Централизованное устройство для управления напряжением и реактивной мощностью энергосистемы Советский патент 1990 года по МПК H02J3/46 

Изобретение относится к устройствам для управления напряжением и реактивной мощностью энергосистемы.

Цель изобретения - расширение диапазона оптимизируемых режимов.

На чертеже приведена структурная схема централизованного устройства для управления напряжением и реактивной мощностью энергосистемы.

Схема содержит полную математичес- кую модель 1 электрической системы, с помощью которой определяются константы, используемые затем в свернутой модели, блок 2 памяти, в котором зафиксированы константы, используемые 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 11 фиксации отклонения напряжения во время предыдущего цикла управления, блок 12 фиксации изменения суммарной реактивной мощности во время предыдущего цикла управления, блок 13 вычисления требуемого изменения реактивной мощности,.логический элемент НЕ 14,блок 15 памяти,в котором хранятся константы, необходимые для определения долевого участия электростанций в регулировании, датчик 16 потребления реактивной мощности, датчики 17 реактивной мощности электростанций, блоки 18 сигнализации о вводе ограничения, блок 19 вычислеСП

ел

05 ГС

СО

N)

ния оптимальной реактивной мощности электростанций, блок 20 распределения, блоки 21 сравнения фактической и задаваемой реактивной мощностей, пороговые элементы 22, логические элементы И 23, выходные блоки 24 устройства, логический элемент ИЛИ 25, расширитель 26 импульса сигнала, логич-еский элемент НЕ 27 и логические элементы И 28.

Блок 1, показанный на схеме условно, представляет собой большую ЭВМ, с помощью которой по известному алгоритму определяются постоянные

Блок 2 представляет собой память, в которой -хранятся константы, входящие в уравнение, используемое для вычисления оптимального напряжения

Блок 3 выполнен в виде функционал

ного преобразователя, с помощью которого вычисляется напряжение на основе информации о перетоках мощности по линиям электропередачи, примыкающим к опорному узлу, сведениях о числ агрегатов, работающих в режиме синхронных компенсаторов, потребляющих- активную мощность на вращение, и данных о погоде, характеризующих потери на корону.

Блок 4 характеризует комплекс измрителей, с помощью которых в блок вводится исходная информация, необходимая для вычисления напряжения (перетоки мощности, число аг регатов, работающих в режиме синхронных компесаторов и т.д.).

Блок 13 представляет собой процессор, вычисляющий требуемое приращени

реактивной мощности uQ на основе за

фиксированных в предыдущем цикле упра ления отклонения напряжения ДД , компенсация которого потребовала изменения мощности, и информации о текущем отклонении напряжения ДП по формуле Д Q &U . &Q / ill в момент постоянства отношения iQ/ДП в двух следующих друг за другом циклах управления.

Блок J5 представляет собой память, в которой хранятся коэффициенты В из уравнений относительных приростов потерь SIT/ 30,

Блок 16 выполнен в виде измерителя суммарной реактивной мощности генерируемых источников подсистемы.

Блок 19 представляет собой процессор, решающий систему линейных уравнений относительных приростов по

терь относительно реактивной мощности генерирующих источников. На выводах этого блока появляются численные уставки генерирующим источникам по реактивной мощности.

Блок 20 выполнен в виде процессора, с помощью которого требуемое приращение реактивной мощности, определяемое с помощью блока 13, распределяется между генерирующими источниками пропорционально уставкам, предварительно рассчитанным в блоке 19, В статике замеряемые величины напряжения и реактивной мощности источников находятся в пределах зон нечувствительности устройства, определяемых пороговыми элементами 7 и 22, и сигналы на выходных блоках 24 отсут5Q

5

0

5

0

5

Снабжение устройства логическими элементами И 28 и их соответствующее подключение позволяют определить оптимальное распределение реактивной мощности источников в режимах с напряжением опорного узла, не выходящим за пределы зоны нечувствительности устройства.

Устройство работает следующим образцом.

Предварительно на большой ЭВМ 1 рассчитываются постоянные, используемые для расчета оптимального напряжения и распределения реактивной мощности. Первые хранятся в блоке 2 памяти, а вторые - в блоке 15 памяти. На основе переменных, поступающих от измерителей информации, представленных блоком 4, в функциональном преобразователе по данной формуле вычисляется оптимальное напряжение опорного узла, которое поступает на первый вход блока 6 сравнения, на второй вход которого поступает фактическое напряжение от измерителя. При отклонении фактического напряжения от заданного на выходе блока 6 появляется сигнал, по величине равный их разности, которьй поступает на блок

13вычисления и блок нечувствительности, (элемент 7), а затем проходит блоки 8 и 9, поступая на элементы

14и 10.

