Способ автоматического регулирования перетока мощности межсистемной электропередачи Советский патент 1992 года по МПК H02J3/06 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для автоматического регулирования перетока мощности межсистемной электропередачи.

Известен способ регулирования перетока мощности электропередачи, осуществляемый путем воздействия на задание мощности регулирующих электростанций (РЭС) в функции отклонения перетока мощности от заданного значения.

Недостатком данного способа является отсутствие зависимости уставки регулирования от изменения режима электропереда- чи и динамических характеристик генерации мощности РЭС, что снижает эф- фективно.сть использования способа.

Известен также способ автоматического регулирования перетока мощности, в ко- тор.ом уставка регулятора перетока изменяется в зависимости от текущего динамического диапазона регулирования (ТДДР) мощности РЭС.

Недостатком указанного способа является зависимость уставки только от суммарной величины ТДДР мощности РЭС, при этом не учитываются текущие значения параметров режима электропередачи.

Известен способ автоматического регулирования перетока мощности между двумя энергосистемами, в котором управляющее воздействие регулятора распределяется между экономичными и мобильными электростанциями, причем при скорости изменения перетока, превышающей заданное значение, в дегулировании участвуют только мобильные РЭС.

Согласно известному способу управляющее воздействие регулятора зависит от параметров режима электропередачи, но не определяется изменением электрических параметров самой электропередачи.

В энергосистемах используются несимметричные и неполнофазные режимы работы линий электропередач (ЛЭП). Неполнофазные режимы образуются при отключении одной фазы на ЛЭП, вызванном ремонтными работами на ЛЭП. повреждением в результате короткого замыкания и

XJ

СП

о

т.п. При неполнофазном режиме ЛЭП в генераторах и трансформаторах энергосисте- мы возникает ток обратной последовательности, который не должен превышать допустимых значений. Для удержания этого тока в допустимых пределах требуется снижение передаваемой мощности по ЛЭП либо его компенсация известными средствами.

Цель изобретения - повышение использования пропускной способности электропередачи, работающей в неполнофэзном режиме, путем пофазного регулирования мощности потребителей-регуляторов (ПР). управляемых регулятором перетока.

Поставленная цель достигается тем, что производится измерение перетока мощности электропередачи, сравнение его с заданным значением и формирование управляющего воздействия на изменение мощности РЭС и мобильных установок пропорционально сумме отклонения перетока от заданного значения, его интеграла и дифференциальной составляющей. При этом в качестве мобильных установок используют ПР, подключенные к питающей сети через тиристорные преобразователи с пофазным управлением мощностью. Дополнительно измеряют ток обратной последовательности 12 в контролируемой цепи приемной энергосистемы, сравнивают его с допустимым значением ,2д и в случае г 1гд осуществляют воздействие на ПР, которое заключается в снижении мощности фазы преобразователя, одноименной с отключенной на линии электропередачи, и повышении мощности остальных фаз преобразователя. При этом соблюдается неизменность исходной мощности ПР. Указанное воздействие продолжается до выполнения условия la 5 2ц При полном использовании регулировочного диапазона ПР на снижение тока обратной последовательности и невыполнении указанного условия снижают заданное значение перетока до выполнения условия 2 12д .

На чертеже приведена схема осуществления способа автоматического регулирования перетока мощности.

Схема содержит датчик 1 величины перетока мощности, задатчик 2 уставки регулятора перетока, элемент 3 сравнения величины перетока с уставкой, устройство 4 коррекции уставки, вычислительное устройство 5, реализующее пропорционально- дифференциально-интегральный закон регулирования перетока, устройство 6 распределения управляющего воздействия регулятора между отдельными РЭС,

устройство 7, распределяющее управляющее воздействие регулятора между отдельными ПР, канал 8 телеуправления, регулируемую электростанцию 9, устройство 10 управления ПР, ПР 11, устройство 12 формирования управляющего воздействия на ПР, задатчик 13 допустимого значения тока обратной последовательности, датчик 14 тока обратной последовательности и элемент 15 сравнения.

Система автоматического регулирования перетока мощности работает следующим образом.

