Способ автоматического ограничения перетока мощности межсистемной электропередачи

 

Использование: в электроэнергетике, для автоматического регулирования перетока активной мощности межсистемной электропередачи. Сущность: для эффективного ограничения перетока мощности по первой электропередаче ограничивают переток по ней и повышают загрузку второй электропередачи, включенной параллельной первой, путем повышения напряжения на ней в функции отклонения перетока от уставки. Это приводит к перераспределению мощности между электропередачами при неизменном значении их суммарной мощности. Повышают напряжение до момента снижения перетока до уставки ограничения или достижения напряжением предельно допустимого значения. 1 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для автоматического регулирования перетока активной мощности межсистемной электропередачи.

Известен способ автоматического регулирования перетока мощности электропередачи, согласно которому воздействуют на задание мощности регулирующих электростанций (РЭС) в функции величины отклонения перетока от заданного значения [1] . Недостаток способа [1] связан с тем, что в его технологии не учитываются в достаточной мере динамические характеристики РЭС на подавление отклонения перетока. Это ухудшает показатели качества переходных процессов, связанных с регулированием перетока мощности.

Известно также устройство для автоматического регулирования перетока мощности, вырабатывающее управляющее воздействие на изменение мощности РЭС и РЭС повышенной мобильности в функции отклонения перетока мощности [2] . Воздействие распределяется между отдельными РЭС в зависимости от скорости изменения перетока и динамических характеристик этих РЭС. Недостаток устройства [2] заключается в неучете возможностей согласованного регулирования нескольких электропередач, при котором достигается оптимальное число РЭС, подключенных к регулятору.

В предлагаемом способе автоматического ограничения перетока мощности межсистемной электропередачи измеряют переток мощности первой электропередачи, связывающей передающую и приемную энергосистемы, сравнивают его с уставкой ограничения и формируют управляющее воздействие на изменение мощности РЭС в функции превышения перетоком уставки ограничения. При этом дополнительно формируют управляющее воздействие на увеличение напряжения второй электропередачи, параллельной первой, в функции превышения перетоком уставки путем изменения коэффициентов трансформации трансформаторов связи. Повышение напряжения производят до момента снижения перетока первой электропередачи до уставки ограничения или достижения напряжением второй электропередачи предельно допустимого значения.

На чертеже приведена схема реализации способа ограничения перетока.

Схема содержит датчик 1 величины перетока мощности, задатчик 2 уставки ограничения перетока, элемент 3 сравнения, блок 4 формирования управляющего воздействия на ограничение перетока, блок 5 распределения управляющего воздействия между отдельными РЭС, шины 6 передающей энергосистемы, шины 7 приемной энергосистемы, высоковольтную линию (ВЛ) 8, по которой производится ограничение перетока, высоковольтную линию 9, подключенную к шинам энергосистем через трансформаторы 10 с глубоким регулированием напряжения, блок 11 автоматического регулирования коэффициента трансформации (АРКТ) трансформатора, датчик 12 напряжения ВЛ 9, датчик 13 величины регулировочного диапазона напряжения ВЛ 9, вычислительный блок 14, блок 15 выработки управляющего воздействия на изменение напряжения ВЛ 9.

Система автоматического ограничения перетока мощности работает следующим образом.

Датчик 1 производит измерение перетока мощности ВЛ 8, величина которого сравнивается в элементе 3 с уставкой ограничения, поступающей от задатчика 2. Отклонение перетока от заданного значения с элемента 3 подается на вход блока 4, в котором формируется управляющее воздействие на изменение мощности РЭС по принятому закону ограничения перетока мощности, например, пропорционально-интегральному. В блок 5 управляющее воздействие распределяется между отдельными РЭС, участвующими в ограничении перетока. Шины 6 передающей и шины 7 приемной энергосистем соединены ВЛ 8, по которой осуществляется ограничение перетока, и ВЛ 9, подключенной к шинам энергосистем через трансформаторы 10 связи. Трансформаторы 10 снабжены системами АРКТ, позволяющими производить глубокое изменение напряжения на ВЛ 9.

Параметр Р_п, определяющий превышение перетоком мощности уставки ограничения, поступает на вход вычислительного блока 14, в котором производится определение величины управляющего воздействия на изменение напряжения ВЛ 9, например, по пропорционально-дифференциально-интегральному закону регулирования: U_у= K_пP_п+ U_у= K_пP_п+K_дdP_п/dt+K_и P_пdt где К_п, К_д, К_и - коэффициенты пропорциональности канала управления по составляющим закона регулирования.

На второй вход блока 14 поступает информация от датчика 13 величины регулировочного диапазона на изменение напряжения ВЛ 9 U_р. Параметр U_y не должен превышать допустимого значения U_р, т. е. должно соблюдаться условие U_y U_p. Фактическое значение напряжения ВЛ 9 фиксируется датчиком 12 и подается на третий вход блока 14.

При жесткой связи узлов примыкания ВЛ к эенргосистемам распределение активной мощности между ВЛ 8 и ВД 9 определяется соотношением максимумов их угловых характеристик мощности, которые находятся по известной формуле P_т= U_нU_кY_нк, где U_н, U_к - напряжение в начале и конце ВЛ, Y_нк - взаимная реактивная проводимость ВЛ между точками приложения U_н и U_к. Повышение напряжения U_н и U_к на ВЛ 9 вызывает перераспределение суммарной мощности сечения. При этом мощность ВЛ 9 увеличивается, а ВЛ 8 снижается, суммарная же мощность сечения остается неизменной.

По параметру U_у в блоке 15 вырабатывается управляющее воздействие на изменение напряжения ВЛ 9, которое реализуется блоками 11 АРКТ трансформаторов связи 10 передающей и приемной энергосистем.

Канал управления мощностью РЭС в функции отклонения перетока Р_п значительно более медленный по скорости исполнения задания и поэтому РЭС будут вступать в процесс ограничения перетока только в случае недостаточного регулировочного диапазона на изменение напряжения ВЛ 9. Действительно, переключение ответвлений регулировочных обмоток трансформаторов 10, связывающих ВЛ 9 с энергосистемами, производится достаточно быстро, а при использовании тиристорных ключей практически мгновенно. Поэтому перераспределение мощности между ВЛ будет происходить за несколько секунд, что приблизительно на два порядка превосходит быстродействие отработки задания на РЭС, подключенных к системе ограничения перетока.

Таким образом, при наличии регулировочного диапазона на повышение напряжения на одной из ВЛ управляемого сечения, ограничение перетока можно вести без участия РЭС, что экономически целесообразно. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 505085, кл. Н 02 J 3/06, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР N 1201953, кл. Н 02 J 3/06, 1983.

Формула изобретения

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОГРАНИЧЕНИЯ ПЕРЕТОКА МОЩНОСТИ МЕЖСИСТЕМНОЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, согласно которому измеряют переток мощности первой электропередачи, связывающей передающую и приемную энергосистемы, сравнивают его с уставкой ограничения и формируют управляющее воздействие на изменение мощности регулирующих электростанций в функции превышения перетоком уставки ограничения, отличающийся тем, что дополнительно формируют управляющее воздействие на увеличение напряжения второй электропередачи, параллельной первой, в функции превышения перетоком уставки путем изменения коэффициентов трансформации трансформаторов связи, повышение напряжения производят до момента снижения перетока первой электропередачи до уставки ограничения или достижения напряжением второй электропередачи предельно допустимого значения.

РИСУНКИ

Рисунок 1