Устройство для определения коэффициента запаса по активной мощности текущего режима энергосистемы Советский патент 1992 года по МПК H02J3/24 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в противоаварийной автоматике, при ведении режима энергосистемы с нормативными запасами устойчивости.

Цель изобретения - повышение точности определения опасного сечения и определение предела передаваемой мощности и коэффициента запаса в опасном сечении энергосистемы непосредственно в текущем режиме без использования предварительных расчетов устойчивости.

На фиг. 1 представлена схема энергосистемы, состоящей из отправного 1, промежуточного 2 и приемного 3 энергоузлов, соединенных между собой линиями электропередачи 4, 5 и 6.

Коэффициент запаса по активной мощности энергосистемы определяется в соответствии с Руководящими указаниями по устойчивости энергосистем относительно предела передаваемой мощности, соответствующего текущему исходному режиму энергосистемы при заданной траектории утяжеления.

Если Ui - есть напряжение на шинах i-ro энергоузла, a PI, Qi- соответственно активная и реактивная мощности 1-го энергоузла на его шинах в текущем режиме, то величина эквивалентной EI, соответствующей текущему режиму, равна

-Qi ... %2 , , Р( ., л2

E,V(u,- uf-xi)2+(-u-x,);

Ui

Ui

Х13 Х1 +ХЗ+ --.

где xi - величина реактанса соответствующего энергоузла, учитывающая тип регулирования возбуждения синхронных машин, входящих в 1-й энергоузел.

Предел апериодической устойчивости, определенный при Ei const и при учете реактанса xi соответствует пределу передаваемой мощности для рассматриваемого текущего режима энергосистемы. При другом исходном режиме имеем другое значение и, соответственно, другое значение Рпред, которое соответствует измененному текущему режиму.

Для трехузловой схемы энергосистемы (фиг. 1) рассматриваемому текущему режиму соответствуют ЭДС эквивалентных узлов EI, Ј2. Ез. При значениях реактансов связей между энергоузлами энергосистемы xia - связь A, xi2 - связь 5, Х23 связь 6 и эквивалентных реактансов энергоузлов хп . хГ2 . хгз значения взаимных сопротивлений между эквивалентными ЭДС xi2, Х1з,х2з равны

Х12 Х1 + Х2 + -

ХЗ

Х1 ХЗ .

Х23 Х2 + ХЗ + -да

где xi хп + х1

и

X , ХЗ Хгз + X .

х .12 А

2х

X

Х12 Х23 .

Х13 Х23 ,

А

X Х12 + Х13 + Х23.

Для рассматриваемого текущего режима энергосистемы значения пропускной способности связей между эквивалентными ЭДС энергосистемы, принимаемыми в расчетах апериодической устойчивости, равны

0

РП..

Р23 Х23

р,3- El ЕЗ

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Для трехузловой схемы энергосистемы (фиг. 1) при использовании известного устройства для фиксации опасного сечения энергосистемы можноопределить в координатах активных мощностей отправного сечения (Pi) и сечения промежуточного узла (Р2) режимы, характеризующиеся одновременным достижением предельных загрузок по двум сечениям энергосистемы при заданном-направлении утяжеления от отправного к приемному энергоузлу при постоянстве мощности промежуточного энергоузла.

На фиг. 2 в плоскости активных мощностей PI, P2 представлена область предель ных режимов рассматриваемой энергосистемы при заданной траектории утяжелений от 1-го к 3-му энергоузлу. Точки А. В. С на границе этой области соответствуют режимам с предельными загрузками по двум сечениям.

А - режим предельной загрузки по И и 1 сечениям при значениях мощностей Pi « -PiA и Р2 - Р2В,

В - режим предельной загрузки по I и III сечениям при значениях мощностей Pi Р1Ви Р2 Р2В.

С - режим предельной загрузки по III и II сечениям энергосистемы при значениях мощностей

Pi Pi и P2

Режимы с максимально возможной загрузкой каждого сечения энергосистемы соответствуют точки точкам I, II, III границ области предельных режимов. Значения перетоков мощностей в этих режимах могут быть определены через значения пропускных способностей связей энергосистемы

Р12. Р13, Р23I - режим максимально возможной загрузки 1-го сечения

Pi Pi2 + Pi3, P2 -Pi2;

II1 - режим максимально возможной загрузки II -го сечения ,/

(Pl2+P23), Pl Pl2,

III - режим максимально возможной загрузки Ill-го сечения

р13,р2 р2з.

