SU748773A1 - Method of automatic control of generator primary motor power - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к способам регулировани  мощности первичного двигател  турбо- и гидрогенераторов и может использоватьс  при их парал- j лвльной работе дл  повышени  устойчивости энергосистем.The invention relates to methods for controlling the power of a prime mover of a turbo-generator and hydrogenerators and can be used in their parallel operation to increase the stability of power systems.

Известен способ автоматического регулировани  мощности первичного двигател  генератора со статическим Q регул тором по отклонению частоты.There is a method for automatically controlling the power of a primary motor of a generator with a static Q regulator on frequency deviation.

При регулировании по этому способу параметром регулировани   вл етс  общее дл  всех параллельно работающих агрегатов среднее значение частоты. «с энергосистемы. Поэтому послеаварийное распределение небалансов активной мощности не зависит от удаленности агрегатов от места возмущени , а определ етс  их единичной мощное- 2Q тью и статизмом регулировани . При/ этом из-за относительной малости изменени  частоты, имеющей место при аварийных небалансах в крупных энергообъединени х , локальный резерв 25 мощности не может быть реализован первичными регул торами в достаточном объеме. Все это вызывает нежелательное изменение заданного режи- ма работы линий электропередач и, зоWhen regulating with this method, the regulating parameter is the common frequency value for all parallel units operating. “From the power system. Therefore, the postemergency distribution of unbalances of active power does not depend on the distance of the aggregates from the place of perturbation, but is determined by their unit power and control statism. At this, due to the relative smallness of the frequency change occurring during emergency unbalances in large power interconnections, the local power reserve 25 cannot be realized by the primary regulators in sufficient volume. All this causes an undesirable change in the specified mode of operation of power lines and, of course,

учитыва  наличие в современных прот женных объединенйых э нергосистемах слабых св зей, часто приводит к потере устойчивости.Taking into account the presence of weak links in modern extended unified energy systems, often leads to loss of stability.

Сохранению заданного потокораспределени  способствуют вторичные системы автоматического регулировани  частоты и мощности 1 .The preservation of a given flow distribution is facilitated by secondary systems for automatic frequency and power control 1.

Однако эти систе№г сложны, часто имеют невысокое быстродействие и требуют дл  своей реализации дорогосто щих телеканалов, в силу чего они устанавливаютс  лишь на некоторых агрегатах энергосистемы.However, these systems are complex, often have low speeds and require expensive TV channels for their implementation, which is why they are installed only on some power system units.

Цель изобретени  - повышение устойчивости энергосистем.The purpose of the invention is to improve the sustainability of power systems.

Claims (2)

