Устройство для автоматическогоРЕгулиРОВАНия чАСТОТы и АКТиВНОйМОщНОСТи эНЕРгООб'ЕдиНЕНия Советский патент 1981 года по МПК H02J3/06 H02J3/46 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ И АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

ЭНЕРГООБЪЕДИНЕНИЯ Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для автоматического регулирования частоты и перетока обменной мощности и ограничения перетоков мощности по внещней и внутренней связям энергообъединения, работающего параллельно с другим энергообъединением. По основному авт. св. № 556535 известно устройство для автоматического регулирования частоты и активной мощности энергообъединения 1, работающего параллельно с другим объединением, содержащее регулятор частоты и перетока Обменной мощности, первый вход которого соединен с задатчиком уставки частоты, второй подключен к измерителю частоты сети, третий вход соединен с задатчиком уставки перетока обменной мощности, четвертый вход подсоединен к измерителю перетока обменной мощности. Устройство содержит также ограничитель перетока мощности по внещней связи, первый вход которого соединен с задатчиком допустимой величины перетока- по этой связи, второй вход подключен к измерителю мощности по внещней связи, ограничитель перетока по внутренней связи, первый вход которого подсоединен к задатчику допустимой величины перетока мощности по этой связи, второй вход подключен к измерителю перетока мощности по внутренней связи, блоки формирования результирующих управляющих воздействий для регулирующих станций, первые входы которых соединены с выходами регулятора частоты и перетока обменной мощности, вторые входы подключены к выходам ограничителя перетока мощности по внещней связи, а третьи входы подсоединены к выходам ограничителя перетока мощности по внутренней связи. При этом регулятор частоты и перетока обменной мощности, ограничитель перетока мощности по внешней связи и ограничитель перетока по внутренней связи содержат каждый блок формирования приращений управляющего воздействия и блок распределения этих приращений между регулирующими станциями, причем на входы блока формирования приращений подаются входные сигналы соответственно регулятора или ограничителей, а выход его соединен с входом блока распределения приращений, выходы которого являются выходами соответственно регулятора или ограничителей перетока мощности, которые соединены с входами блоков формирования результирующих управляющих воздействий для отдельных станций. При этом устройство содержит блок согласования, входы которого соединены с выходами блока распределения приращений управляющего воздействия ограничителя перетока мощности по внешней связи, а выход его подсоединен к пятому входу регулятора частоты и перетока обменной мощности. Недостатком указанной системы регулирования является то, что в ней не предусматриваются средства для компенсации зоны нечувствительности, что в конечном счете сказывается на ухудшении статических и динамических качеств системы регулирования в целом. Цель изобретения - повышение качества регулирования системы регулирования при наличии в ее звеньях зоны нечувствительности. Это достигается тем, что устройство снабжено для каждой регулирующей станции последовательно соединенными выявителем перемены знака, формирователем сигнала ко.мпенсации зоны нечувствительности и сумматором. При этом блоки формирования результирующих управляющих воздействий отдельных станций своими выходами подключены к первому входу сумматоров и к входу выявителей переменьг знака. Выход формирователей сигнала компенсации зоны нечувствительности подключен к второму входу сумматоров. Предлагаемое устройство позволяет скомпенсировать отрицательное действие нелинейности статических и динамических характеристик звеньев., входящих в тракт регулирования, таких как люфты, сухое трение, дискретности передающих устройств и других в указанных звеньях. Устройство работает следующим образом. При выявлении изменения знака задания управляющего воздействия по отношению к заданию в предыдущих циклах расчета или при отсутствии изменения задания в этих циклах на объект регулирования подается дополнительный управляющий сигнал, компенсирующий зону нечувствительности. По величине он эквивалентен суммарному значению зон нечувствительности (а также и других факторов нелинейности звеньев), входящих в исполнительную, включая и интегрирующее звено, часть системы регулирования, а по знаку совпадает со знаком управляющего воздействия. В зависимости от требований, обусловленных работой системы регулирования, дополнительный, компенсирующий зону нечувствительности, сигнал управления может быть постоянным по величине во всем интервале времени до следующего изменения знака управляющего воздействия или же может изменяться в соответствии с заданным законом, в частности по выражениюЧк Ц тг- где и -текущее значение управляющего воздействия компенсации зоны нечувствительности к-ого объекта регулирования;ITf -амплитудное значение этого воздействия к-ого объекта регулирования по знаку совпадающего со знаком управляющего воздействия объекта К -коэффициент, определяющий временную характеристику изменения управляющего воздействия, компенсирующего зону нечувствительности i. - время, С. Применительно к условиям работы цифровой системе АРЧМ Известное устройство дополнительно выявляет тот цикл расчета результируюц1,его сигнала управляющего воздействия, в котором произоиыо изменение знака сигнала суммарного приращения, и формирует сигнал дополнительного управляющего воздействия на объект регулирования, компенсирующего зону нечувствительности. По знаку он совпадает со знаком результирующего сигнала приращения, а по величине определяется в соответствии с требуемой величиной компенсации зоны нечувствительности и заданным законом ее изменения во времени и далее суммируются с резулБтируюп им управляющим воздействием в сумматоре, образуя управляющее воздействие отдельных станций. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит регулятор 1 и обменной мощности, ограничитель 2 перетока по внешней связи энергообъединения, ограничитель 3 перетока .мощности по внутренней связи, блоки 4 формирования результирующих управляющих воздействий отдельных станций, блоки 5 формирования приращении управляющего воздействия, блоки 6 распределения этих приращений, блок 7 согласования, измерители 8 перетоков мощности, выявитель 9 перемены знака, формирователь 10 сигнала компенсации зоны нечувствительности и блоки II суммирования. Первый вход регулятора 1 соединен ,с задатчиком уставки частоты, второй вход его подключен к измерителю частоты сети, третий вход соединен с задатчиком уставки перетока обменной мощности, четвертый вход подсоединен к измерителю мощности этого перетока. Входы регулятора являются соответственно входами его блока 5 при отклонении регулируемых значений частоты и перетока обменной мощности от их заданных значений. Выход этого блока соединен с входом блока 6 с.помощью КДУ, выходы которого являются выходами регулятора и подсоединены к первым входам блоков формирования результирующих управляющих воздействий для отдельных станций. Входы ограничителей 2, 3 перетока мощности по слабым связям являются соответственно входами их блоков 5 формирования приращений управляющего воздействия при превыщении текущих значений перетока мощности его допустимой величины. Первый вход ограничителей 2 и 3 соединен с задатчиком допустимой величины перетока мощности по слабой связи, а второй вход подсоединен к измерителю мощности перетока. Выход блока 5 подсоединен к входу блока 6 с помощью КДУ, выходы которого являются выходами ограничителя и одновременно соединены соответственно с вторыми и третьими входами блока 4. Выходы блока 6 ограничителя 2 соединены с входами блока 7, выход которого подсоединен к пятому входу регулятора 1. Выход блока 4 подсоединен к первому входу сумматора 11 и к входу выявителя 9, выход которого подключен к входу формирователя 10. Выход блока 10 подсоединен к второму входу сумматора 11, выход которого образует результирующее управляющее воздействие отдельных станций. При отклонении текуцдих значений контролируемых параметров (частоты и перетока обменной мощности) от их заданных величин, например при изменении нагрузки в энергообъединении, в течение одного периода квантования по времени происходит следующее. В блоке 5 регулятора 1 формируется сигнал приращения управляющего воздействия, Этот сигнал поступает в блок 6 регулятора 1, где происходит его распределение с помощью КДУ между регулирующими станциями. Далее полученные сигналы приращения с выхода блока 6 регулятора 1 поступают на первые входы блоков 4. где они алгебраически суммируются с сигнала ми приращения, подаваемыми от блока 6 ограничителей 2 и 3. В блоке 4 сигнал суммарного приращения управляющего воздействия отдельных станций алгебраически суммируются с накопленными ранее сигналами приращения и эта результирующая величина управляющего воздействия запоминается. Выход блоков 4 подключается к первому входу сумматора 11 и к входу выявителей 9, в которых происходит выявление изменения знака приращения задания управляющего воздействия. Выход блока 9 подается на вход блока 10, в котором формируется дополнительный управляющий сигнал, компенсирующий зону нечувствительности, по знаку совпадающий со знаком управляющего воздействия. Полученное в блоках 10 дополнительное управляющее воздействие алгебраически суммируется с результирующим управляющим воздействием блоков 4 отдельных станций в блоках 11. Такой процесс продолжается до ликвидации отклонений текущих значений частоты и перетока обменной мощности от их заданных величин. Ограничители 2 и 3 вступают в работу при превыщении текущего значения перетока мощности его допустимой величины. В течение периода квантования по времени процесс идет аналогично описанному выще для частоты и обменной мощности. Отличие действия ограничителя 2 заключается в том, что сигналы приращения управляющих воздействий отдельных станций с выхода блока 6 ограничителя 2 поступают на входы блока 7, выход его подсоединен к пятому входу регулятора частоты и перетока обменной мощности с целью обеспечения эффективности действия ограничения перетока мощности по внещней связи. В блоке 4 сигналы приращения ограничителей 2 и 3 за один период квантования по времени алгебраически суммируются с сигналами приращения управляющего воздействия по частоте и перетоку об.менной мощности, образуя суммарный сигнал при ращения управляющего воздействия, кото рый алгебраически складывается с накопленными ранее сигналами приращения, образуя результируюцдее управляющее воздействие, которое на выходе блоков 4 в сумматоре I I алгебраически складывается с управляющим воздействием блока 10, образуя управляющее воздействие отдельных станций. Использование предлагаемого устройства компенсации зоны нечувствительности в звеньях системы АРЧМ позволяет более жестко поддерживать заданные значения параметров регулирования и, в частности, повысить эффективность .использования пропускной способности слабой межсистемной связи. Это позволяет, к примеру, повысить технико-экономические показатели режима совместной работы избыточной и дефицитной энергосистем, соединенных через слабую межсистемпую связь. Применение устройства повыщает надежность работы объединенных энергосисте.м. Формула изобретения Устройство для автоматического регулирования частоты и активной мощности энергообъедипения по авт. св. № 556535, отличающееся тем, что, с целью повыщения качества регулирования, оно снабжено для каждой регулирующей станции последовательно соединенными выявителем перемены знака, формирователем сигнала компенсации зоны нечувствительности и сумматором, причем выходы блоков формирования результирующих управляющих воздействий регулирующих станций подключены к первому входу сумматоров и к выявителям перемены знака, а выход формирователей сигнала компенсации зоны 5 нечувствительности - к второму входу сумматоров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 556535, кл. Н 02 J 3/06, 1974.