Вычисленные значения координат особых точек границы области предельных режимов II1, А, I, В, III, С позволяют используя кусочно-линейную аппроксимацию, приближенно определить границы области предельных режимов.

Зная уравнения отрезков прямых, про- ходящих через соседние точки границы об- ласти, не представляет трудности определить по значению загрузки промежуточного узла Р2 соответствующее этой загрузке значение предельной мощности отправного сечения Pi энергосистемы при заданной траектории утяжеления.

Уравнения прямой, проходящей на плоскости Pi, P2 через точки N и М с координатами рД P2N и PIM, 2Mf есть Pi Ко + KiP2,

rnp Ру P -PyPy .

где

Ру-Ру ,K1-7F F

Определив для исходного режима Р2 соответствующую этому значению прямую, ограничивающую область предельных режимов, по уравнению прямой вычисляется значение предельной мощности в отправном сечении при заданной траектории утяжеления. Определенное таким образом значение предельной загрузки соответствует предельному режиму в отправном сечении для рассматриваемого текущего режима при заданной траектории утяжеления.

Коэффициент запаса по активной мощности определяется в опасном сечении энергосистемы при заданном направлении утяжеления, при этом используется значение предела передаваемой мощности в опасном сечении.

В устройстве для определения коэффициента запаса по активной мощности текущего режима энергосистемы (фиг. 3) выполняются следующие операции:

- -1. Определение для текущего режима значений эквивалентных ЭДС энергоузлов энергосистемы - блоки 17, 18, 19.

2. Подключение на выходе переключателя 20 в соответствии с заданной траекторией утяжеления соответствующих входных сигналов.

1выход-активная мощность отправного энергоузла,

2выход- активная мощность промежуточного энергоузла,

3выход - активная мощность приемного энергоузла,

4выход - эквивалентная ЭДС отправного знергоузла,

55 выход - эквивалентная ЭДС промежуточного энергоузла,

6- выход - эквивалентная ЭДС приемного энергоузла.

7выход - значение взаимного сопро- 0 тивления между ЭДС отправного и промежуточного энергоузлов,

8- выход - значение взаимного сопротивления между ЭДС отправного и промежуточного энергоузлов,

5 9 - выход - значение взаимного сопротивления между ЭДС промежуточного и приемного энергоузлов

3. Определение значений пропускных способностей связей энергосистемы, опре- 0 деление координат особых точек границы области предельных режимов, характеризующихся предельными загрузками по двум сечениям точки А, В, С (фиг. 2)и фиксация опасного сечения энергосистемы в зависи- 5 мости от величины загрузки промежуточного энергоузла - блок 11.

На выходах блока 11 сигналы несут следующую информацию:

1-й выход - сигнал, пропорциональный 0 величине пропускной способности связи между эквивалентными ЭДС отправного и промежуточного энергоузлов - Pi2:

2-й выход - сигнал, пропорциональный величине пропускной способности связи 5 между эквивалентными ЭДС отправного и приемного энергооузлов - Р1з:f

3-й выход - сигнал, пропорциональный величине пропускной способности связи между эквивалентными ЭДС промежуточ- 0 ного и приемного энергоузлов - Р2з:

4- сигнал, пропорциональный величине ординаты особой точки А границы области максимальных режимов - PIA.

5- сигнал, пропорциональный величи- 5 не абсциссы особой точки А границы области максимальной режимов - Р2 ;

6- сигнал, пропорциональный величине абсциссы особой точки В границы области максимальных режимов - Р2В;

0 7 - выход - сигнал, пропорциональный величине загрузки приемного энергоузла в режиме, соответствующем особой точки С границы области - Рзс:

8- выход - сигнал, пропорциональный 5 величине абсциссы особой точки С границы

области максимальных режимов - Р2 ;

9- выход - фиксация опасного сечения в сечении связей промежуточного энергоузла при потреблении этим узлом активной мощности, сигнал выхода равен 0 или 1.

10- выход- фиксация опасного сечения в сечении связей отправного энергоузла, сигнал выхода равен 0 или 1,11выход - фиксация опасного сечения в сечении связей приемного энергоузла, сигнал выхода равен 0 или 1;

12выход - фиксация опасного сечения в сечении связей промежуточного энергоузла при выдаче этим узлам активной мощности, сигнал выхода равен 0 или 1.

