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

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для автоматического регулирования перетока активной мощности в электропередаче, соединяющей две энергосистемы

Известен способ автоматического регулирования перетока путем формирования управляющего воздействия на регулирующие электростанции в функции отклонения перетока мощности о г уставки (Авторское свидетельство СССР № 450294, Н 02 J 3/06). Недостатком этого способа является осуществление управления регулирующими электростанциями без учета их динамических характеристик, что снижает эффективность регулирования перетока и экономичность режима энергосистемы

Известен также способ автоматического регулирования перетока мощности между двумя энергосистемами, согласно которому при положительном значении интеграла отклонения перетока и скорости этого отклонения, превышающей заданное значение, формирую управляющее воздействие на изменение мощности мобильных электрических станций в функции суммы отклонения перетока, его интегральной и дифференциальной составляющих (Авторское свидетельство СССР № 1201953. Н 02 J 3/06). Если скорость отклонения перетока меньше заданной величины, то управляющее воздействие, пропорциональное сумме отклонения перетока и его интегральной составляющей, распределяют между обычны Ч

ч

со

ми и мобильными регулирующими электростанциями.

Недостатком способа является независимость коэффициентов усиления регулятора по отдельным составляющим (пропорциональной, интегральной и дифференциальной) от интенсивности переходных процессов, что снижает эффективность способа. Недостатком также следует считать независимость уставки регулятора от режимной ситуации в энергосистеме. Задачей регулятора перетока является поддержание заданного значения перетока. При возникновении, например дефицита мощности в приемной энергосистеме и положительном отклонении перетока от уставки регулятор формирует управляющее воздействие на увеличение мощности регулирующих электростанций (РЭС) этой энергосистемы. Если начальное значение уставки было выбрано с большим запасом по устойчивости, а дефицит значительно превышает регулировочный диапазон РЭС, то управляющее воздействие регулятора останется нереализованным, а электропередача потеряет управление.

Цель изобретения - повышение использования пропускной способности электропередачи, управляемой регулятором перетока при интенсивности переходного процесса, превышающей заданную величину.

Поставленная цель достигается тем, что в способе автоматического регулирования перетока мощности в системе, содержащей регулирующие и мобильные регулирующие электростанции, измеряют переток мощности Рп и формируют управляющее воздействие на изменение мощности регулирующих электростанций в функции отклонения перетока от уставки, его дифференциальной и интегральной составляющих. Фиксируют величину скорости изменения перетока Vn, сравнивают ее с заданной Vna. блокируют воздействие на регулирующие электростанции и осуществляют его на мобильные регулирующие электростанции при соблюдении условия Vn Vns. При этом фиксируют величину дефицита Рд и формируют управляющее воздействие на увеличение мощности мобильных регулирующих электростанций на величину дефицита Рд. Одновременно с этим повышают уставку регулирования на величину Л Ру, вычисляемую по формуле

Д Ру а д Рд - а м Рм.

где Рм - текущее значение регулировочного диапазона мобильных регулирующих электростанций;

а ц - коэффициент влияния дефицита

мощности на переток мощности;

.а м - коэффициент влияния изменения мощности мобильных регулирующих электростанций на переток мощности, При этом ограничивают повышение уставки

0 величиной Д Ру РПд - Ри. где РПД - предельно допустимая величина перетока с учетом принятого нормативного коэффициента запаса и величины амплитуды нерегулярных колебаний перетока, РПи - исходное

5 значение уставки перетока. Затем корректируют уставку регулирования Ру на величину Д Ру, получая Ру

пи

Д Ру.

Сравнивают переток мощности Рп с уставкой Ру и при Рп Ру осуществляют ограни0 чение перетока до уставки Ру путем формирования дополнительного управляющего воздействия на увеличение мощности мобильных регулирующих электростанций. Затем фиксируют установившуюся величи5 ну перетока мощности Рп и при Рп РПИ вычисляют приращение мощности корректирующих электростанций Рк по формуле Рк (Рп - Рпи)/ а к, где а к - коэффициент влияния изменения мощности корректиру0 ющих электростанций на переток мощности. Фиксируют текущее значение перетока РТ, и при выполнении условия Рт РПИ переходят из режима ограничения в режим регулирования перетока мощности с уставкой

5 Рпи.

На рисунке приведена схема осуществления способа.