В статике напряжение оптимально и на выходе блока 7 сигнала нет. В этом случае нет сигнала на выходе порогового элемента 7 и на выходах блоков 8 и 9. На выходе элемента НЕ 14 сигнал имеется, что запускает блок 19 распределения, вычисляю- щий на основе исходных данных, поступающих от блоков 16-18, оптимальную реактивную мощность генерирующих источников. На выходе блока 13 сигнала нет, следовательно, нет сигнала на выходе элемента И 10. Это запрещает работу блока 20, который не меняет задания генерирующим источникам по реактивной мощности. На блоки 21 сравнения поступают величины заданий реактивных мощностей через логические элементы И 28 от блока 19 вычисления и фактических реактивных мощностей источников от датчиков 17, В статике разность этих мощностей не превышает порога, определяемого элементами 22, на выходах которых сигналы отсутствуют.

Отклонение фактических мощностей источников от оптимальных в режимах с оптимальным напряжением выявляется в блоках 21 сравнения. При рассогласованиях, превышающих пороги, появляются сигналы на выходах пороговых элементов 22.

При отклонении контролируемого напряжения за пределы зоны нечувствительности исчезает сигнал на выходе элемента НЕ 14 и появляется сигнал на выходе элемента И 10. В этом случае останавливается работа бл ока 19, с помощью которого невозможно вычислить оптимальное распределение реактивной мощности при отклонении напряжения вследствие зависимости нагрузки от напряжения. Блок 20 запускается с целью устранения возникшего отклонения. На блоки 21 сравнения посту- до тем, что, с целью расширения диапа- пают величины заданий реактивных мощностей от блока 20 распределения и фактических реактивных мощностей источников от датчиков 17.

Величины рассогласований с выходов блоков 21 сравнения поступают на пороговые элементы 22,

При рассогласованиях, превышающих порог, сигналы от элементов 22 поступают по каналам телеуправления на

зона оптимизируемых режимов, оно снабжено четвертым и пятым логически ми элементами И, к первым входам которых подключен выход первого логи45 ческого элемента НЕ, вторые входы

элементов И соединены с выходами бло ка вычисления оптимальных мощностей, а их выходы подключены к входам блоков сравнения фактической и задавае50 мой реактивных мощностей.

5

0

5

0

5

электростанции, где уставка вторичного регулятора напряжения изменяется на одну ступень.

Сигналы управления через логический элемент ИЛИ 25 поступают в блок 26, где запоминаются на время, превышающее переходный процесс управления о При этом сигнал появляется на входе логического элемента НЕ 27 и иг чезает на вторых входах логических элементов И 23, прекращая дальнейшее управление до конца действия первого импульса управления. После этого yn-i равление продолжается. После ввода напряжения в зону нечувствительности централизованного контроля на выходе элемента НЕ 14 появляется сигнал и в блоке 19 проводится перерасчет реактивной мощности генерирующих источников, который сможет быть использован в следующем цикле управления.

Регулирование по признаку отклонения фактического распределения реактивной мощности от заданного в режимах с напряжением опорного узла, . не выходящим за пределы зоны нечувствительности устройства, позволяет поддерживать в энергосистеме режимы с оптимальным распределением реактивной мощности между источниками, что обеспечивает снижение потерь активной мощности.

г.

Формула изобретения

Централизованное устройство для управления напряжением и реактивной мощностью энергосистемы по авт.св. № 1467670, отличающееся

тем, что, с целью расширения диапа-

зона оптимизируемых режимов, оно снабжено четвертым и пятым логическими элементами И, к первым входам которых подключен выход первого логического элемента НЕ, вторые входы

элементов И соединены с выходами блока вычисления оптимальных мощностей, а их выходы подключены к входам блоков сравнения фактической и задаваемой реактивных мощностей.

Изобретение относится к устройствам для управления напряжением и реактивной мощностью энергосистемы. Цель изобретения - расширение диапазона оптимизируемых режимов. Для этого поддерживается оптимальное распределение реактивной мощности источников, которое может нарушиться с течением времени в результате перераспределения нагрузок между узлами энергосистемы. Поддержание в энергосистеме режимов с оптимальным распределением реактивной мощности между источниками дает дополнительный экономический эффект за счет снижения потерь активной мощности. 1 ил.

Составитель 0.Наказная Редактор А00гар Техред А.КравчукКорректор О.Кравцова

Заказ 721

Тираж 416

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное