Способ распределения реактивных нагрузок между генераторами электростанции

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматического регулирования напряжения на электростанциях и подстанциях с синхронными компенсаторами. Цель изобретения - повышение надежности и качества переходных процессов. Это достигается тем, что при выходе реактивной мощности за пределы базовой зоны регулирования в расчетном блоке дополнительно к сигналу уравнивания вырабатывается поправка, пропорциональная величине отклонения реактивной мощности и зависящая от коэффициентов, определяемых углом наклона функций максимального и минимального допустимых значений реактивной мощности при изменении активной мощности. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 Н 02 д 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ чг Я „ гн р ч

2е

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4346021/24-07 (22) 05.10.87 (46) 30.01.90. Бюл. и 4 (71) Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (72) М,И,Гумин (53) 621 .3 13 .2,0 16,32(088,8) (56) Гущина Н,Б, и др. Система группового регулирования возбуждения многоагрегатных ГЭС с APB сильного действия, Сб. Автоматическое регулирование и УпРавление в энеРгосистемахне ТРУды

ВЭИ, вып. 81, М,: Энергия, 1972, с. 21, рис, 2, Авторское свидетельство СССР

V 1007157, кл. Н 02 J 3/46.

Изобретение относится к области электротехники и предназна ено для а втомати ч еского регулирования напряжения на электростанциях и подстанциях с синхронными компенсаторами.

Целью изобретения является повышение надежности и качества переходных. процессов.

Суть способа сводится к следующему, В пределах зоны, выбираемой по технологическим соображениям и определяемой значениями средней реактивной нагрузки генератора Q g z ) . Яср Q „ где g >в и Я >н

„„SU„„1539894 А1!

2 (54) СПОСОБ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКТИВНЫХ

НАГРУЗОК МЕЖДУ ГЕНЕРАТОРАМИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено. для автоматического регулирования напряжения на электростанциях и подстанциях с синхронными компенсаторами. Цель изобретения - повышение надежности и качества переходных процессов. Это дости" гается тем, что при выходе реактивной мощности эа пределы базовой зоны регулирования в расчетном блоке дополнительно к сигналу уравнивания вырабатывается поправка, пропорциональная величине отклонения реактивной мощносЖ ти и зависящая от коэффициентов, опредепаемык углом наклона функций максимального и минимального допустимых значений реактивной мощности при изменении активной мощности. 1 ил. и йяя и нижняя граница зоны, распределение производится из условия равенства относительных значений реактивных нагрузок генераторов где XQ p и .йЦ „— суммарные текущие и номинальные значения реактивных нагрузок генераторов, работающих на общие шины, 1539894 — номинальная реактивгн ная мон1ность генератора.

В системе распределения формируется сигнал уравнивания по реактивной мощности

4Q = Q г ср Q гн = г 0r ) (1) определяемый рассогласованием между текущей реактивной нагрузкой генератора и средним значением реактивной мощности станции, приведенным к номинальной реактивной мощности данного генератора.

В минимальном режиме равенство ве- 15 личин располагаемой реактивной мощности генераторов станции относительно минимального предельного значения определяется в общем виде выражением

Ого Qr ср + 4Prs (2) д) где 4Р„- отклонение активной нагруз.ки генератора от среднего значения;

Ы вЂ” коэффициент, определяемый параметрами функции минимального ограничения (в общем случае - ее производная, оптимальное значение реактивной нагрузки генератора.

