Способ автоматического регулирования суммарной реактивной мощности энергообъекта Советский патент 1990 года по МПК H02J3/46 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматического управления режимом электростанции по напряжению и реактивной мощности, в частности, в качестве системы группового управления возбуждением генераторов электростанции.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности управления режимом станции по напряжению и реактивной мощности.

Сущность изобретения заключается в том, что предусматривается возможность изменения режима регулирования энергообъекта путем перехода с регулирования по суммарной .реактивной мощности на регулирование по напряжению шин.

При этом в качестве критерия необходимости изменения режима регулирования энергообъекта используется ве- личина коэффициента статизма нагрузочной характеристики объекта,функ- ционально связанная с регулируемыми параметрами. Для определения величины коэффициента статизма нагрузочной характеристики энергообъекта организуются кратковременные циклы регулирования или по суммарной реактивной мощности, или по напряжению шин. Выбор необходимого режима регулирования в кратковременном цикле осуществляют по результату сравнения преобразованного рассогласования по суммарной реактивной мощности с рассогласованием по напряжению шин. ФиксаСП

00 4ь Од 1C СО

пия в начале и конце кратковременно- fo цикла регулирования фактических Значений суммарной реактивной мощное ти и напряжения шин позволяет определить их изменение и, соответственно, величину коэффициента статизма нагрузочной характеристики энергообъекта.

По величине последнего при сравне ши его с пороговым значением производится кратковременный цикл регули- ювания по какому-либо каналу, при 1аличии рассогласования, организует- :я по результату сравнения последних Для указанного сравнения предварительно производится пересчет рассогласования по суммарной реактивной мощности в сигнал рассогласования то напряжению в соответствии с выражением

, uUp AQp-K, где ML,

&Q

Р

сигнал рассогласования по напряжению;

сигнал рассогласования по суммарной реактивной мощности; К - постоянный коэффициент,

равный усредненному значению коэффициента статизма нагрузочной характеристики энергообъекта,

В начале и конце кратковременного цикла регулирования фиксируются фактические значения суммарной реактивной мощности и напряжения на общих шинах энергообъекта, по которым в соответствии с выражениями

И С

/QT - UUT /Uj} -

определяются абсолютные величины их изменения kQm, UIJ в данном цикле регулирования, обусловленные изменением только возбуждением системы, где индекс с определяет предыдущее (старое) фактическое значение параметра, а индекс н - последующее (новое) значение указанных параметров. По вычисленным значениям UQo, и ftUm далее определяется величина коэффициента статизма нагрузочной характеристики энергообъекта, равная

SH My&Qr

Величина 8Н затем сравнивается с пороговым. Если SH то Регулирование в дальнейшем производится

5

0

5

0

5

0

5

0

5

по суммарной реактивной мощности энергообъекта, что диктуется соображениями точности и надежности процесса регулирования. Если же Ји 1 , то дальнейшее регулирование производится по напряжению на общих шинах объекта.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Блок-схема устройства содержит датчики фактической суммарной реактивной мощности 1 и фактического напряжения на общих шинах 2, блок 3 формирования заданной суммарной реактивной мощности, блок 4 формирования заданного значения напряжения на общих шинах, блоки 5-9 памяти, блок 10 умножения, блоки 11-14 вычитания, блоки 15-17 сравнения, блок 18 деления, одновибраторы 19 и 20, реле 21 времени, компаратор 22, логические элементы ИЛИ 23-25, логические элементы НЕ 26 и 27, логические элементы И 28-39, блоки ограничения перегрузки 40 и ограничения минимального возбуждения 41.

Способ осуществляется следующим образом.

Сигналы с выходов датчиков фактической суммарной реактивной мощности 1 и напряжения 2 подаются соответственно на первые входы блоков вычитания 13 и 14, формирующих сигналы рассогласования, на вторые входы которых соответственно подаются сигналы с выходов блоков формирования задаваемых значений суммарной реактивной мощности 3 и напряжения 4,

С выхода блока 13 сигнал рассогласования по суммарной реактивной мощности подается на входы блоков сравнения 15 и умножения 10. С выхода блока 14 сигнал рассогласования по напряжению подается на входы блоков 16 и 17 сравнения. В зависимости от знака сигнала рассогласования блок 15 формирует управляющий сигнал или на первом выходе, действующий в сторону прибавить, или на втором выходе, действующий в сторону убавить.