А, Определение координат характерных точек границы области максимальных режимов, IU III (фиг. 2-блок 21)

1выход -сигнал/фопорциональный величине абсциссы точки III гоаницы области Максимальных режимов - Рг

2выход - сигнал пропорциональный величине абсциссы точки II границы максимальных режимов - Ра,

3выход - сигнал пропорциональный величине ординаты точки I границы области максимальных режимов - Pi 1

4выход - сигнал пропорциональный величине ординаты точки С границы области максимальных режимов - Pi ,

5выход - сигнал пропорциональный величине абсциссы точки - Р,.

5.Установление соответствия между величиной загрузки промежуточного узла PZ и расположением режима на плоскости Pi, Ра; - выбор двух особых точек границы области максимальных режимов,значения абсцисскоторых охватываютрассматриваемый режим - блоки 22,23, 24.

6.Расчет коэффициентов аппроксимации - блок 25. расчет предела передаваемой мощности при заданной траектории утяжеления для текущего режима - блок 26, расчет коэффициента запаса по активной мощности текущего режима энергосистемы - блок 27.

Устройство работает следующим образом.

На Ёыходе элементов фиксации активной мощности в сечениях (блоки 12, 10, 13) формируются соответственно сигналы, соответствующие значению загрузки в сечении 1-го. 2-го и 3-го узлов в текущем режиме энергосистемы.

На выходе элементов фиксации реактивной мощности (блоки 14, 15, 16) формируются соответственно сигналы, соответствующие значению загрузки в сечениях 1-го, 2-го и 3-го узлов в текущем режиме энергосистемы.,

На выходах элементов фиксации напряжения (блоки 7, 8, 9) формируются сигналы, соответствующие модулю напряжения на шинах 1-го, 2-го и 3-го узлов в текущем режиме энергосистемы.

На выходах блоков 17, 18, 19 формируются сигналы, соответствующие значениям эквивалентных ЭДС каждого энергоузла в текущем режиме энергосистемы.

Сигналы, пропорциональные активной Р, реактивной Q и модулю напряжения U каждого энергоузла, поступают на входы соответствующих блоков формирования эквивалентных ЭДС (блоки 17, 18, 19, фиг. 3).

Сигнал на выходе каждого иЗ блоков 17,18, 19 формируются в виде

-Q

Рг

+u, ;)2+( n-xrif

Ui

Ui

В переключателе 20 в зависимости от траектории утяжеления осуществляется коммутация входных сигналов. При траектории утяжеления от 1-го энергоузла к 3-му коммутация следующая:

1 вход - (Pi) подключается на 1 выход, 2 вход (Ра) - на 2 выход, 3 вход (Рз) - на 3 выход, 4-вход (Ei) - на А выход, 5 вход (Еа) - на 5 выход 6 вход (Ез) - на б выход. 7 вход (Xia) - на 7 выход. 8 вход (Xia) - на 8 выход, 9 вход (Хаз) - на 9 выход,

При утяжелении от 1-го энергоузла к 2-му при постоянстве мощнрсти 3-го энергоузла коммутация следующая:

1 вход подключается на 1 выход, 2 вход

-на 3 выход, 3 Вход - на 2 выход, 4 вход - на 4 выход, 5 вход - на 6 выход, 6 вход - на

5выход, 7 вход - на 8 выход, 8 вход - на 7 выход, 9 вход - на 9 выход.

При утяжелении от 2-го энергоузла к

3-му при постоянстве мощности 1-гоэпергоузла в блоке20 осуществляется коммутация:

1 вход подключается на 2 выход, 2 вход

-на 1 выход. 3 вход - на 3 выход, 4 вход - на 5 выход, 5 вход - на 4 выход, 6 вход - на

6выход, 7 вход - на 7 выход, 8 вход - на 9 выход, 9 вход - на 8 выход.

На входы решающего блока 11 поступают сигналы:

1 вход - активная мощность промежуточного энергоузла, 2 вход- значение эквивалентной ЭДС отправного энергоузла, 3 вход - значение эквивалентного ЭДС промежуточного энергоузла, 4 вход - значение

эквивалентной ЭДС приемного энергоузла, 5 вход - значение взаимного сопротивления между эквивалентными ЭДС отправного и промежуточного энергоузлов, 6 вход - значение взаимного сопротивления между экБивалентными ЭДС отправного и приемного энергоузлов, 7 вход - значение взаимного сопротивления между эквивалентными ЭДС промежуточного и приемного энергоузлов.