Схема содержит задатчик 1 перетока мощности, датчик 2 перетока мощности,

0 блок 3 сравнения, где сравниваются величины заданной и фактической мощности, дифференцирующий орган 4, интегрирующий орган 5, блок б коррекции уставки, эадатчик 7 скорости изменения перетока мощности,

5 блок 8 сравнения, ключ 9, блок 10 формирования управляющего воздействия на мобильные РЭС, блок 11 формирования управляющего воздействия на РЭС, блок 12 формирования управляющего воздействия

0 на РЭС коррекции режима энергосистемы, блок 13 распределения управляющего воздействия на мобильные РЭС, блок 14 распределения управляющего воздействия на РЭС, блок 15 распределения управляющего

5 воздействия на РЭС коррекции режима энергосистемы, блок 16 фиксации небаланса (дефицита) мощности в приемной энергосистеме, блок 17 вычислений, блок 18 определения величины регулировочного диапазона мобильных РЭС, блок 19 фиксации исходной уставки регулятора, блок 20 сравнения.

Система автоматического регулирования перетока работает следующим обра- зом.

Величина заданной и фактической мощности перетока, выдаваемые соответственно задатчиком 1 и датчиком 2, сравниваются в блоке 3, с выхода которого сигналы, про- порциональные отклонению мощности от уставки, поступают в дифференцирующий орган 4, интегрирующий орган 5 и блоки формирования управляющих воздействий 10и11.

Блок 10 формирует управляющее воздействие на изменение мощности мобильных регулирующих электростанций (МРЭС) в функции суммы отклонения перетока мощности от уставки, его интегральной и диффе- ренциальной составляющих. Кроме того, при возникновении дефицита мощности в приемной энергосистеме Рд в блоке 10 формируется дополнительное управляющее воздействие на увеличение мощности МРЭС на величину возникшего дефицита. Небаланс мощности (дефицит) фиксируется блоком 16, по величине которого в блоке 10 формируется ступенчатое управляющее воздействие, направленное на компенса- цию дефицита.

Выходной сигнал блока 10 поступает на вход блока 13 распределения управляющего воздействия между отдельными МРЭС только в случае, если скорость изменения перетока Vn, определяемая дифференцирующим органом 4, переносят заданный уровень этой скорости Vna, устанавливаемый задатчиком 7. Сравнение параметров Vn и Vns производится блоком 8. При выполне- нии условия Vn Vna блок 8 вырабатывает разрешающий сигнал, который поступает на второй вход ключа 9. При этом сигнал управляющего воздействия пропускается на вход блока 13 распределения. В случае невысокой интенсивности переходного процесса, когда Vn Vns. ключ 9 закрыт и управляющее воздействие не проходит. В этом случае будет действовать второй канал регулирования перетока. Управляющее воз- действие этого канала формируется блоком 11 в функции суммы отклонения перетока от уставки его интегральной и дифференци- „альной составляющих и распределяется между отдельными РЭС блоком 14.

Таким образом, при возникновении дефицита мощности в приемной энергосистеме, сопровождаемом повышенной интенсивностью переходного процесса (Vn Vns), формируется задание на изменение

мощности МРЭС в функции величины дефицита Рд и отклонения перетока от уставки. При этом блокируется приращение задания на изменение мощности РЭС по сигналу от блока 8, поступающего на один из входов блока 11.

Для повышения использования пропускной способности электропередачи при возникновении дефицита производится повышение уставки регулирования на величину А Ру, определяемую по выражению Л Ру а д рд -а м Рм. где Рм - текущее значение регулировочного диапазона МРЭС, О. м коэффициент влияния изменения мощности МРЭС на переток мощности, ад - коэффициент влияния дефицита мощности на переток мощности.

Смещение уставки в сторону повышения допустимого уровня загрузки электропередачи ограничивается величиной А Ру Рпд - Рпи, где Рпд - предельное допустимая величина перетока по условиям статической устойчивости с учетом принятого нормативного коэффициента запаса и величины амплитуды нерегулярных колебаний перетока, Рпи исходное значение уставки перетока.

Приращение уставки А Ру определяется блоком 17 по информации о параметрах режима, поступающей на его входы. В блоке 18 фиксируется величина регулировочного диапазона Рм и передается на первый вход блока 17. На второй вход этого блока поступает величина дефицита, фиксируемая блоком 16, на третий вход - исходное значение уставки регулятора перетока Рпи, фиксируемое блоком 19 по информации, поступающей с выхода задатчика 1 перетока мощности.

Остальные параметры а м, а я и Рпд, необходимые для вычисления величин Ру и РУ , определяются заранее и должны соответствовать текущему режиму энергосистемы.

Величина приращения уставки Д Ру, проверяемая по условию А Ру ру, поступает с выхода блока 17 на вход блока 6 коррекции уставки. Б олоке 6 определяется полное значение уставки Ру РПи + А Ру по выходным данным блоков 17 и 19. В соответствии с полученным значением А Ру изменяется уставка задатчика 1 перетока мощности. При этом система регулирования перетока переводится в режим ограничения перетока с повышенным значением уставки Ру. Одновременно с изменением уставки за- датчик 1 вырабатывает сигнал на изменение режима работы блока 3 сравнения. При ограничении перетока блок 3 выделяет только положительные отклонения перетока от уставки Ру(отрицательное отклонение перетока игнорируется).

