Способ автоматического ограничения перетока мощности электропередачи Советский патент 1993 года по МПК H02J3/06 

ю

с

Сущность изобретения: для ускорения выработки управляющего воздействия на изменение мощности регулирующих электростанций (РЭС) фиксируют величину небаланса мощности в энергосистеме и определяют приращение перетока соерх уставки ограничителя, вызываемое указанным небалансом. Формируют управляющее воздействие на изменение мощности РЭС о функции приращения перетока в последовательности по степени убывания динамического показателя, рапного произведению скорости изменения мощности соответствующей РЭС на коэффициент влияния изменения ее мощности на переток мощности 1 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для авто- матичес,кого ограничения перетока мощности межсистемной электропередачи.

Цель изобретения - повышение эффективности ограничения перетока, достигаемой оптимизацией процесса выработки заданий мощности РЭС, формируемым в функции зафиксированного небаланса мощности.

Для этого измеряют переток мощности по линии электропередачи и определяют величину отклонения измеренного перетока мощности от заданного значения. Измеряют мощность каждой РЭС и формируют управляющее воздействие на изменение их мощности, причем для каждой из РЭС определяют разность между текущей величиной

управляющего воздействия и значением ее мощности. Полученную разность умножают на коэффициент влияния изменения мощности соответствующей РЭС на переток мощности, суммируют полученные произведения и изменяют отклонение перетока на величину суммы полученных произведений, взятой с отрицательным знаком. Затем указанное управляющее воздействие на изменение мощности РЭС формируют в функции измененного отклонения перето-, ка. Фиксируют небаланс активной мощности в энергосистеме и дополнительно изменяют управляющее воздействие на из- менение мощности каждой РЭС в функции зафиксированного небаланса мощности, Кроме того, определяют величину приращения перетока сверх уставки ограничения(за00

ю со о о о

данного значения) по величине зафиксированного небаланса мощности. Одновременно контролируют интенсивность изменения перетока мощности по скорости и величине приращения, и при интенсивности, превы- шающей заданный уровень, определяют последовательность задания мощности РЭС в порядке убывания их динамического показателя, равного произведению скорости изменения мощности соответствующей РЭС на коэффициент влияния изменения ее мощности на переток мощности. Затем определяют для каждой РЭС с полученной последовательностью приращение задания, как отношение величины превышения пере- тока сверх уставки к коэффициенту влияния изменения мощности РЭС на переток мощности, причем, величина приращения задания не должна превышать текущего регулировочного диапазона РЭС. Изменя- ют указанное управляющее воздействие на изменение мощности каждой РЭС на величину приращения задания. Формируют управляющее воздействие на изменение мощности РЭС в функции измененного от- клонения перетока. При этом сравнивают знак отклонения перетока со знаком измененного отклонения перетока и в случае их совпадения реализуют сформированное управляющее воздействие.

На чертеже приведена схема осуществления способа автоматического ограничения перетока мощности электропередачи.

Схема содержит орган 1 измерения перетока мощности, задатчик 2 величины пе- ретока, элемент 3 сравнения величины перетока с заданным значением, элемент 4 формирования измененного отклонения перетока, элемент 5 сравнения знаков параметров, клапан 6, сумматор 7, блок 8 формирования обратной переходной функции соответствующей РЭС, датчик 9 фактической мощности соответствующей РЭС, систему 10 регулирования активной мощности соответствующей РЭС, элемент 11 ал- гебраического суммирования, усилитель 12 с коэффициентом передачи, равным коэффициенту влияния изменения мощности соответствующей РЭС на переток мощности, канал 13 передачи информации, блок 14 оп- ределения небаланса активной мощности, блок 15 определения приращения перетока сверх заданного значения, блок 16 определения скорости изменения перетока, блок 17 определения приращения перетока на заданный интервал времени, блок 18 формирования управляющего воздействия, распределитель 19, коммутатор каналов 20. блок 21 формирования задания мощности соответствующей РЭС, блок 22 управления.

Система автоматического ограничения перетока мощности работает следующим образом.