В решающем блоке 11 в соответствии с известным устройством для фиксации в процессе эксплуатации опасного сечения энергосистемы осуществляется определение опасного значения пропускной способности связей между эквивалентными ЭДС энергоузлов (выходы 1-3)

22 Z3 22 ZA2з2л

Zs 2 Ze Z (xi, 2i - соответствующие выходные и входные сигналы блока 11); определение координат особых точек границы области максимальных режимов в плоскости активных мощностей отправного и промежуточного энергоузлов (выход 4-8)

XI

ч „г

4L1 la псХ. л

УлУГ+х - 1 .

г

V

Y V V2

Лг.- Х4 - Хц.

(хЬхИ

,1 ./2 /2,

+. /X j-yf-Х

7;x.ein акгоз--,

Јх I2хгхг Г

..г V2 vi,V2 Y2 V2i

Xe-X. Хл.. /ЛА-Л -л 21

X6e ±--J-r x s,n arccos 6 2X4 5 I2y,.y2 Г

чг

i I О 3

а

i (xt

V

xl-x|-y| , / y -x|-x|

- --4xl6m(arccoS- rJ

и осуществляется определение опасного сечения энергосистемы при заданной траектории утяжеления (выходы 9-12). В зависимости от состава связей, образующих в рассматриваемом режиме при заданном направлении утяжеления опасное сечение энергосистемы, на одном из четырех выходов решающего блока 11 появляются сигналы

П, еслиг-i хб;

10, если zi хб .

Появление сигнала на 9-м выходе блока 11 свидетельствует, что опасным сеченибм энергосистемы является промежуточное сечение при потреблении этим энергоузлом активной мощности.

fi. если хз zi хб-,

О, если Х4 zi или zi хб, Появление сигнала на 10-м выходе блока 11 свидетельствует, что опасным сечением энергосистемы при заданной траектории

утяжеления является сечение связей отправного узла.

р, еслих 21 Й:х4 J

0, еСЛИ X 21 ИЛИ 21 Х4.

Появление сигнала на 11-ом выходе блока 11 свидетельствует, что опасным сечением энергосистемы является сечение связей приемного энергоузла (, если zi X j

Х12

|0, если 21 X,

Появление сигнала на 12-м выходе блока 11 свидетельствует, что в рассматривае- мом режиме опасным сечением является сечение связей промежуточного энергоузла при выдаче этим узлом активной мощности. Сигналы выхода блока 11 с 1-го по 8-й поступают на входы блока формирования координат характерных точек области максимальных режимов (блок 21). Сигналы на соответствующих выходах () блока 21 формируются в виде:

li--(tt+lP3) р + (pi ,

1з р .

U р4 - рэ . 15 ф,

где IHs - сигналы на соответствующих вхо- дах блока 21;

На 1-м выходе сигнал пропорционален абсциссе точки режима II (фиг. 2)

(Р12+Р23).

На 2-м выходе сигнал пропорционален ор- динате точки режима I (фиг. 2)

Pl Pl2+Pl3.

На 3-м выходе блока 21 сигнал пропорционален абсциссе точки режима II

Р2И Р12 + Р23.

На 4-м выходе сигнал пропорционален ординате точки режима С (фиг. 2)

Р1С Рзс - Р2С. На 5-м выходе блока 21 сигнал пропорционален абсциссе точки режима I и ординате точки режима II.

P21 -Pi2, Pi -Pi2.

Блоки 22 и 23 позволяют определить положение точки текущего режима на плоскости

активных мощностей отправного (Pi) и (Р2) энергоузлов. При этом используются соотношения

fl 7lA|2j f2 T2Al2

(1,еслиН 1з

И

О, если И 1з

la

И, если li lsj ц), если И з}

где - сигналы на соответствующих входах каждого из блоков идентификации границы области предельных режимов в опасном сечении 22, 23.

Блок 22 определяет положение исходного режима в плоскости PI, P2 относительно режима максимальной загрузки отправного сечения в случае, когда опасным сечением является отправное сечение. Блок

23- когда опасным сечением является приемное сечение.