Подобным же образом действует блок 16, формирующий анапогичные сигналы или на выходе, действующем в сторону прибавить, или на выходе,действующем в сторону убавить, В блоке 10 производится пересчет сигнала рассогласования по суммарной

реактивной мощности в сигнал рассогласования по напряжению, который подается на вход блока 17 сравнения. На его второй вход подается сигнал рассогласования с выхода блока 14, В блоке 17 производится сравнение сигналов рассогласования по абсолютной величине и по результату сравнения формируется разрешающий сигнал или на выходе, соединенном с блоками 28 и 29 (в цикле кратковременного регулирования приоритет отдается каналу регулирования по суммарной реактивной мощности), или на выходе,сое- диненном с блоками 30 и 31 (в цикле кратковременного регулирования приоритет отдается каналу регулирования по напряжению). Выходы блока 15 и блока 16 подключены к входам элемен- та ИЛИ 23, и при наличии хотя бы на одном из указанных выходов управляющих сигналов на выходе элемента ИЛИ 23 формируется разрешающий сиг- .нал, который подается на вход одно- вибратора 19 и реле 21 времени,Срабатывание реле 21 времени при этом на определенный промежуток времени определяет начало кратковременного цикла регулирования. В результате этого разрешающий сигнал, формируемый на выходе реле 21 времени,подается на входы элементов И 28 - 31.

Так как к входам этих элементов подключены и выходы блоков 15 - 17, то при наличии управляющего сигнала хотя бы на одном из выходов блоков 15 и 16 и наличии разрешающего сигнала на одном из выходов блока 17 разрешается прохождение управляюще- го сигнала через один из элементов И 28 - 31 на входы элементов ИЛИ 24 и 25.

Управляющий сигнал в сторону прибавить проходит или через элемент И 28, или через элемент И 30 на входы элемента ИЛИ 24, а управляющий сигнал в сторону убавить проходит или через элемент И 29, или через элемент И 31 на входы элемента ИЛИ 25 Через элемент ИЛИ 24 управляющий сигнал поступает на вход элемента И 38, и если ограничитель перегрузки 40 не сработал, то на его выходе имется разрешающий сигнал, подаваемый на первый вход элемента И 38, что обуславливает прохождение управляющего сигнала через этот элемент и действие системы в сторону прибавить

При действии системы в цикле кратковременного регулирования в сторону убавить совпадение разрешающих и управляющих сигналов происходит на трех входах или элемента И 29, или элемента И 31, с выходов которых управляющий сигнал поступает на вход элемента ИЛИ 25 и далее на вход элемента И 39.

Прохождение управляющего сигнала в сторону убавить через элемент И 39 разрешается при наличии соответствующего сигнала с выхода блока 41 отграничения минимального возбуждения. Хотя выходы блоков 15 и 16 подключены также к входам элементов И 32, 33 и 34, 35 соответственно, однако в цикле кратковременного регулирования прохождение управляющих сигналов через них блокируется.Это определяется тем, что при срабатывании реле 21 времени разрешающий сигнал с его выхода инвертируется элементом НЕ 26 и подается на первые входы элементов И 36 и 37, блокируя их действие, а тем самым и элементов И 32 - 35.

Одновременно с этим с выхода элемента НЕ 26 запрещается ввод сигнала в блок 9 памяти и срабатывание одновибратора 20, с выхода которого поступает запрет на ввод сигналов в блоки 7 и 8 памяти. В начале цикла кратковременного регулирования разрешающий сигнал с выхода элемента ИЛИ 23 снимает запрет на кратковременное срабатывание одновибратора 19, с выхода которого сигнал поступает на управляющие входы блоков 5 и 6 памяти, разрешая ввод сигналов с датчиков 1 и 2.

В момент окончания работы реле 21 времени, определяющего конец цикла кратковременного регулирования, на его выходе формируется запрещающий сигнал, блокирующий прохождение управляющего сигнала через элементы И 28 - 31 и запрещающий срабатывание одновибратора 19.

Однако элементом НЕ 26 этот запрещающий сигнал инвертируется и разрешает срабатывание одновибратора 20, С выхода последнего поступает разрешающий сигнал на управляющий вход блоков 7 и 8 памяти для ввода сигналов соответственно с выходов датчиков 1 и 2, Таким образом, в цикле кратковременного регулирования в

блоках 5-8 памяти фиксируются фактические значения суммарной реактив- нф) мощности и напряжения, соответствующие началу и концу цикла.

