SU560291A1

SU560291A1 - Method for automatic control of frequency and exchange power in power systems

Info

Publication number: SU560291A1
Application number: SU2123193A
Authority: SU
Inventors: Николай Леонтьевич Новиков; Анатолий Сергеевич Востриков; Сергей Петрович Сарычев; Сергей Иванович Стенин
Original assignee: Сибирский научно-исследовательский институт энергетики
Priority date: 1975-04-03
Filing date: 1975-04-03
Publication date: 1977-05-30

Description

Изобретение относитс к области электротехники , в частности, к автоматическому регулированию частоты и обменной мощности в объединенных энергосистемах. Известны способы автоматического регулировани частоты и обменной мощности в энергосистемах, по которым регулирование частоты и обменных потоков мощности осуП1 ,ествл етс либо с помощью компаундирующих св зей но суммарной нагрузке регулируемых станций, либо с помощью компаундирующих св зей по суммарной нагрузке регулируемых станций, либо в функции отклонений частоты и перетока. Недостатком этих способов вл етс иеобходимость измерени возмущающпх воздействий и параметров объекта . Наиболее близким техническим решением к и.юбретепию вл етс способ автоматического регулировани частоты и обменной мощности в энергосистемах путем изменени мощности регулирующих станций каждой эиергосистемы в зависимости от отклонени частоты, отклонени н интеграла отклонени иеретока мощности от заданного значени . Этот способ основан на введении обратных св зей по частоте и обменной мощности. Управл ющее воздействие, подаваемое на исполнительные оргаиы управлени мощностью регулируемых станций, при таком способе формируетс на выходе пропорционально-интегрирующего звена, на вход которого подаетс сигнал Af I Pi где Ki - коэффициент средней крутизны характерпстнкн генернруюп ей мощности или энерги регулировани ; Л/,- - отклоненне частоты; АР; - отклонение обменной мощности. При регулнрованнн таким сиособом настройка регул тора дл обеснеченн избирательности действи (колебани нагрузки подавл ютс регул тором той энергосистемы, в которой нагрузка изменилась) требует знани параметров объекта (коэффициента /(, и посто нной инерции), измен ющихс во в щцроком диапазоне. Иоэтому дл обеспечени носто нных. динамических свойств всей системы в целом необходима текуща идентификаци этих нестационарных параметров, что св зано с дополнительными затратами. Целью изобретенн вл етс повышение экономичности работы энергосистем путем обеспечени инварнантности частоты к возмущени м нагрузки н сохраненн посто нных дпнамнческнх свойств указанных энергосистем прн изменении их параметров.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular, to automatic control of frequency and exchange power in integrated power systems. Methods are known for automatically regulating the frequency and exchange power in power systems, according to which the frequency control and the exchange rate power of the Cp1 power are determined either by using compounding links on the total load of regulated stations, or by using compounding links on the total load of regulated stations, or as a function frequency deviations and flow. The disadvantage of these methods is the need to measure the disturbed influences and parameters of the object. The closest technical solution to interventions is the method of automatic control of frequency and exchange power in power systems by varying the power of the control stations of each power system depending on the frequency deviation, deviation of the integral of the deviation of the power grid from the specified value. This method is based on the introduction of frequency feedback and exchange power. The control action applied to the executive power control authorities of regulated stations is formed at the output of the proportional-integrating link, to the input of which the signal Af I Pi is fed, where Ki is the coefficient of the average steepness of the power or energy of regulation; L /, - - frequency deviation; AR; - deviation of the exchange capacity. When adjusted in this way, the adjustment of the regulator to ensure that there is no selectivity of action (load fluctuations are suppressed by the regulator of the power system in which the load has changed) requires knowledge of the object's parameters (coefficient / (, and constant inertia) changing in the common range. Therefore, ensuring the sustainability of the dynamic properties of the entire system as a whole, the current identification of these non-stationary parameters is necessary, which is associated with additional costs. operation of the power by providing invarnantnosti disturbance frequency to n th load Saved permanent dpnamnchesknh properties of these grids rec change their parameters.

Указанна цель достигаетс тем, что сигнал отклонени частоты дифференцируют п раз, формируют требуемое значение п-ой производной иутем суммировани с заданными коэффициентами сигналов отклонени частоты и ее -1 производных с сигналами пропорциональными отклонению перетока и интегралу указанного отклонени , сравнивают с сигналом, иропорциональным л-ой производной отклонени частоты и полученным сигналом рассогласовани осуществл ют указанное изменение мощности. Такое решение иовьпиает экономичность работы энергосистемы благодар возможности увеличени предела передаваемой мощности по лииии, так как амплитуда нерегул рных колебаний перетока уменьшаетс за счет обеспечени инвариантности частоты к возмущени м нагрузки и обеспечени избирательности действи регул торов при измен ющихс параметрах объекта .This goal is achieved by differentiating the frequency deviation signal n times, forming the required value of the nth derivative, and summing up with the given coefficients of the frequency deviation signals and its -1 derivatives with signals proportional to the flow deviation and the integral of the specified deviation, is compared with the signal proportional to The derived frequency deviation and the received error signal carry out the indicated power change. Such a solution entails an economical operation of the power system due to the possibility of increasing the limit of transmitted power across the line, since the amplitude of irregular oscillations of the flow decreases due to the frequency invariance to load disturbances and the selectivity of the regulators with varying parameters of the object.

На чертеже нриведена блок-схема устройства , реализующего предлагаемый способ.The drawing shows a block diagram of a device that implements the proposed method.

