состояния ограничения располагаемой реактивной мощности угфавляемьрс не- JQ точников позволяет снизить число телеканалов, необходимое дпя управления напряжением и реактивной мощностью энepгocиcтe ы. Формула изобретения 15

Централизованное устройство для Управления напряжением и реактивной мощностью энергосистем, содержащее блок расчета оптимального напряжения 20 в опорном узле, к выходу которого последовательно с первым блоком сравнения подключены пороговый элемент и выходной блок, выход которого соединен с входом первого расширителя25 импульсов, второй вход первого блока сравнения соединен с датчиком напряжения, выход первого блока сравнения соединен с блоком вычислен-- требуемого изменения реактивной мощности, 30 к входу которого подключен блок фиксации отклонения нащ яжения и блок JKcauHH изменения суммарной реактивной мощности, а его выход соединен с первым элементом И, второй вход кото-э,-, рого соединен с выходом первого расширителя импульсов, сое,сданенньм также с входом первого элемента НЕ,блок вычисления оптш альной реактивной З Ющности. электростанции, к входу ко- 40

торого подключены датчики потребле- шя реактивной мощности, датчики реактивной мощности генерирующих источников и блок памяти, выход блока :зычиспения оптимальной реактивной45

мощности электросташдии соеданен с входом блока распределеш я, выходы

которого через последовательно соединенные блоки сравнения, пороговые элементы, второй и третий элементы И соответственно соединены с выходными блоками устройства, выходы которых соединены также с элементом ИЛИ,который через второй расширитель импульсов соединен с вторым элементом HEj выход которого соединен с входами второго и третьего элементов И, к вторым входам блоков сравнения под- ключе №i датчики реактивной мощности генерирующих источников,, отличающееся тем, что, с целью упрощения путем снижения необходимого для управления количества телеканалов, оно снабжено по числу генерирующих источников блоками запомина ния мощностей, третьими блоками сравнения, элементами выдер ши времени, пороговыми элементами, четвертыми и пятыми элементами И, вторым логическим элементом ИЛИ, причем для каждого генерируемого источника вход блока выдержки времени и первый вход четвертого элемента И соединены с выходом выходного блока устройства, к второму входу четвертого элемента И подключен выход датчика реактивной мощности источника, выход четвертого элемента И подключен к входу блока запомигнания мощностей, выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, к первому входу которого подключен выход блока выдержки времени, а выход соединен с первым входом третьего блока сравнения , к второму В-ХОДУ которого подключен выход датчика реактивной мощности источника, вы- ходь пороговых элементов соединены с входами третьих элементов НЕ,- выхо- ,д:-л которых и вькод первого элемента НЕ соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу блока вычисления оптимальных реактивных мощностей источников.

liHlH