Датчик 1 производит измерение перетока мощности, величина которого сравнивается в элементе 3 с заданным значением (уставкой), которое образует задатчик 2. Отклонение перетока с элемента 3 подается на вычислительное устройство 5, которое на

основе принятого закона регулирования вырабатывает управляющее воздействие на изменение мощности РЭС и ПР. Канал управления на изменение мощности ПР включается при величине дифференциальной

составляющей перетока, превышающей заданное значение, т.е. при необходимости быстрого подавления отклонения перетока. Устройствами 6 и 7 управляющее воздействие регулятора распределяется между отдельными РЭС и ПР. Управляющие сигналы посредством каналов 8 телеуправления передаются на РЭС и устройства 10 управления ПР 11,

Датчик 14 производит замер тока обратной последовательности la в контролируемой цепи энергосистемы. Задатчик 13 образует на своем выходе допустимое значение тока обратной последовательности 12д . Элемент 15 образует на выходе сигнал,

пропорциональный разности . При выполнении условия Д)2 0 устройство 12, на вход которого поступает сигнал Д)2, вырабатывает управляющее воздействие на ПР, направленное на перераспределение

мощности между его отдельными фазами. Это воздействие поступает на устройство 7 и распределяется им между отдельными ПР, Управляющие сигналы с выхода устройства 7 передаются по каналам 8 на устройства 10

управления ПР,

Для компенсации тока обратной последовательности, возникновение которого связано с неполнофазным режимом ЛЭП, должны использоваться ПР с пофазным уп5 равлением мощностью. Управление мощностью этих ПР производится путем воздействия на систему регулирования ти- ристорных преобразователей, посредством которых ПР подключены к питающей сети.

При возникновении, например, неполно- фазного режима, связанного с отключением фазы А на ЛЭП, необходимо произвести в - приемной энергосистеме снижение мощности фазы А и увеличение мощности фаз В и 5 С на всех ПР, подключенных к регулятору перетока. Изменение мощности фаз следует производить так, чтобы суммарная мощность, потребляемая ПР из сети, сохранялась на заданном уровне, т.е. долж- 10 но соблюдаться условие ДРд+ ДРв+ ( ДРд, ДРв, ДРс приращения мощности отдельных фаз ПР). При этом дополнительно должно выполняться равенство ДРв ДРд/2, соблюдение 15 которого обеспечивает неизменность уровня электропотребления ПР,

Величина регулировочного диапазона ПР, подключенных к регулятору перетока, на снижение тока обратной последователь- 20 ности 2 определяется выражением

l2np 2

где о) - коэффициент влияния изменения мощности фаз j-ro ПР на величину тока 2

APj - регулировочный диапазон j-ro ПР на перераспределение мощности между его фазами.

Если диапазон регулирования h пр окажется недостаточным ( Д12 г пр ) и после полного его исчерпания ток обратной последовательности будет превышать ус- тавку, то потребуется коррекция уставки регулятора перетока в сторону ее снижения. Это снижение должно производиться до тех пор, пока не будет выполнено условие

12 12г

Коррекция уставки производится устройством 4 по сигналу с выхода элемента 15. Устройство 4 коррекции уставки будет осуществлять воздействие на задатчик 2 уставки до того, как выполнится условие la - 2Д

Снижение уставки перетока приводит к разгрузке межсистемной электропередачи. Снижение перетока приводит к уменьшению тока обратной последовательности 12 до значения, которое не превышает допу- стимое значение 12Д.

- 5 10 15

20

5

о

5

0

5

0

Таким образом, снижение или полная компенсация тока обратной последовательности, вызванного неполнофазным режимом линии электропередачи, повышает использование пропускной способности электропередачи. Симметрирование системы, способствующее уменьшению указанного тока, производится изменением мощности отдельных фаз ПР, управляемых регулятором перетока. Заданное значение мощности ПР остается неизменным при очевидном эффекте компенсации тока обратной последовательности,

Формула изобретения Способ автоматического регулирования перетока мощности межсистемной электропередачи, согласно которому измеряют переток мощности электропередачи, сравниваютего с заданным значением, формируют управляющее воздействие на изменение мощности регулирующих электростанций и мобильных установок пропорционально сумме отклонения, его интеграла и дифференциальной составляющей, отличающийся тем, что, с целью повышения использования пропускной способности межсистемной электропередачи в неполнофазном режиме, в качестве мобильных установок используют потребители-регуляторы с пофазным управлением мощности, дополнительно измеряют ток обратной последовательности 12 в контролируемой цепи приемной энергосистемы, сравнивают его с допустимым значенинем 2п и в случае 12 12Д осуществляют воздействие на потребители-регуляторы, заключающееся в снижении мощности фазы потребителя-регулятора, одноименной с отключенной на линии электропередачи, и повышении мощности остальных фаз потребителя-регулятора с соблюдением неизменности исходной суммарной мощности потребителя-регулятора, указанное воздействие производится до выполнения условия 2 2& , при полном использовании регулировочного диапазона потребителей-регуляторов на снижение тока обратной последовательности и невыполнении указанного условия снижают заданное значение перетока до выполнения условия

(2 12д

Сущность изобретения, измеряют ток обратной последовательности в контролируемой цепи, при превышении допустимого значения тока снижают мощность фазы потребителя-регулятора, одноименной с отключенной на линии электропередачи, и увеличивают мощности двух других фаз. При полном использовании регулировочного диапазона потребителей-регуляторов снижают переток мощности по электропередаче. 1 ил.