Объект управлени представл ет собой объединение двух энергосистем с межсистемной св зью 1. Регул торы 2 и 3 включают в себ блоки дифференцировани 4(4), соединенные с блоками суммировани 5(5), выходы которых св заны с выходом пропорционально-интегральных регул торов 6(6) и со входом усилителей 7(7).The control object is an interconnection of two power systems with intersystem communication 1. Regulators 2 and 3 include differentiation units 4 (4) connected to summation units 5 (5), the outputs of which are connected to the output of proportional-integral regulators 6 (6) and with the input of amplifiers 7 (7).

На регул тор 2 подают сигналы, пропорциональиые отклонению частоты в первой энергосистеме Si и перетока Рд , а на регул тор 3 -пропорциональные отключению частоты во второй энергосистеме и иеретока Рл, Кроме того, на оба регул тора подают сигиалы , пропорциональные требуемым значени м перетока POI и POZ- В регул торе сиг)алы, пропорциональные 5i S2, подают па блок дифференцировани 4 (4) и на блок суммировани 5(5), па который, кроме того поступают сигналы с блока 4(4), пропорциональные (п-1)-ой производным частоты 5i...Si(-)S2... 52(-1).Regulator 2 is given signals proportional to the frequency deviation in the first Si power system and RD flow, and regulator 3 is proportional to the frequency cut-off in the second power system and RL, In addition, both controllers are given sigals proportional to the required POI flow values and POZ-In the regulator sig al, proportional to 5i S2, are fed to the differentiation unit 4 (4) and to the summation unit 5 (5), the pa which, moreover, receives signals from block 4 (4), proportional to (p-1 ) -th derivative of the frequency 5i ... Si (-) S2 ... 52 (-1).

Р01-Р.1 () ,Р01-Р.1 (),

Сигиал с выхода блока 5(5) суммируют с выходом пропорционально-интегрального регул тора 6(6), на вход которого поступает сигнал разности требуемого и текуп1его зиачений перетока POI-Рл(Р &--Рлг), что обеспечивает астатическое регулирование перетока мощности.Sigal from the output of block 5 (5) is summed up with the output of proportional-integral controller 6 (6), to the input of which a signal is received of the difference between the required and the thermal flux POI-RL (P & Rlg), which provides astatic control of the power flow .

Из полученного сигиала Ui(Uz), пропорционального требуемому значению п-ой производиой частоты, вычитаетс сигнал текуп1;его значени п-ой производной частоты 5j (5 ) ,From the obtained signal Ui (Uz), proportional to the required value of the nth production frequency, the signal Tcup1 is subtracted; its value of the nth derivative of the frequency 5j (5),

который беретс с блока 4(4), и сигнал разности подают на усилитель 7(7), с выходаwhich is taken from block 4 (4), and the difference signal is fed to amplifier 7 (7), from the output

которого управл ющий сигнал Ui(Uz) поступает на исполнительное устройство турбин регулирующих станций энергообъединени .which control signal Ui (Uz) goes to the actuator of the turbines of the energy-regulating stations.

В основе предлагаемого способа лежит подчипение движени нестационарного объекта нужному дифференциальному уравнению, которое выбираетс заранее по заданным динамическим свойствам системы в целом с учетом требовани на врем переходного процесса и перерегулировани . Движение объекта будет подчин тьс требуемому уравнению, если старша производна объекта будет в каждый момент времени совпадать с требуемой старшей производной из дифференциального уравнени .The basis of the proposed method is the subchiping of the motion of a non-stationary object to the desired differential equation, which is chosen in advance for the given dynamic properties of the system as a whole, taking into account the requirement for the time of the transition process and re-adjustment. The motion of the object will obey the required equation if the highest derivative of the object at each moment in time coincides with the required highest derivative of the differential equation.

Стабилизиру п-ую производную от Si (5.9,) в соответствии с требуемым значением старшей производной Ui(Uz) и требуемого дифференциального уравнени , можно добитьс Stabilizing the p-th derivative of Si (5.9,) in accordance with the required value of the highest derivative of Ui (Uz) and the required differential equation, one can achieve

того, что Si(Sz) в каждый момент времени будет мало зависеть от возмущений и измен ющихс параметров объекта. Стабилизируют п-ую производную введением обратной ав зи ПО S (Sg ).the fact that Si (Sz) at each time instant will depend little on the disturbances and the changing parameters of the object. Stabilize the p-th derivative by introducing a back-up software S (Sg).

Контур стабилизации п-ой производной, состо щей из энергосистемы блоков 4(4) и 7(7), при достаточно большом коэффициенте усилени усилител 7(7) парирует все параметрические и сигнальные возмущени , чемThe stabilization circuit of the nth derivative consisting of the power system of blocks 4 (4) and 7 (7), with a sufficiently large gain factor of the amplifier 7 (7), counters all parametric and signal disturbances than

и обеспечиваетс иивариантность частоты к возмущени м нагрузки п сохранение посто нных динамических свойств всей системы при измен ющихс параметрах.and provides frequency variation to load disturbances and preserving the constant dynamic properties of the entire system with varying parameters.

Claims

Invention Formula

A method for automatically regulating the frequency and exchange power in power systems by measuring the power of control stations of each power system depending on the frequency deviation, the deviation and the integral of the deviation of the power flow from the specified value,

that, in order to improve the efficiency of the power systems by ensuring the frequency invariance to load disturbances and preserving the constant dynamic properties of these power systems when they change

parameters, the frequency deviation signal is differentiated n times, forming the required value of the n-th derivative by summing with the given coefficients of the signals the frequency deviation and its p-1 derivatives with

Signals proportional to the deviation of the power flow and the integral of the specified deviation are compared with the signal proportional to the nth derivative of the frequency deviation and the resulting error signal, the specified power change is performed.