На 1-й вход блока 22 поступает сигнал, пропорциональный значению загрузки промежуточного сечения в режиме максимально-возможной загрузке отправного сечения (значение ординаты абсциссыУбчкй режима I фиг. 2) - Ра . На 2-й вход поступает сигнал о фиксации опасного сечения в сечении связей отправного энергоузла. Сигнал, пропорциональный значению загрузке промежуточного энергоузла в текущем режиме - Ра, поступает на 3-й вход блока 22.

Если Р21 S P2, то на 1-м выходе блока 22 появляется сигнал, если Ра2 Ра, то сигнал появляется на 2-м выходе 22.

На 1-й вход блока 23 поступает сигнал, пропорциональный значению загрузки промежуточного сечения в режиме максимально-возможной загрузки приемного сечения (значение абсциссы точки режима III фиг. 2) - Ра . На 2-й вход поступает сигнал о фиксации опасного сечения в сечений связей приемного энергоузла. Сигнал, пропорциональный значению загрузки промежуточного энергоузла в текущем режиме Ра, поступает на 3-й вход блока 23.

Если Р21 5: Ра, то появляется сигнал на 1-м выходе блока 23, при Ра Ра сигнал появляется на 2-м выходе блока.

В коммутационном блоке 24 в зависимости от текущего режима и расположения точки режима на плоскости Pi, Pa осуществляется вывод на выходные клеммы блока

24координат тех двух особых точек границы области максимальных режимов, которые охватывают текущий режим. При этом используются соотношения

ni mi«mi3 + гпз ГП14+ п 5«гп15 + гпз-гпб

+ ГП8.ГП17- - ГП10«ГП1 8,

n2 m2imi3+ m4«mi4 + m6-mi5 + m7 mi6 + + ,

пз + ms- mi4 + тз.т 15 + ms mie + ,

.т1з+ me т 14 + + mg mie + тп ГП17 + mi2«mi8.

где mi-mis - сигналы на соответствующих входах коммутационного блока 24. На входы с 1-го по 12-й поступают сигналы, пропорциональные значениям координат всех характерных точек границы области максимальных режимов.

0

5

0

5

0

5

0

5

На 1-й вход поступает сигнал Pia, равный -Ра, на 2-й вход - Ра на 3-й вход - PIA, на 4-й - РаА, на 5-й Ра, на 6-й - Ра1, на 7-й - Ра . на 8-й - PIG, равный Ра1, на 9-й - Раз, равный , на 10-й - Pic. на 11-й - Р2С. на 12-Й-Р11.

Сигнал на одном из входов с 13-го по 18-й блока 24 несет информацию о месте расположения текущего режима на плоскости PL P2. Сигнал на 13-м входе свидетельствует, что текущий режим находится между особыми точками II и А. Сигнал на 14-м входе свидетельствует, что текущий режим расположен между режимами А и I. Сигнал на 15-м входе свидетельствует, что текущий режим расположен между режимами I и В. Сигнал на 16-м входе свидетельствует, что текущий режим расположен между режимами В и III. Сигнал на 17-м входе свидетельствует, что режим текущий расположен между режимами III и С. Сигнал на 18-м входе свидетельствует, что текущий режим ограничен режимами С и II.

Если схемно-режимные условия в энергосистеме таковы, что опасным сечением является отправное сечение, а и Ра Ра1, то

mi3 mi5 mio mi mis 0, a mi4 1. Если схемно-режимные условия в энергосистеме таковы, что опасным сечением является сечение связей промежуточного энергоузла при потреблении этим узлом активной мощности, то

mi3 I, mi4 mi5 true- rni7 mi8 0. И тогда сигналы на выходе коммутационного блока 24 равны

ni Piaj па - Ра PiA,

Pi

и

пз

П4 РаА.

Если схемно-режимные условия в энергоси- 0 стеме таковы, что опасным сечением является сечение связей отправного энергоузла при Ра Ра то

rni3 rni5 mi5 mi7 rni8 0, mi4 1. 5 И тогда на выходе блока 24 коммутируются следующие сигналы:

П1 РГ па Ра na-Pij,

П4 Ра

-Pia.

Если схемно-режимные условия энергосистемы таковы, что опасным сечением является сечение связей отправного узла при Р2 Ј Р22 то

mi3 mi4 ггмб mi rni8 0, mi5 1 и на выходах блока 24 коммутируются сигналы (

ni Pl|,

Р2

Pi

-Р12, -РЛ

П2 П3

ПА - г°.

Если опасным сечением является приемное сечение при Р2 Р21. то

mi3 mi4 mi5 mi mi8 0, mis 1. И на выходе блока 24 сигналы равны:

ш-рЈ

П2 - Р2В

Pi3,

П4 Р21 - Р23.