Орган 1 измерения производит измерение перетока мощности по электропередаче, величина которого сравнивается в элементе 3 с заданным значением (уставкой), которое выдает задатчик 2. Отклонение перетока с элемента 3 поступает на элемент 4 формирования измененного отклонения перетока. На второй вход этого элемента подается воздействие от сумматора 7, которое уменьшает отклонение перетока на величину рассогласования между задаваемой и текущим значением фактической мощности РЭС, По причине запаздывания в каналах передачи информации 13 и системах 10 регулирования мощности РЭС фактическая мощность РЭС, определяемая датчиками 9, не соответствует величинам задаваемой мощности, формируемой блоками 21, Это ведет к затягиванию процесса ограничения перетока мощности. Коррекция (изменение) отклонения перетока снижает колебательность системы, что повышает качество переходных процессов и ускоряет ограничение перетока. Измененное отклонение перетока поступает на блок 5, в котором проверяется знак отклонения перетока и измененного отклонения перетока. При совпадении этих знаков вырабатывается разрешающее воздействие, которое открывает клапан 6 и значение измененного отклонения перетока поступает на блок 18 формирования управляющего воздействия на приращение мощности РЭС. Это воздействие распределяется между отдельными блоками 21 формирования задания мощности РЭС. По каналам 13 задания передаются на входы систем 10 регулирования РЭС. Фактическая мощность РЭС замеряется датчиками 9 и передается посредством каналов 13 на первые входы элементов 11 алгебраического суммирования. На вторые входы этих элементов поступают величины заданий от соответствующих блоков 21. Величина разности задаваемой и фактической мощности РЭС с элемента 11 поступает на усилитель 12, в котором эта разность умножается на коэффициент влияния изменения мощности соответствующей РЭС на переток мощности. Выходные параметры усилителей 12 суммируются на сумматоре 7 и с обратным знаком подаются на вход элемента 4 формирования измененного отклонения перетока. По величине измененного отклонения о блоке 18 формируется управляющее воздействие по принятому закону ограничения перетока. Например это быть пропорционально-интегралыю-дифференциа-льмый закон ограничения.

В блоке 14 производится определение величины небаланса активной мощности в энергосистеме Д Рн, например, по факту отключения генерирующего источника с учетом его доаварийной загрузки. Набаланс АРН может определяться также по величине ступенчатого приращения мощности электропередачи Д Рп, фиксируемой датчиком 1, при известном значении синхронизирующей мощности PC/-от точки у приложения возмущения до узла примыкания электро- передачи по выражению ДРн ДРп/Рс. Могут использоваться и другие методы определения небаланса ДРИ.

По зафиксированному значению Д Ри D блоке 15 определяется приращение перетока ДРпп КгДРц, где Kf, - коэффициент влияния изменения генерации мощности о точке у энергосистемы на переток мощности. Величина приращения перетока сверх заданного значения определяется выражением Д Рпп Д Рпгг Д Рплз, где Д Рппз - величина разности между текущим значением перетока и его заданной величиной. Значение приращения Д РПгГ поступает на пход коммутатора 20, начало работы которого зависит от выполнения двух условий: интенсивность (скорость) изменения поретока vn превышает заданное значение v,13, приращение перетока ДРПп становтся больше заданного значения ДРппз . Выполнение первого условия проверяете: блоком

16,второго условия Д Рпп ДРппз блоком

Задания мощности формчруглсп с учетом скоростных характеристик НОС и коэффициентов влияния изменения мощности этих РЭС на переток мои,гости К, (i -1,n, n - число РЭС, подключенных к системе ограничения перетока) Если обизн-зчш . скорость изменения мощности i-й РЭС через Vpi, то ее динамический показа1 ель определится произведением К| vpi. Последовэтель- ность формирования задании отдельным РЭС образуется в поргд е убывания показателя Ki vpi. Первое задание будет сфир- мировано для РЭС с максимальным значением показа юля } vr При этом в соответствующем блоке 21 произгодитсл умножение параметра Д Рг Г, поступлющс- го через коммутатор 20 с вычод-э блока 15. на величину, обратному значению

коэффициента влияния изменения мощности этой РЭС на переток мощности Полученное произведение - есть задание. отработка которого должна вызвать полное 5 подавление отклонения перетока ДРПп . Однако полученное задание ограничивается по текущему значению регулировочного диапазона данной РЭС.

Следующей получит задание РЭС с

0 меньшим значением показателя KI vpi.

Причем входной параметр ДРпп будет

уменьшен на величину полученного задания

предшествующей РЭС. Задание второй по

порядку РЭС также ограничивается по вели5 чине регулировочного диапазона.

На таком же принципе основано формирование задания остапышх РЭС.

Возникновение небаланса активной мощности в энергосистеме, его фиксация,

0 определение ст1 ло ем;м перетока ЛРпп и вычисление по нему заданий мощности отделы и in РЭС б локирует работу канал а ограничения по величине измененного отклонения перетока (блоки 3, 4, 5, G, 18. 19).