Эта цель достигаетс  тем, что контролируют местные параметры, характеризующие т жесть аварии и ее удаленность от генератора и, в случае установлени  факта аварии, формируют запускающий сигнал, по которому обсчитывают заданный интервал времени, замер ют достигнутые на этом интервале максимальные отклонени  по крайней мере одного местного параметра,характеризующего величину небаланса и его удаленность и и функции от этих отклонений формирует добавочный сигнал регулировани Ири этом факт аварии может быть устгвгвбвлен по превышению уставки сизгеаиом,  вл ющимс  функцией местн пара метров, характеризу1эдих т жесть и еб удаленность, например, производной частоты. Нз фиг. 1 представлена блок-схем дл е в ерализации способа регулировани м; на фиг. 2 - расчетный переходный процесс изменени  частоты (df ) и перетоков (P.J ) мощности при воэникно .вении 4% небаланса в концевой энергосистеме (V) цепочечного объед нени  при обычном регулировании (объединение состоит из п ти одинак ТЁоШенТрированных энергосистем, св эзьнных слабыми св з ми, с пропус ной способностью, равной 3% мощности одной из них); на фиг. 3 - переходный процесс в том же объединении при регулировании в аварийной энерг системе по предлагаемому способу. В изобретении используютс  существенные особенности переходного процесса, при котором наибольшие отклонени  некоторых параметров, на пример частоты сети и ее производной , ив частности, в первом качании , возникают вблизи места возмущени  и наступают раньше, чем в-. отделенных от него электрическим сопротивлением сети част х энергосистемы . Это положение иллюстрируетс  кривыми фиг.2. Приведенный на фиг.1 пример реал зации предложенного способа относитс  к случаю, когда в качестве параметров, отражающих т жесть аварии в энергосистеме, используетс  частота в сети и ее производна . На блок-схеме представлены золотник 1 сервомотора, сумматор 2, запускаю щий блок 3, реле времени 4, блоки измерени  частоты 5 и ее производной 6, блоки вы влени  максимальног отклонени  частоты 7 и максимального значени  отклонени  производной В нормальном режиме на золотник поступает сигнал от сумматора 2, равный отклонению величины частоты в сети f от заданной уставки f . В аварийных услови х по запускающему сигналу блока 3 срабатываетреле времени 4, контакты которого на зад йый интервал времени подключают бло ки измерени  частоты 5 и производно б к блокам 7 и 8, где вы вленные за это врем  максимальные отклонени  частоты и производной запоминаютс  и с коэффициентами усилени  К. и 1C подаютс  на сумматор 2, измен   тем.самым уставку. Таким образом в послеаварийном режиме с соответству щим статизмом отрабатываетс  задани Запуск схемы форсированного изменени  мощности агрегата может осуществл тьс , например, при срабатывании защит, отключающих часть агрегатов данной станции или примыкающих к ней загруженных линий. Более универсален запуск схемы форсированного изменени  мощности . агрегата по факту превьшени  уставки сигналом, представл ющим собой функцию местных параметров режима, завис щих от величины Етебаланса и его удаленности. Такими свойствами, например, обладает производна  частоты . В зависимости от выбора уставки производных в запускающих сигналах различных агрегатов, может измен тьс  величина района энергосистемы, агрегаты которого привлекаютс  к преимущественному подавлению небаланса. Так, в Случае концентрированных энергосистем, св занных слабыми св з ми, настройка должна быть такой, чтобы небаланс воспринимали только агрегаты, достаточно жестко св занные с местом его возникновени . Наилучшие результаты при этом будут тогда, когда способ будет реализован на всех агрегатах энергосистемы. Сочетание уставок срабатывани  запускающих устройств отдельных аг- регатов с величиной добавочной мощности , получаемой на-них и .отдел емой выбором коэффициентов К, viV., обеспечивает разнообразие требований, предъ вл емых услови ми эксплуатации. Уставка производной частотыв запускающем сигнале должна быть больше величин, имеющих место в энергосистеме принеопасных толчках мощности. Эффективность предложенного способа иллюстрируетс  сопоставлением осциллограмм фиг.2 и фиг.З. Если при обычном регулировании рассматритзае- мое возмущение в энергосистеме у приводит к ее выпадению из синхронизма /фиг. 2), то регулирование агрегатов этой энергосистемы по максимальному отклонению частоты обеспечивает устойчивую работу объединени  (фиг.З). Способ отличаетс  высокой надёжностью , так как его эффективность обеспечиваетс  относительно небольшими изменени ми мощности большого числа агрегатов. Отказ запускающего устройства на одном из них или его ложна  работа не могут вызвать существенного изменени  режима энергосистемы . Формула изобретени  1. Способ автоматического регулировани  мощности первичного двигател  генератора со статическим регул тором , по отклонению частоты, о т ч а ю щ и и с   тем,что, с цельюThis goal is achieved by controlling local parameters characterizing the severity of the accident and its remoteness from the generator and, in case of establishing the fact of an accident, form a trigger signal, according to which a predetermined time interval is calculated, measure the maximum deviations reached in this interval a local parameter characterizing the magnitude of the unbalance and its remoteness and and functions from these deviations form an additional signal of regulation. In this way, the fact of an accident can be determined by exceeding the settings of the sizgeaiy, which is a function of local parameters, characterize the severity and distance, for example, the derived frequency. Nz FIG. 1 shows flowcharts for the implementation of the regulation method; in fig. 2 - calculated transient change in the frequency (df) and power flows (PJ) at a 4% unbalance in the terminal power system (V) of the chained connection with the usual regulation (the union consists of five identical power