Способ автоматического регулирования перетока мощности межсистемной электропередачи Советский патент 1993 года по МПК H02J3/00 

Изобретение относится к электроэнергии и может быть использовано для автоматического регулирования перетока мощности межсистемной электропередачи (МСЭ).

Для осуществления способа автоматического регулирования перетока измеряют перетоки мощности контролируемых электропередач, определяют отклЬнение перетока мощности регулируемой электропередачи от заданного значения и формируют управляющее воздействие на изменение мощности РЭС в функции определенного отклонения перетока. Приращения мощности РЭС PI (I - 1, n, n - число РЭС) определяют с учетом ограничений

aiiPi+ai2P2-+...+ ainPn P-ni,

. «2lPl+«22P2+... +«2nPn Pn2 (1) amlPl+am2P2.+ - + «mnPn Pnm,

где а - коэффициент влияния изменения мощности i-той РЭС на переток мощности J-той контролируемой электропередачи, j 17m, m -число контролируемых электро- пер.едач, Pnj предельно допустимое приращение перетока j-той контролируемой электропередачи. Затем формируют управляющее воздействие на снижение мощности потребителя-регулятора (ПР) в приемной энергосистеме в функции указанного отклонения перетока в пределах допустимого на временном интервале Т минимального значения по условиям технологии ПР. При этом контролируют величину недоотпуска энергии потребителю-регуля00

о о

ю о

тору WH(t) с начала текущего интервала и фиксируют момент выполнения условия WH(t) 2: Л/Нз(Г), где Л/нз(Т) - допустимый на интервал времени Т недоотпуск энергии потребителю-регулятору. Одновременно определяют на последующий временной интервал диапазоны допустимых приращений мощности контролируемых электропередач Pnj и находят максимально допустимые приращения мощности РЭС Pi в последующем временном интервале путем вычисления максимального значения приращения мощности ПР А РПр для целевой функции

aiPi+a2P2+... + anPn ЛРпр, (2)

где а, I 1, п - коэффициент влияния изменения мощности ПР на приращение мощности 1-той РЭС. Целевая функция вычисляется с учетом указанных выше ограничений на изменение перетоков контролируемых электропередач в рамках определенных значения Pnj. При этом фиксируют момент выполнения условия Д Рпр :Ј WH{t)/(T-t0), где to - среднее время отработки задания на увеличение мощности РЭС. В случае выполнения хотя бы одного из- указанных условий - восстанавливают заданное на интербале значение мощности ПР. В конце текущего интервала фиксируют недоотпуск энергии ПР WnCQ и определяют дополнительное приращение мощности ПР на предстоящий интервал времени по выражению А РПр .УУ/нГП/ПЧо). Приращения мощности РЭС Pt, I 1,n, обеспечивающие изменение мощности ПР на величину А Рпр, определяют при соблюдении условия ,l 1,n.

На чертеже приведена схема реализации способа автоматического регулирования перетока мощности межсистемной электропередачи.

Схема содержит датчик 1 величины перетока мощности МСЭ, задатчик 2 уставки регулирования перетока мощности, элемент 3 сравнения величины перетока с ус- тавкой, дифференциатор 4, интегратор 5, пропорциональный орган 6, сумматор 7, выявитель знака 8 интеграла отклонения перетока, задатчик 9 величины производной отклонения перетока, элемент 10 сравнения, распределитель 11 управляющего воздействия регулятора перетока, канал 12 телеуправления, регулирующая 13 электростанция, блок 14 выработки задания на изменение мощности ПР, устройство 15 управления, канал 16 передачи управляющего воздействия на ПР, система 17 регулирования мощности ПР, потребитель-регулятор

18, датчик 19 отклонения мощности ПР от заданного значения, интегратор 20, задатчик 2.1 допустимого значения отклонения потребления энергии ПР.орган 22 сравне.ния, ограничитель 23 мощности ПР, задатчик 24 допустимого уровня снижения мощности ПР, блок 25 фиксации недоотпу- ска энергии ПР, ограничитель 26 перетока мощности, канал 27 передачи информации,

вычислительное устройство 28, блок 29 определения коэффициентов влияния а и си, блок 30 выработки управляющего воздействия на компенсацию недоотпуска энергии ПР.