Если опасным сечением является приемное сечение при Pi2 P21, то

mi3 mi4 mi5 гтпб mis 0, mi и на выходе блока 24 сигналы равны

ni-Pi |-Pi3,

П2 Р2 Р23, ПЗ Р1 , П4 Р2°.

Если опасным сечением является сечение связей промежуточного узла при выдаче этим узлом активной мощности, то

шз mi4 mi5 mis mi 0, mi8 1. И на выходе коммутационного блока 24 сигналы соответствуют:

ni Pic,

П2 Р2п

1,

П3 Pi -Pl2, П4 - Р2П.

Таким образом, в зависимости от исходного режима и выбранного направления утяжеления на вход блока расчета коэффициентов аппроксимации поступают сигналы, соответствующие значениям координат двум ха- рактерным точкам границы области максимальных режимов, ближайших к исходному режиму и охватывающих исходный режим.

В блоке 25 по поступившим в него значениям координат характерных точек определяются коэффициенты управления прямой аппроксимирующей границы области предельных режимов на участке между рассматриваемыми характерными точками. При этом используются следующие соотношения

Pi Р4 - Рз Р2 . Р4 - Р2

ti

t2

Рз-Pi

Р4-Р1

где Pi-P4 - сигналы на соответствующих входах блока 25,

ti, t2 - сигналы на соответствующих выходах блока 25.

5Так, если опасным сечением является

сечение связей промежуточного энергоузла при потреблении этим узлом активной мощности, то

10

ру РЈ - pt р2 11 рЈ-р2

15

--

ft

PF-P21

Сигналы выхода блока аппроксимации ti, t2 поступают на 2-й и 3-й входы блока расчета предела передаваемой мощности в отправном сечении 26, на 1-й вход которого посту20 пает сигнал, пропорциональный загрузке промежуточного узла в текущем режиме - Р2. Сигнал выхода блока 26 формируется в соответствии с условием: + SrS3,

25 где Si-Ss - сигналы на соответствующих входах блока 26.

Величина сигнала на выходе блока соответствует предельной загрузке отправного сечения энергосистемы при заданной

30 траектории утяжеления текущего режима

Определение коэффициента запаса по активной мощности при заданном направлении утяжеления текущего режима осуще- 35 ствляется в блоке 27 при использовании следующих соотношений

Y yi Ji +yzJ2 +K3J3 +V4J4 .

У5 Jl +yeJ2 +/7 J3

40У1 5 J7+ J6-J7;

Yi J5 J7-J6 + J7 , K3 J6 J7-J5,

УА js + j - Je: 45У5 J5 JG + J7;

ye js

V7 J6 J7 + J5,

где J1-J7 - сигналы на соответствующих входах блока 27.

5С Определение коэффициента запаса по активной мощности осуществляется относительно предела передаваемой мощности в опасном сечении. Информация о том, какое сечение является опасным для текущего ре55 жима заданной траектории утяжеления}по- ступает на 5, 6 и 7 входы блока 27. Если опасным сечением является отправное се- чение, то jg 1, J6 J 0. Если опасным сечением является промежуточное сечение, то

J5 ,.

Если опасным сечением является приемное сечение, то

J5 J6 0,.

На первые три входа блока 27 поступают сигналы, пропорциональные загрузке, соответственно, приемного (Рз). промежуточного (Р2) и отправного (Pi) энергоузлов при заданной траектории утяжеления. На 4-й вход блока 27 поступает сигнал, пропорциональный пределу передаваемой мощности в отправном сечении для текущего режима при заданной траектории утяжеления -P P Если опасным сечением является сечение связей промежуточного узла, тогда yi 1, ,Кз О, У4 1.Уй 0,} 6 1,

о

и на входе блока 27 сигнал равен

Рз-Pi

Рз рПРед р2

Р2 ,о.,пРеЛ

соответствует пределу передаваемой мощности в сечении зей промежуточного узла.