systems that are weakly connected mi, with a carrying capacity equal to 3% of the power of one of them); in fig. 3 - the transition process in the same union when regulated in an emergency power system according to the proposed method. The invention uses the essential features of the transition process, in which the greatest deviations of some parameters, for example the network frequency and its derivative, and in particular, in the first swing, occur near the place of disturbance and occur earlier than in-. separated from it by the electrical resistance of the network parts of the power system. This position is illustrated by the curves of FIG. The example of the implementation of the proposed method shown in Fig. 1 relates to the case when the frequency in the network and its derivative are used as parameters reflecting the severity of the accident in the power system. The block diagram shows the servo motor spool 1, the adder 2, the starting block 3, the time relay 4, the frequency measurement blocks 5 and its derivative 6, the blocks for detecting the maximum frequency deviation 7 and the maximum value of the derivative deviation In normal mode, the signal from the spool adder 2, equal to the deviation of the frequency in the network f from the setpoint f. Under emergency conditions, the triggering signal of unit 3 is triggered by timer 4, the contacts of which connect frequency measurement units 5 and derivative b to units 7 and 8, where the maximum deviations of frequency and derivative detected during this time are also memorized with coefficients the gains K. and 1C are fed to the adder 2, changing the set point itself. Thus, in the post-emergency mode, with the appropriate statism, the tasks are executed. A forced change in the power of the unit can be started, for example, when the protections are triggered, disabling part of the units of the station or adjacent loaded lines. More universal is the launch of the forced power change circuit. unit upon the fact that the setpoint is exceeded by a signal, which is a function of local mode parameters, depending on the magnitude of the balance and its remoteness. For example, the frequency derivative has such properties. Depending on the choice of the set point of the derivatives in the triggering signals of different units, the size of the power grid region, the units of which are attracted to preferential suppression of unbalance, may vary. Thus, in the case of concentrated power systems associated with weak connections, the setting should be such that only units that are quite tightly bound to the place of its origin perceived the imbalance. The best results will be when the method is implemented on all units of the power system. The combination of the settings for triggering the starting devices of individual aggregates with the value of the additional power obtained on them and the branch by choosing the coefficients K, viV. Provides a variety of requirements imposed by the operating conditions. The setting of the derived frequency in the triggering signal must be greater than the values occurring in the power system at the time of dangerous shocks of power. The effectiveness of the proposed method is illustrated by comparing the waveforms of Fig. 2 and Fig. 3. If under normal regulation the considered disturbance in the power system y leads to its loss from synchronism / Fig. 2), the regulation of the units of this power system by the maximum frequency deviation ensures stable operation of the combination (FIG. 3). The method is distinguished by high reliability, since its efficiency is provided by relatively small changes in the power of a large number of units. Failure of the triggering device on one of them or its false operation cannot cause a significant change in the mode of the power system. Claims 1. A method for automatically controlling the power of a primary motor of a generator with a static regulator, in terms of frequency deviation, in order to повышени  устойчивости энергосистеьм) контролируют местные параметры, характеризующие т жесть аварии и ее удаленность от генератора и, в случае установлени  факта аварии, формируют запусканнций сигнал, по которому отсчитывают заданный интервал времени, замер ют достигнутые на этом интервале максимальные отклонени , по крайней мере, одного местного параметра, характеризующего величину небаланса, и его удаленность, и в функции от этих отклонений формируют добавочный сигнал регулировани .increase the sustainability of the energy system) monitor local parameters characterizing the severity of the accident and its remoteness from the generator and, in the event of the establishment of the fact of the accident, generate a triggering signal that counts a predetermined time interval, measures the maximum deviations achieved at this interval the local parameter characterizing the magnitude of the unbalance, and its remoteness, and as a function of these deviations form an additional control signal. 2. Способ ПОП.1, отличающ и и с   тем, что факт аварии устанавливают по превышению уставки сигналом ,  вл ющимс  функцией местных параметров, характеризующих т жесть аварии и ее удаленность, например, производной частоты.2. Method POP.1, which is also distinguished by the fact that the fact of an accident is established by exceeding the setpoint by a signal, which is a function of local parameters characterizing the severity of the accident and its remoteness, for example, the derived frequency. Источникиинформации, пр ин тые во внимание при экспертизеSources of information are directly taken into account in the examination 1. Стернинсон Л.Д. Переходные процессы при регулировании частоты и мощности в энергосистемах. М., Энерги , 1975, ,с. 27-32.1. Sterninson LD Transients in the regulation of frequency and power in power systems. M., Energie, 1975, p. 27-32. Фи-З./Fi-Z. /