Способ распределения реактивных нагрузок между генераторами электростанции Советский патент 1990 года по МПК H02J3/46 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для автоматического регулирования напряжения на электростанциях и подстанциях с синхронными компенсаторами о

Целью изобретения является повышение надежности и качества переходных процессов.

Суть способа сводится к следующему. В пределах зоны, выбираемой по технологическим соображениям и определяемой значениями средней реактивной нагрузки генератора Qcp. Q ъь QcP QJH г«е Q }в и Q Vf верхняя и нижняя граница зоны, распределение производится из условия равенства относительных значений реактивных нагрузок генераторов

сл

00 СО 00 СО

„ |L9Ј

гм

Qr-g QrH-Qtp-QrH

rfle ZQr иЭДрц - суммарные текущие и номинальные значения реактивных нагрузок генераторов, работающих на общие шины;

Qrtf - номинальная реактивная мощность генератора.

В системе распределения формирует- ся сигнал уравнивания по реактивной мощности

Q Qr- QcP QrH Qr - Qrcp ,(D определяемый рассогласованием между текущей реактивной нагрузкой генера- тора и средним значением реактивной мощности станции, приведенным к номинальной реактивной мощности данного генератора.

В минимальном режиме равенство ве- личин располагаемой реактивной мощности генераторов станции относительно минимального предельного значения определяется в общем виде выражением

Qro QrcP + oMPr,(2)

гдеЛРг - отклонение активной нагрузки генератора от среднего значения; с - коэффициент, определяемый

параметрами функции мини- мального ограничения (в общем случае - ее производная Qro - оптимальное значение реактивной нагрузки генератора. По аналогии условие равенства рас- полагаемого значения в режиме выдачи реактивной мощности, определяемое равенством токов роторов, может быть сформулировано в виде соотношения

Q го QcP - /ЭДРГ,(3)

где р- коэффициент, определяемый наклоном функции максимального ограничения QAmdKc f(Pr) к оси Р производная упомянутой функции dQAM KC/dPr.

Введение упомянутых поправок dДРГ и jb и Р г в закон распределения по равенству реактивных мощностей позволяет избежать неопределенности при смене параметра, поскольку сохраняется базовое распределение и в него лишь вводится поправка. Однако, учитывая, что бросок возбуждения в момент ввода поправки при этом не исключается, в предлагаемом способе для обеспечения безударности коррек ции в поправку вводится коэффициент, линейно изменяющийся от 0 до 1 в диапазоне изменения средней реактивной нагрузки станции от границ зоны базового распределения до верхнего и нижнего предельных значений, определяемых соответственно функциями максимального и минимального ограничения.

,

5

0

0

5

0

ср

Нулевое значение коэффициента на границе зоны обеспечивает безударность ввода поправки по 4Р, а единичное значение при предельных величинах возбуждения - максимальное приближение к оптимуму. Характеристики распределения в диапазоне изменения Qср от максимального до минимального предельных значений Од мв(КС и Од мии описываются выражениями:

в режиме выдачи при О ср О

Qr Q г СР+ (Q эв QcP) о г ср +

+ П рйРг;СО

в режиме потребления при Q Ср О Qr Qrcp + (QJH - )Pr ч Qrcp + пнлрг,(5)

где Q , Q w верхняя и нижняя границы зоны базового распределения в относительных единицах, - среднее относительное значение реактивной мощности,

d и р - коэффициенты, определяемые производными

аодог /алр,

а в линейном приближении тангенсом угла наклона функций максимального и минимального ограничения О До„ f(P) к оси Р.

Соответственно при значениях Оср, равных граничным значениям зоны О Зв и Q3H, разность упомянутых значений реактивных мощностей в выражениях (А) и (5) будет равна нулю, и распределение будет производиться без введения поправок так же, как и внутри зоны. При выходе за границы зоны произведения разности среднего и граничного значений реактивных мощностей на постоянные коэффициенты с и р, будут увеличиваться по линейному закону и при соответствующем выборе последних примут единичные значения при предельных значениях возбуждения. Выбор о/ и /з определяется условиями:

для максимального режима

M(Ql „с-кс- Q3e 1

о(

1

Q макс V 38

г Q

и для минимального режима

lp(Ql ми«- ) 1

1 или /з

IV д м«кс V ЭВ I

5153989 16

Введение в формулы оптимального Предусмотрен следующий порядок

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматического регулирования напряжения на электростанциях и подстанциях с синхронными компенсаторами. Цель изобретения - повышение надежности и качества переходных процессов. Это достигается тем, что при выходе реактивной мощности за пределы базовой зоны регулирования в расчетном блоке дополнительно к сигналу уравнивания вырабатывается поправка, пропорциональная величине отклонения реактивной мощности и зависящая от коэффициентов, определяемых углом наклона функций максимального и минимального допустимых значений реактивной мощности при изменении активной мощности. 1 ил.

распределения дополнительной

ки, пропорциональной модулю |Qt-Q

поправ1 I ср I

исключает бросок возбуждения при из- 5 менении закона распределения, поскольку поправка на границе зоны накладывается на базовое распределение

нулевым значением, и обеспечивает максимальное приближение к оптимуму в предельных режимах за счет единичного значения поправки при предельных значениях средней реактивной мощности, чем и достигается поставлекная цель - повышение надежности и качества распределения.,

На чертеже представлен один из вариантов устройства, реализующего предлагаемый способ.

Структурная схема устройства содержит измерители активной 1 и реактивной 2 мощности генератора и блок |3 усреднения, формирующий средние значения параметров РСр и Оср, два компаратора (блока разности) k и 5, формирующие отклонения ЛР и uQ, блок 6 умножения, блок 7 суммирования трехпозиционный, орган 8 и расчетный блок 9, формирующий коэффициент поправки П по условию

U( - QCR) при Ос 3 Qat

- ) ПРИ Qcp

0 при QJH Q3B

О

функционирования схемы.

При работе в пределах заданной зоны базового распределения Оэн 0 ср Рзв расчетный блок не выдает сигнала (п 0). Соответственно отсутствует сигнал на сыходе блока 6 умножения, выходной сигнал блока сумми10 рования равен д q r О г - Оср, и на выходе нуль-органа 8 формируется управляющее воздействие, определяемое сигналом уравнивания и направленное на уменьшение рассогласования между

5 средним и фактическим значениями реактивной мощности генератора до нуля или величины, определяемой зоной нечувствительности нуль-органа 8. Соответственно распределение реактивных нагрузок между генераторами определяется минимальным отклонением QP от среднего значения, т.е. равенством реактивных мощностей (ДОГ 0).

При выходе за пределы зоны в рас25 четном блоке 9 дополнительно к сигналу уравнивания вырабатывается поправка П, поступающая на блок 6 умножения, с выхода которого на суммирующий вход блока 7 суммирования поступает

30 сигнал коррекции К ПаР, который зависит от режима отклонения. В максимальной зоне, когда О tp 03S, Q зв Qcp Oi в минимальной зоне,

- О ср О. В блоке

20

N SH Q зн

когда Qcp Q3.

Выходы измерителей 1 и 2 соединены 35 суммирования базовый сигнал уравни- с соответствующими входами усредни- вания др суммируется алгебраически теля 3, выходы которого Рср и О ср (с учетом знака) с сигналом коррекции, соединены соответственно с первыми и на нуль-орган 8 поступает суммарный входами компараторов k и S, вторые сигнал распределения, учитывающий входы которых соединены соответствен- до требования оптимума. С выхода нуль- но с выходами измерителей 1, 2 актив- органа 8 сформированное управляющее ной и реактивной мощности, выход Qcp усреднителя соединен также с одним из входов расчетного блока 9 на входи ручного задания которого поступают установочные сигналы о/, /з, QJHS я« а выход блока 9 соединен с первым входом блока 6 умножения, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора k, а выход - с первым входом блока 7 суммирования, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора 5, а выход - с входом трехпозиционного нуль-органа 8, выход которого соединен со схемой 9 с5 управления уставкой АРВ 10 синхрон- , ного генератора 11, а на прочих гене7 раторах имеются аналогичные устройства.

воздействие С Р передается в схему 9 управления уставкой АРВ 10 генератора 11 .

Предлагаемый способ рассчитан на применение в устройствах группового управления возбуждением генераторов. Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа получается за 50 счет снижения потерь в блочных трансформаторах в результате обеспечения оптимального распределения по активной мощности в минимальном режиме.