Установившийся режим электропередачи наступает после завершения переходного процесса, связанного с образованием дефицита и процессом регулирования перетока мощности. Установившийся режим определяется блоком 8 сравнения при выполнении условия Vn Vna. Блок 12 фиксирует значение перетока Рп в установившемся режиме. Если значение перетока Рд будет превышать исходное значение уставки Рпи, то блоком 12 будет сформировано управляющее воздействие на приращение мощности РЭС, предназначаемых для коррекции режима энергосистемы, на величину Рк по выражению Рк (Рп - Рпи)/ « к, где а к - коэффициент влияния изменения мощности корректирующих электростанций на переток мощности. По мере увеличения мощности корректирующих РЗС переток мощности снижается и достигает значения Рпи. В этот момент открывается возможность перевода из режима ограничения в режим регулирования перетока. Блок 20 производит сравнение текущего значения перетока мощности Рте исходным значением уставки Рпи. При выполнении условия Рт Рпи блок 20 вырабатывает сигнал, который переводит блок 3 сравнения в состояние, обеспечивающее переход из режима ограничения в режим регулирования. Задатчик I получает исходное значение уставки Рпи по каналу с выхода блока 19 фиксации этого значения уставки. В режиме регулирования блок 3 сравнения выделяет отклонения перетока мощности обоих знаков, т.к. регулирование перетока направлено на поддержание перетока на уровне уставки

Рпи.

Таким образом, повышение использования пропускной способности электропередачи достигается временным предельно допустимым повышением уставки регулирования перетока мощности на период интенсивного подавления дефицита мощности. При этом используется МРЭС, приращение мощности которых определяется величиной дефицита и отклонением перетока от уставки.

Формула изобретения Способ автоматического регулирования перетока мощности в системе, содержащей регулирующие и мобильные регулирующие электростанции, измеряют переток мощности Рп и формируют управляющее воздействие на изменение мощности регулирующих электростанций в функции суммы отклонения перетока от уставки, его дифференциальной и интегральной составляющих, фиксируют величину скорости изменения перетока Vn, сравнивают ее с заданной УПз, блокируют воздействие на регулирующие

электростанции и осуществляют его на мобильные регулирующие электростанции при Vn Vns. отличающийся тем, что, с целью более полного использования пропускной способности электропередачи при дефиците мощности в приемной энергосистеме, при выполнении условия Vn Vna фиксируют величину дефицита мощности Рд. формируют управляющее воздействие на увеличение мощности мобильных

регулирующих электростанций на величину дефицита Рд, повышают уставку регулирования на величину Ру, вычисляемую по формуле

20

A Pv а пРд - а МР

где Рм - текущее значение регулировочного диапазона мобильных регулирующих электростанций;

а д- коэффициент влияния мощности

на переток мощности;

а м-коэффициент влияния изменения мощности мобильных регулирующих электростанций на переток мощности,

при этом ограничивают повышение уставки величиной

Д Ру Рпд - РпИ,

W

где Рпд - предельно допустимая величина перетока с учетом принятого нормативного коэффициента запаса и величины амплитуды нерегулярных колебаний перетока; Рпи - исходное значение уставки перетока,

корректируют уставку регулирования Ру на величину А Ру. при этом Ру РПи + А Ру, сравнивают переток мощности Рп с уставкой Ру, и если Рп Ру и Рп Рпи, то ограничивают переток до уставки Ру и формируют дополнительное управляющее воздействие на увеличение мощности мобильных регулирующих электростанций, после чего фиксируют установившуюся величину перетока

мощности Рп и при Рп Рпи вычисляют приращение мощности корректирующих электростанций Рк по формуле

55

Рк (Рп - Рпи)/ а к,

где О. к коэффициент влияния изменения мощности корректирующих электростанций на переток мощности,

фиксируют текущее значение перетока Рт и дят из режима ограничения в режим регули- при выполнении условия Рт Р пи перехо- рования перетока мощности с уставкой РПи.

Использование: в электроэнергетике, для автоматического регулирования перетока мощности межсистемной электропередачи. Сущность: для повышения передаваемой мощности электропередачи, контролируемой регулятором перетока, в условиях возникшего дефицита мощности в приемной энергосистеме увеличивают уставку регулятора и переводят его в режим работы ограничителя перетока. Уставку регулятора увеличивают в зависимости от величины небаланса мощности и значения регулировочного диапазона мобильных регулирующих электростанций. Для восстановления исходного режима энергосистемы по перетокам мощности в установившемся режиме вводят оперативный резерв, предназначаемый для коррекции режима энергосистемы. По мере снижения перетока мощности, связанного с вводом резерва смещают уставку ограничителя перетока до исходного значения, а ограничитель перетока. 1 ил СЛ

it