Система регулирования перетока работает следующим образом.

Датчик 1 фиксирует замеренное значение перетока МСЭ, которое сравнивается в элементе 3 с уставкой регулирования, определяемой задатчиком 2. Отклонение перетока от уставки ограничения поступает на дифференциатор 4, интегратор 5 и пропорциональный орган 6. Информация от блоков 4, 5 и 7 поступает в сумматор, который формирует управляющее воздействие на основе пропорционально-интегрально- дифференциального закона регулирования перетока. Это воздействие распределяется блоком 11 между отдельными РЭС 13 посредством канала 12 телеуправления.

Когда производная перетока мощности, определяемая дифференциатором 4, меньше заданного значения, устанавливаемого задатчиком 9, то устройство 15 вырабатывает разрешающий сигнал, по которому управляющее воздействие распределяется между РЭС.

Если производная перетока МСЭ больше заданного значения и при этом интеграл

отклонения перетока имеет положительное значение, что проверяется выявителем знака 8, то устройство 15 запускает в работ блок 14, В этом случае управляющее воздействие от сумматора 7 пропускается блоком 14 и по

каналу 16 передается на вход системы 17 регулирования мощности ПР.

Принудительное снижение мощности ПР в функции отклонения перетока контролируется датчиком 19 отклонения мощности

ПР от заданного значения. Интеграл этого отклонения, численно равный недоотпуску энергии WH(i) с начала временного интервала Т фиксируется интегратором 20. В органе 22 значение энергии WH(t) сравнивается с

заданным значением Л/нз(Т) и при выполнении условия WH(t) Л/нзСТ) вырабатывается первый сигнал на восстановление мощности ПР, который подается на вход ограничителя 23. Задатчиком 24 определяется допустимый

уровень снижения мощности ПР по условиям его нормальной технологии Рпр.з. Факти- ческое значение мощности ПР РПр сравнивается с минимально допустимым Рпр.з и при выполнении условия Рпр Рпр.з в ограничителе 23 вырабатывается второй сигнал на восстановление мощности ПР,

Недоотпуск энергии ПР за временной интервал Т WH(T) должен компенсироваться на последующем интервале управления путем дополнительного увеличения мощности ПР за счет приращения мощности РЭС. Приращение мощности РЭС идет на покрытие дополнительной мощности ПР и одновременно вызывает изменение перетоков контролируемых электропередач, что может привести к их перегрузке. Поэтому максимальное увеличение мощности ПР лимитируется -предельно допустимыми приращениями мощности РЭС Pi (I 1,n, n - число РЭС).

. Для нахождения приращения Pi определяются допустимые приращения мощности контролируемых электропередач на последующий временной интервал Pnj (h 1,m, m - число контролируемых электропередач)и вычисляется максимальное значение приращения мощности ПР Л Рпр на этот интервал путем решения целевой функции

«iPi-«2P2 + ...+ anPn APnp (3) при ограничениях

. «11Р1+ «12Р2 + ... + «1пРп РпГ .«21P1+«22P2 + ... + «2nPn Рп2. (4)

«mlPl +am2P2 + ... + «mnPn Pnm,

где Ofi(l 1,n)- коэффициешшлияния изменения мощности ПР на приращение мощности i-той РЭС, а - коэффициент влияния изменения Кой РЭС на переток мощности j-той контролируемой электропередачи.

Решение целевой функции (3) может осуществляться методом линейного программирования.

В блоке 29 определяются коэффициенты влияния а и oij, которые передаются на вход устройства 28, осуществляющего решение целевой функции (3) при ограничениях (4). При этом параметры Pnj определяются в системе ограничения перетоков 26 и посредством каналов 27 передаются на входы вычислительного устройства 28. Определенное значение ЛРпр по каналу 27 передается в ограничитель 23 мощности ПР. Здесь производится непрерывный контроль выполнения условия А РПр WH(t)/(T-t0), где to - среднее время отработки задания на

увеличение мощности РЭС. При выполнении этого условия вырабатывается третий сигнал на восстановление мощности ПР. Появление хотя бы одного из указанных

сигналов приводит к восстановлению мощности ПР до исходного значения. Ограничитель 23 вырабатывает управляющее воздействие, по которому система 17 регулирования изменяет мощность ПР до планируемого уровня.

Недоотпуск энергии ПР за интервал Т WH(T) должен быть компенсирован на последующем временном интервале путем дополнительного увеличения мощности на

величину ДРпр WH(T)/(T-t0). В блоке 25 фиксируется значение WH(T), по которому формируется управляющее воздействие (в блоке 30) на приращение мощности ПР на величину А Рпр. При этом должно соблюдаться условие , где А РПр определяется из решения целевой функции (3). Изменение мощности РЭС PI (i 17n) не должно выходить за рамки допустимых значений Pi (i 1,п), полученных при решении

целевой функции (3) с ограничениями (4), т.е. должно выполняться условие PI PI.

Итак, совместное управление мощностью ПР и РЭС позволяет осуществить эффективное регулирование перетока, что

повышает надежность работы энергосистемы. При этом снижается величина резерва энергосистемы на экстренное изменение генерируемой мощности.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования перетока мощности межсистемной электропередачи, согласно которому измеряют перетоки мощности контролируемых электропередач, определяют отклонение

перетока мощности регулируемой электропередачи от заданного значения, формируют управляющие воздействия в функции измеренного отклонения на приращение мощности регулирующих электростанций

Р, i 1,n, n - число регулирующих электростанций, при ограничениях

50

«uPi + а + ... + «inPn Pni;

221P1 + Я22Р2 + ...+ «2nPn Pn2:

«mlPl+«m2P2+...+ «mnPn P

nm

где а - коэффициент влияния изменения мощности 1-й регулирующей электростан- ции на переток мощности -й контролируе- мой электропередачи, j f,m, m - число контролируемых длектропередач; Pnj - предельно допустимое приращение перетока мощности j-й контролируемой электропередачи, J 1,т,отл имеющийся тем, что, с целью повышения надежности работы энергосистемы, дополнительно формируют управляющее воздействие на снижение мощности потребителя-регулятора в функции указанного отклонения перетока в пределах допустимого на временном интервале Т минимального значения, контролируют величину недоотпуска энергии потребителю- регулятору Мн(1) с начала текущего интервала и фиксируют момент выполнения условия Л/н{1) МнзСО, где WH3fn допустимый на интервал времени Т недоотпуск энергии потребителю-регулятору, одновременно определяют на последующий временной интервал диапазоны допустимых приращений мощности Pnj, затем находят максимально допустимые приращения мощности регулирующих электростанций PI в последующем временном интервале путем вычисления максимального значения приращения мощности потребителя-регулятора Л Рпр для целевой функции омPI+а2 2+...+ апРп А Рпр,

где a i, I 1 ,п - коэффициент влияния изменения мощности потребителя-регулятора на приращение мощности 1-й регулирующей электростанции, при указанных ограничениях с учетом определенных приращений мощности контролируемых электропередач Pnj, j 1 ,m, и фиксируют момент выполнения условия APnpX WH(t)/(T-t0), где t0 - среднее время отработки задания на увеличение

мощности регулирующих электростанций, восстанавливают заданное на интервале значение мощности потребителя-регулятора с момента выполнения хотя бы одного из указанных условий, в конце текущего интервала фиксируют недоотпуск энергии потребителю-регулятору ,Л/н(т.) и определяют дополнительное приращение его мощности на предстоящий интервал времени по выражению А Рпр WH(T)/(T-t0), причем

приращения мощности регулирующих электростанций PI, обеспечивающих приращение мощности Др пр, определяют рамками допустимых значений Р j PI, i f|n.

Сущность изобретения: для экстренного регулирования перетока мощности используется потребитель-регулятор, мощность которого контролируется по условиям нормального технологического процесса, непревышения недоотпуска электроэнергии за контролируемый временной интервал установленного значения и возможностям регулирующих электростанций по компенсации недоотпуска в предстоящем временном интервале. При этом определяются величины регулировочных диапазонов электростанций по допустимым изменениям мощности электропередач, контролируемым ограничителями мощности. Компенсация недоотпуска энергии потребителю-регулятору производится соответствующим изменением мощности электростанций в рамках полученных ограничений по увеличению мощности электропередач с ограничителями. Применение способа позволяет повысить использование пропускной способности межсистемных электроперадач. 1 ил. Ё