Формула изобретения

Способ распределения реактивных нагрузок между генераторами электростанции, согласно которому контроли

функционирования схемы.

При работе в пределах заданной зоны базового распределения Оэн 0 ср Рзв расчетный блок не выдает сигнала (п 0). Соответственно отсутствует сигнал на сыходе блока 6 умножения, выходной сигнал блока сумми0 рования равен д q r О г - Оср, и на выходе нуль-органа 8 формируется управляющее воздействие, определяемое сигналом уравнивания и направленное на уменьшение рассогласования между

5 средним и фактическим значениями реактивной мощности генератора до нуля или величины, определяемой зоной нечувствительности нуль-органа 8. Соответственно распределение реактивных нагрузок между генераторами определяется минимальным отклонением QP от среднего значения, т.е. равенством реактивных мощностей (ДОГ 0).

При выходе за пределы зоны в рас5 четном блоке 9 дополнительно к сигналу уравнивания вырабатывается поправка П, поступающая на блок 6 умножения, с выхода которого на суммирующий вход блока 7 суммирования поступает

0 сигнал коррекции К ПаР, который зависит от режима отклонения. В максимальной зоне, когда О tp 03S, Q зв Qcp Oi в минимальной зоне,

- О ср О. В блоке

0

N SH Q зн

когда Qcp Q3.

5 суммирования базовый сигнал уравни- вания др суммируется алгебраически (с учетом знака) с сигналом коррекции, и на нуль-орган 8 поступает суммарный сигнал распределения, учитывающий о требования оптимума. С выхода нуль- органа 8 сформированное управляющее 5

суммирования базовый сигнал уравни- вания др суммируется алгебраически (с учетом знака) с сигналом коррекции и на нуль-орган 8 поступает суммарный сигнал распределения, учитывающий требования оптимума. С выхода нуль- органа 8 сформированное управляющее

воздействие С Р передается в схему 9 управления уставкой АРВ 10 генератора 11 .

Предлагаемый способ рассчитан на применение в устройствах группового управления возбуждением генераторов. Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа получается за счет снижения потерь в блочных трансформаторах в результате обеспечения оптимального распределения по активной мощности в минимальном режиме.

Формула изобретения

суммирования базовый сигнал уравни- вания др суммируется алгебраически (с учетом знака) с сигналом коррекции и на нуль-орган 8 поступает суммарный сигнал распределения, учитывающий требования оптимума. С выхода нуль- органа 8 сформированное управляющее

Способ распределения реактивных нагрузок между генераторами электростанции, согласно которому контроли

руют средние и текущие значения активной и реактивной нагрузок каждого генератора и отклонения последних от соответствующих средних значений, формируют сигнал уравнивания по реактивной мощности, пропорциональный отклонению реактивной нагрузки генератора от среднего значения, для воздействия сигналом уравнивания на изменение возбуждения каждого генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и качества переходного процесса при регулировании, задают зону базового распределе- ния, которую определяют выбираемыми по условиям технологии верхним и нижним граничными значениями средней реактивной нагрузки генератора, контролируют нахождение значения средней оеактивной нагрузки в указанной зоне и если это значение находится в пределах указанной зоны, в качестве сигнала уравнивания используют упомянутый сигнал уравнивания по реактивной мощности, а при выходе среднего значения реактивной нагрузки генеоатора

Рг ив г оя др temp сванции

0 5

за пределы упомянутой зоны - в качестве сигнала уравнивания используют сумму сигнала уравнивания по реактивной мощности и корректирующего сигнала, который в случае превышения средней реактивной нагрузкой генератора верхней границы зоны базового распределения определяют путем умножения отклонения активной нагрузки генератора от среднего значения на заранее рассчитанную производную функции максимального ограничения по реактивной мощности и на разность относительных значений верхней границы зоны и средней реактивной нагрузки генератора, а при снижении средней реактивной нагрузки генератора ниже нижней границы зоны - путем умножения отклонения активной нагрузки генератора от среднего значения на заранее рассчитанную производную функции минимального ограничения по реактивной мощности и на разность относительных значений нижней границы зоны и средней реактивной нагрузки генератора.

tp--f(iS l tP)