Указанные сигналы поступают в блоки I 1 и 12 вычитания, В блок 11 вво- сигналы, соответствующие фактическим значениям суммарной реактив- Hqft мощности. При этом на его выхр- д формируется сигнал, равный модули их разности,

В блок 12 вводятся сиг-налы фактических значений напряжения на общих шинах энергообъекта и на его выходе Формируется сигнал,равный модулю разности входных значений. Оба сформированных сигнала с выходов блоков 1 и 12 подаются на входы блока 18, „ на выходе которого формируется сигнал, равный отношению разности суммарных фактических значений реактив- мощностей к разности фактических значений напряжения на общих шинах э ергообъекта, т.е. равный коэффициенту статизма нагрузочной характеристики энергообъекта. Этот сигнал вследствие наличия разрешающего сигнала с выхода элемента НЕ 26 вводится в блок 9 памяти и далее подается на вход компаратора 22, где сравнивается с пороговым значением, Вели входной сигнал больше порогово- rlo, то на выходе компаратора формируется разрешающий сигнал, которьй поступает на вход элемента НЕ 27 и в|торой вход элемента И 36, Так как rta первом входе элемента И 36 также меется разрешающий сигнал, то и на 0го выходе формируется разрешающий цигнал, который поступает на первые входы элементов И 34 и 35, снимая Запрет на прохождение управляющих Сигналов через эти элементы по ка- иалу регулирования напряжения в сторону прибавить или убавить.

При этом элемент НЕ 27 инвертиру- фт входной разрешающий сигнал и запрещает прохождение сигнала через элемент И 37, который выходным запрещающим сигналом блокирует прохожде- Ние управляющих сигналов через эле- йенты И 32 и 33 канала регулирования суммарной реактивной мощности.

Если сигнал на входе компаратора 22 меньше или равен пороговому, то на его выходе формируется запрещающий сигнал, который блокирует работу элемента И 36, а следовательно, и ра

5

0

5

0

5

0

5

0

5

боту канала регулирования по напряжению. Однако сигнал запрета при этом инвертируется элементом НЕ 27 и разрешает работу элемента И 37, а следовательно, и работу канала регулирования по суммарной реактивной мощности.

По сравнению с известным способом предлагаемый повышает определенность процесса регулирований, предотвращает выход за допустимые пределы по контролируемым параметрам и снижает вероятность возникновения аварийной ситуации, что улучшает качество и надежность управления режимом станции по реактивной мощности и напряжению.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования суммарной реактивной мощности энергоообъекта, заключающийся в том, что измеряют суммарную реактивную мощность и напряжение шин,сравнивают их с заданными, определяют величины рассогласований по суммарной реактивной мощности и напряжению шин и выдают управляющее воздействие, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности регулирования, преобразовывают полученное рассогласование фактических и заданных значений суммарной реактивной мощности в рассогласование по напряжению, умножая сигнал рассогласования фактических и заданных значений суммарной реактивной мощности на усредненное значение коэффициента статизма нагрузочной характеристики энергообъекта, сравнивают его с фактическим рассогласованием по напряжению, и в случае превышения преобразованного рассогласования над фактическим осуществляют кратковременное регулирование по суммарной реактивной мощности, а в случае превышения фактического рассогласования над преобразованным осуществляют кратковременное регулирование по напряжению шин, запоминают в обоих случаях в начале и конце цикла кратковременного регулирования значения суммарной реактивной мощности и напряжения шин, по величинам которых определяют коэффициент статизма нагрузочной характеристики энергообъекта, и если этот коэффициент меньше или равен единице, осуществляют

регулирование по суммарной реактив- больше единицы, то регулирование осу- ной мощности, а если коэффициент ществляют по напряжению шин.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматического управления режимом электростанции по напряжению и реактивной мощности. Цель изобретения - повышение качества и надежности управления режимом станции по напряжению и реактивной мощности. Цель достигается тем, что дополнительно преобразовывают рассогласование по суммарной реактивной мощности в рассогласование по напряжению, сравнивают его с фактическим рассогласованием. В зависимости от соотношения фактического и вычисленного значений напряжения осуществляют кратковременное регулирование по реактивной мощности или напряжению шин, определяя коэффициент статизма нагрузочной характеристики энергообъекта, и если коэффициент меньше или равен единице, то осуществляют регулирование по суммарной реактивной мощности, а если коэффициент больше единицы, то регулирование осуществляют по напряжению шин. 1 ил.