По аналогии условие равенства рас- 30 полагаемого значения в режиме выдачи реа ктивной мон1ности, определяемое равенством токов роторов, может быть сформулировано в виде соотношения ? гв = qp Р4Рг (3) где p - коэффициент> определяемый на- З5 клоном функции максимального ограничения Q<»«= Г(Р,) к оси Р, т.е. производная упомянутой функции

dQ )кс) кс dP r °

Введение упомянутых поправок с(.4Р„ и ф 4 Р г в закон распределения по равенству реактивных мощностей позволяет избежать неопределенности при смене параметра поскольку сохраня)

45 ется базовое распределение и в него лишь вводится поправка. Однако, учитывая, что бросок возбуждения в мо" мент авода поправки при этом не исключается, в предлагаемом способе для обеспечения безударности коррек50 . ции в поправку вводится коэффициент, линейно изменяющийся от 0 до 1 в диапазоне изменения средней реактивной нагрузки станции от границ эоны базового распределения до верхнего и ниж55 него предельных значений, определяемых соответственно функциями максимального и минимального ограничения.

Нулевое значение коэффициента на границе зоны обеспечивает безударность ввода поправки по 4Р, а единичное значение при предельных величинах возбуждения - максимальное приближение к оптимуму. Характеристики распределения в диапазоне изменения

Q, от максимального до минимального предельных значений 04 „, и 0„ описываются выражениями: в режиме выдачи при 0 ) О

Я;- = Q г ср+ И вв — 0 р)Р4Р„= Q, р +

+ и le4P,; (4) в режиме потребления при 0 ср < О

q, = q ... + (q,„- О,",)p4p, = где Q+ 0 — верхняя и нижняя гразв ницы зоны базового распределения в относительных единицах, среднее относительное

r cp значение реактивной мощности; (и р - коэффициенты, определяемые производными

d0 /a4P, а в линейном приближении тангенсом угла наклона функций максимального и минимального ограничения 0 д,Д вЂ” Г(Р) к оси P.

Соответственно при значениях О,, равных граничным значениям зоны 0 в и „, разность упомянутых значений реактивных мощностей в выражениях (4) и (5) будет равна нулю, и распределение будет производиться без введения поправок так же, как и внутри зоны. При выходе за границы зоны произведения разности среднего и граничного значений реактивных мощностей на постоянные коэффи циент ы cl и р будут увеличиваться по линейному закону и при соответствующем выборе последних примут единичные значения при предельных значениях возбуждения.

Выбор Ы и р определяется условиями: для максимального режима

f (Q„ „; q"„) = 1, 1

+ (Q д,мс)кс 0 эв и для минимального режима

Ip(Q ) ми 0,зн)

М1 или р =- -1)1539894

Введение в формулы оптимального распределения дополнительной поправки, пропорциональной модулю исключает бросок возбуждения при изменении закона распределения, поскольку поправка на границе зоны накладывается на базовое распределение нулевым значением, и обеспечивает максимальное приближение к оптимуму в предельных режимах за счет единичного значения поправки при предельных значениях средней реактивной мощности, чем и достигается поставленная цель - повышение надежности и каче15 ства распределения., На чертеже представлен один из вариантов устройства, реализующего предлагаемый способ.

Структурная схема устройства содержит измерители активной t и реактивной 2 мощности генератора и блок

13 усреднения, формирующий средние значения параметров Р, и 0, два

25 компаратора (блока разности) 4 и 5, формирующие отклонения дР и дО, блок б умножения, блок 7 суммирования трехпозиционный, орган 8 и расчетный блок 9, формирующий коэффициент поправки П по условию (0"„— О,,) при 0 „, 3

РЙ >< Q<) при 0 p 0 и

О при 03„(0„(Q„

Выходы измерителей 1 и 2 соединены с соответствующими входами усреднителя 3, выходы которого Рср и О соединены сбответственно с первыми входами компараторов 4 и 5, вторые входы которых соединены соответствен- 40 но с выходами измерителей 1, 2 активной и реактивной мощности, выход 0, усреднителя соединен также с одним из входов расчетного блока 9, на входы ручного задания которого поступают 45 установочные сигналы Ы, р, 0 „, зв а выход блока 9 соединен с первым входом блока 6 умножения, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора 4, а выход - с первым входом блока 7 суммирования, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора 5, а выход - с входом трехпозиционного нуль-органа 8, выход которого соединен со схемой 9 управления уставкой APB lO синхронного генератора 11, а на прочих гене; раторах имеются аналогичные устройства.