Если опасным сечением является правное сечение, то

У1 0, , уз -1, У4 1,У5 , у/-1. и на выходе 27 сигнал равен

Р ред-Р1

входят три элемента фиксации модуля напряжения на шинах каждого онергоуэла, элемент фиксации активной мощности текущего режима в сечении связей промежуточного энергоузла и решающий блок, сигналы на выходах которого соответственно равны

XI

2.1 2з ... Za24

25

Х2

Z6

j

(

у .

v - -х в Тссо5 2 Г

, I Xgs-l-Jr+xasin arccos ----- ,

6 гх4 ъ 2x,.y2 г

-Jxf« t

(tf+x)

Т У

v Уг-Хэ-х . / П-П-А

Использование: повышение точности определения опасного сечения и расширение функциональных возможностей систем противоаварийной автоматики энергосистемы. Сущность изобретения: устройство, в состав которого входят три элемента фиксации модуля напряжения на шинах энергоузла, элемент фиксации активней мощности текущего режима в сечении связей промежуточного энергоузла и решающий блок, до- полнительно содержит два элемента фиксации активной мощности в отправном и приемном сечениях энергоосистемы, три элемента фиксации реактивной мощности в отправном, промежуточном и приемном сечениях энергосистемы, три вычислительных блока определения в текущем режиме эквивалентной ЭДС для каждого энергоузла, пе- реключатель, блок деформирования координат особых очек границы области пределов режимов энергосистемы, два блока идентификации границы области предельных режимов в опасном сечении, блок расчета коэффициента запаса по активной мощности. 3 ил. 3 (Л с vj 00 СЛ О О го

Если опасным сечением является сечение связей приемного энергоузла, то на входе блока 27 сигнал равен

+ Ра - Рз Рз

К

Величина PinpeA + PZ соответствует значению предела передаваемой мощности в сечении связей приемного энергоузла.

Таким образом, для энергосистемы рассматриваемого вида использование устройства позволяет определить коэффициент запаса по активной мощности текущего режима При различных траекториях утяжеления. При этом коэффициент запаса по активной мощности определяется в слабом сечении (опасное сечение) для рассматриваемой траектории утяжеления текущего исходного режима.

Формула изобретения Устройство для определения коэффициента запаса по активной мощности текущего режима энергосистемы, состоящей из отправного, промежуточного и приемного энергоузлов, содержащее блок для фиксации опасного сечения, в состав которого

Х9:

Ј, еСЛИ Z1 и Х6; , если zi хб

О

5

хю -(

Х11

5

1,еСЛИХ4 21 Х6

0. если Х4 zi или,

Z1 Хб, „

l, если х zi х4, 0. если х zi или,

Z1 Х4;

{1, если zi 3, если zi х,

где Z1-Z7- сигналы на соответствующих входах решающего блока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения опасного сечения и расширения функциональных возможностей, дополнительно введены два элемента фиксации активной мощности в

отправном и приемном сечениях.энергоси- стемы, три элемента фиксации реактивной мощности в отправном, промежуточном и в приемном сечениях энергосистемы, три вычислительных блока определения в текущем режиме эквивалентной ЭДС для каждого энергоузла, переключатель, осуществляющий коммутацию сигналов на его выходе в соответствии с заданной траекторией утяжеления, блок деформирования координат особых точек границы области предельных режимов энергосистемы, два блока идентификации границы области предельных режимов в опасном сечении, коммутационный блок, блок расчета коэффициентов аппрок- симации, блок расчета предела передаваемой мощности в отправном сечении, блок расчета коэффициента запаса по активной мощности, причем на первые входы вычислительных блоков определения эквивалент- ной ЭДС подключены элементы фиксации активной мощности, выходы которых подключены соответственно также к первому, второму и третьему входам перек-лючателя, на вторые входы блоков определения экви- валентной ЭДС подключены выходы элементов фиксации реактивной мощности, на третьи входы блоков определения эквивалентной ЭДС подключены выходы элементов фиксации модуля напряжения, выходы блоков определения эквивалентной ЭДС подключены соответственно к четвертому, пятому и шестому входам переключателя, выходы переключателя подключены соответственно к входам блока расчета коэффи- циента запаса устойчивости по активной мощности, первый выход к третьему входу, второй выход к первому входу, второй выход переключателя подключен к третьему входу каждого из блоков идентификации границы области предельных режимов, к первому входу решающего блока, первому входу расчета предела передаваемой мощности, второму входу блока расчета коэффициента запаса по устойчивости, с третьего по шее- той выходы переключателя подключены соответственно к с второго по седьмой входам решающего блока, выходы которого подключены к входам блока деформирования координат особых точек границы области предельных режимов: первый выход к первому входу, второй выход к второму входу, третий выход к третьему входу, седьмой выход к четвертому входу, восьмой выход к пятому входу, третий и одиннадцатый выхо- ды решающего блока подключены соответственно к первому и второму входам второго блока идентификации границы области предельных режимов, десятый выход