5 {.формированные задания с блоков 21 поступают на РЭС и одновременно на соответ- ствуюицие элементы 11, входящие в систему образования изменэнного отклонения пе- рс-тока При дискретном задании мощности

0 РЭС по величине отклонение ДРпп . произ- блоками 21, выходной сигнал сумма юра 7 в первый момент будет намного npcriiiim ь сигнал элемента 3, пропорцио- нп нный отклонению пгретокз. Это объяс5 няотся запаздыванием изменения перетока мощности по отношению к моменту образо- В31М1Ч небаланса мощности, который фикси- pvc - fi без задержки и по которому мгновенно определяется откпонение пере0 тока Л Рг г, и задания мощности РЭС. В таком случае величина измененного OTt . чисмид перетока на выходе элемента 4 6/,ir:r отрицательной, что не соответствует па i ч ительпому отклонению перетока. Кла5 -, , i, ологч-рует происхождение информа- 1,ил с гылода элемента 5 но вход блока 18 на i ,. г1 i 01 да н еет место ртзличие знаков MI, i |цч и измененного отклонения пе- пмо л Г г.и ситаденин лнаков клапан 6

0 иткрь т и изменеш-.ое оилонение перетока

поступает на вход блока 10 формирования

у.,р ,;,сицпго поздсч .стБия нл приращение

г, цм:. ,, Р .С в функции этого отклонения.

fi .j..T upo-jahiie ззд-зьнл n функции па5 рг i; ;j ,P,-,(t , зависящего от небаланса ь TI .uu.n мо j -ocru Д Р,,, происходит доста- f.i г , гтр . .Ujr.Aociaro iHO точном опре- Д ,,4..1 , по каналу иС -.:ичг о;ся нго Зхо/ пмость формиоования

задания по каналу непрерывного регулирования. Последний предназначен для работы в нормальных режимах при интенсивностях изменения перетока не превышающих заданный уровень.

Реализация предлагаемого способа позволяет значительно повысить быстродействие ограничения перетока за счет определения приращения задания мощности РЭС в функции небаланса активной мощности энергосистемы и формирования задания в последовательности, определяемой динамическими показателями РЭС. Формула изобретения Способ автоматического ограничения перетока мощности электропередачи, согласно которому измеряют переток мощности по линии электропередачи, значение мощности каждой регулирующей электростанции, формируют управляющее воздействие на изменение мощности регулирующих электростанций, для каждой из регулирующих электростанций определяют разность текущей величины управляющего воздействия и значения ее мощности, полученную разность умножают на коэффициент влияния изменения мощности соответствующей электростанции на переток мощности, суммируют полученные произведения, определяют отклонение измеренного перетока мощности от заданного значения, изменяют -отклонение перетока на величину суммы полученных произведений, взятой с отрицательным знаком, и указанное управляющее воздействие на изменение мощности регулирующих электростанций формируют в функции измененного отклонения перетока, фиксируют небаланс активной мощности в энергосистеме, дополнительно изменяют управляющее воздействие на изменение мощности

каждой регулирующей электростанции в функции зафиксированного небаланса мощности, затем сравнивают знак отклонения перетока со знаком измененного отклонения перетока, отличающийся тем. что, с целью повышения быстродействия ограничения перетока, определяют величину приращения перетока сверх уставки ограничения по значению зафиксированного небаланса, одновременно контролируют интенсивность изменения перетока мощности по скорости и величине приращения и при интенсивности, превышающей заданный уровень, определяют последовательность задания мощности регулирующим электростанциям в порядке убывания их. динамического показателя, равного произведению скорости изменения мощности соответствующей электростанции на коэффициент влияния изменения ее мощности на переток мощности, определяют для каждой регулирующей электростанции с полученнойпоследовательностьюприращение задания, как отношение величины превышения перетока сверх уставки к коэффициенту влияния изменения мощности регулирующей электростанции на переток мощности, причем величина приращения задания не должна превышать

текущего регулировочного диапазона электростанции, изменяют указанное управляющее воздействие на изменение мощности каждой регулирующей электростанции на величину приращения задания, формируют управляющее воздействие на изменение мощности регулирующих электростанций в функции измененного отклонения перетока при совпадении указанных знаков отклонения

перетока и измененного отклонения перетока.

г- Л

.. х.

k/ T