Предусмотрен следующий порядок функционирования схемы, При работе в пределах заданной зоны базового распределения О,„ (О, (Q 3g расчетный блок не выдает сигнала (П = О). Соответственно отсутствует сигнал на выходе блока 6 умножения, выходной сигнал блока суммирования равен д О, = О „- 0,, и на выходе нуль-органа 8 формируется управляющее воздействие, определяемое сигналом уравнивания и направленное на уменьшение рассогласования между средним и фактическим значениями реактивной мощности генератора до нуля или величины, о;,ределяемой зоной нечувствительности нуль-органа 8. Соответственно распределение реактивных нагрузок. между генераторами определяется минимальным отклонением 0 от среднего значения, т.е. равенством реактивных мощностей (дР г- О).

При выходе за пределы зоны в расчетном блоке 9 дополнительно к сигналу уравнивания вырабатывается поправка f7, поступающая на блок 6 умножения, с выхода которого на суммирующий вход блока 7 суммирования поступает сигнал коррекции K = ПдР, который зависит от режима отклонения. В максимальной зоне, когда 0 ) О, Q 3s — Q (О, в минимальной зоне, когда 0, (03н, О,„- О, > О. В блоке суммирования базовый сигйал уравнивания dQ суммируется алгебраически (с учетом знака) с сигналом коррекции, и на нуль-орган 8 поступает суммарный сигнал распределения, учитывающий требования оптимума. С выхода нуль" органа 8 сформированное управляющее воздействие Р передается в схему 9 управления уставкой APB 10 генератора 11.

Предлагаемый способ рассчитан на применение в устройствах группового управления возбуждением генераторов.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа получается за счет снижения потерь в блочных трансформаторах в результате обеспечения оптимального распределения по активной мощности в минимальном режиме.

Формула изобретения

Способ ра спределения реа кти вных нагрузок между генераторами электростанции, согласно которому контроли1539894

Pruner олФ г ему с сии

Составитель Б. Жоков

Техред Л.Сердюкова .

Редактор О.Спесивых

Корректор М.Шароши

Заказ 225 Тираж 408

Под пи сное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

115035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 руют средние и текущие значения активной и реактивной нагрузок каждого генератора и отклонения последних от соответствующих средних значений фор5 мируют сигнал уравнивания по реактивной мощности, пропорциональный отклонению реактивной нагрузки генератора от среднего значения, для воздействия сигналом уравнивания на изменение возбуждения каждого генератора, о т

,л и ч а ю шийся тем, что, с це лью повышения надежности и качества переходного процесса при регулирова1 нии, задают зону базового распределе- 1> ния, которую определяют выбираемыми по условиям технологии верхним и ниж, ним граничными значениями средней ре, активной нагрузки генератора, контро лируют нахождение значения средней реактивной нагрузки в указанной зоне, и если это значение находится в пределах указанной зоны, в качестве сиг нала уравнивания используют упомянутый сигнал уравнивания по реактивной 2S мощности, а при выходе среднего значения реактивной нагрузки генератора за пределы упомянутой зоны - в качестве сигнала уравнивания используют сумму сигнала уравнивания по реактивной мощности и корректирующего сигнала> который в случае превышения средней реактивной нагрузкой генератора верхней границы зоны базового распределения определяют путем умножения отклонения активной нагрузки генератора от среднего значения на заранее рассчитанную производную функции максимального ограничения по реактивной мощности и на разность относительных значений верхней границы эоны и средней реактивной нагрузки генератора, а при снижении средней реактивной нагрузки генератора ниже нижней границы эоны — путем умножения отклонения активной нагрузки генератора от среднего значения на заранее рассчитанную производную функции минимального ограничения по реактивной мощности и .на разность относительных значений нижней границы эоны и средней реактивной нагрузки генератора.