решающего блока подключен к второму входу первого блока идентификации границы области предельных режимов, первый вход которого подключен к пятому выходу блока деформирования координат особых точек границы области предельных режимов, выходы которого соединены соответственно с входами коммутационного блока: первый выход с вторым входом, второй выход с пятым входом, третий выход с двенадцатым входом, четвертый выход с десятым входом, пятый выход с шестым входом, выходы решающего блока подключены к входам коммутационного блока:, первый выход к первому входу, второй выход к восьмому входу, третий выход к девятому входу, четвертый выход к третьему входу, пятый выход к четвертому входу, шестой выход к седьмому входу, девятый выход к тринадцатому входу, двенадцатый выход к восемнадцатому входу, к выходу которого с четырнадцатого по восемнадцатый подключены соответственно выходы первого и второго блоков идентификации границы области предельных режимов, четыре выхода коммутационного блока подключены соотаетст-. венно к четырем входам блока расчета коэффициентов аппроксимации, первый и второй выходы которого подключены к второму и третьему входам блрка определения предела передаваемой мощности, выход которого подключен к четвертому входу блока расчета коэффициента запаса устойчивости, к пятому входу которого подключен десятый выход решающего блока, девятый и двенадцатый выходы которого подключены к шестому входу блока расчета коэффициента запаса устойчивости, седьмой вход которого подключен к одиннадцатому выходу решающего блока, сигнал на выходе каждого из блоков определения в текущем режиме эквивалентной ЭДС. формируется в виде

/ag+JiLa +rJILa) b Vаз J чаз

где 31-34 - сигналы на соответствующих входах каждого из блоков определения в текущем режиме эквивалентной ЭДС, выходные сигналы переключателя (di-dg), соответствующие логическим выражения

dl ClACiAC2 d2 C2AC3ACl

d3 C3AC2AC3 d4 CiAC4AC5 d5 CsAC6AC4 d6 CeAC5AC6 dy -CyACeAC ds СвлСтЛСэ dg CgACgACs

где Ci-Сэ - сигналы на соответствующих входах переключателя, сигналы на соответствующих выходах блока деформирования координат особых точек границы области предельных режимов формируются в виде

(р4 + р2),

2 + РЗ ,

13 + (р2 .

- /Ъ ,

,

где р - р5 - сигналы на соответствующих входах блока деформирования координат особых точек границы области предельных режимов,

выходные сигналы h и 12 каждого из блоков идентификации границы области предельных режимов в опасном сечении в соответствии с условиями ft Vl2;

f2 T2yl2.

н-1

1, если li la

0,если И з,

ff1,если h з- О.если h h

где 11-1з - сигналы на соответствующих входах каждого из блоков идентификации границы области предельных режимов в опасном сечении,

сигналы на выходах коммутационного блока (Щ-ПА) формируются в соответствии с условиями

щ mi.mi3 + тз«гп14 + m5-mi5+ ms-mie O + тв гпи - тю« mm,

Фиг. 1

ti

02 m2-mi3 + т4 ГП14 + ma-mis-1- т7 ГП1б- - + mg. mi + mn- mis:

пз тз- гтз + ms- mi4 + тз- mis + me -mie- - + mio-mi + те тш:

П4 m4-mi3+ me-mi4 + т ТЩ5+ mg- tniGf + mn- mi + mi2-mi8.

где mi-mis - сигналы несоответствующих входах коммутационного блока, сигналы на выходах блока расчета коэффициента аппроксимации формируются в соответствии с выражениями Pi -Р5Р2

Р4 -Ра , t2 Р4 - Р2

где Pi-p4 - сигналы на соответствующих входах блока расчета коэффициентов аппроксимации,

сигналы на выходах блока расчета предела передаваемой мощности формируются в соответствии с условием q Sa + Si-S3,

0

5

0

где Si-Зз - сигналы на соответствующих входах блока расчета предела передаваемой мощности,

сигналы на выходе блока расчета коэффициента запаса формируются в соответствии с условием

к- J4-r , К

+ ja«Je + j3 j5,

35 где J1-J7 - сигналы на соответствующих входах блока расчета коэффициента запаса.

U

фиг. 2