DE739384C - Anordnung zur Regelung zusammengeschlossener Wechselstromverteilungsnetze - Google Patents

Description

• Anordnung zur Regelung zusamunengeschlossener Wechselstrornverteilungsnetze Bei ider Regelung zusammengeschlössener Wechselstromverteilungsnetze ist man sehr oft so vorgegangen, daß ein Netz für die Konstanthaltun,g einer vorgeschriebenen Frequenz sorgt, während die übrigen Netze eine bestimmte Übergabeleistung einhalten. Wenn sich in einem derart geregelten Netzgebilde in irgendeinem der Netze die Belastung ändert, so kann es vorkommen, daß nicht nur in dem Netz, in welchem sich die Belastung änderte, ein Regelvorgang einsetzt, sondern tIaß auch in den anderen Netzen Regelvorgänge vorgenommen werden. Diese Regelvorgänge in den an der Belastungsänderung nichtbeteiligten Netzen müssen jedoch nachträglich wieder rückgängig gemacht werden. Um unnötige Regelvorgänge zu vermeiden, muß also in allen Netzen, in denen sich die Belastung nicht geändert hat, die Auswirkung einer Regelung verhindert werden, während nur diejenigen Netze, in denen sich die Belastung geändert hat, zu einem Regelvorgang angeregt werden. Eine # derartige Freigabe und Sperrung der Regler der verschiedenen Netze wäre dann möglich; wenn aus deinem von den Netzzustandsgrößen abgeleiteten Kriterium .auf das Netz geschlossen werden könnte, in dem die Belastung angefallen ist. Ein derartiges Kriterium ergibt sich auf Grund folgender Überlegungen: Es sei angenommen, @daß, wie in Fig. i dargestellt, ein Netzverband vorhanden ist, der aus vier einzelnen Netzen besteht. In der Fig. i bedeutet jeder der Kreise Ibis IV einen derartigen Netzverband. Gemäß den über dem Netzsymbol eingezeichneten Pfeilen geben die Netze i und a Übergabeleistung ab, während die Netze 3 und q. Übergabeleistung aufnehmen. Wenn .man nun feststellt, wie sich die Frequenz und die Übergabeleistung in dem Netzverband verhalten, wenn in den einzelnen Netzen eine Belastungszunahme oder Belastungsabnahme auftritt, so ergibt sich die nachfolgende Zusammenstellung:

  Art der Netz I Netz II Netz III Netz IV

  W erk Belastungsänderung d F - -

  d N I AF.d N dtN idF.dN AN AF-diN diN dF#d \"

  I Zunahme ........ --

  - - -

  Abnahme ........ + +

  II Zunahme ........ - + - - -

  Abnahme ........ - -+- ' @+@ +, + +

  I

  III Zunahme ........ - + -- -f- - + @-@ -

  Abnahme ........ + - - - -f-

  IV Zunahme ........

  Abnahme ........ ;- - - + : -

  In dieser Zusammenstellung ist angegeben, in welchem Sinne sich die Frequenz- und Übergabeleistung ändert, wenn entweder im Werk I oder II oder III oder IV eine Belastungszunahme oder Belastungsabnahme eintritt. Es ist hierbei lediglich das Vorzeichen der Frequenzabweichung d F bzw. der Übergabeleistungsabweichung d N angegeben. Bildet man das Produkt aus der Frequenzabweichung und der Übergabeleistungsabweichung, so zeigt sich, daß die Vorzeichen dieser Produkte .dasjenige Werk erkennen lassen, in dem sich die Belastung geändert hat und welches infolgedessen einen Regelvorgang vornehmen .muß. In dieser Zusammenstellung sind die Vorzeichen der einzelnen Werte von .J F - d N angegeben, und inan erkennt, daß für die Netze I und 1I der Wert d F - d N nur :dann positiv wird, wenn in diesen Netzen eine Belastungsänderung vorliegt, und daß bei den Netzen 3 und q. der Wert d F - .' N nur dann negativ wird, wenn in diesen Netzen eine Belastungsänderung eingetreten ist. Hieraus ergibt sich, daß in den Netzen, welcheÜbergabeleistung abgeben, ein . Regelvorgang immer dann eingeleitet werden muß, wenn der Wert von d F -AN positiv ist, und daß in den Netzen, welche Leistung aus dem Netzverband aufnehmen, immer dann geregelt werden muß, wenn der Wert d F-.d N ein negativ es Vorzeichen trägt. In den Fällen, in denen der Wert d F - d N das entgegengesetzte Vorzeichen annimmt, muß die Regelung gesperrt werden.
• Unter Ausnutzung dieser Erkenntnisse wird der Regler gemäß der Erfindung derart ausgebildet, d.aß die Kraftwerksregler, die in bekannter Weise entweder durch die Frequenz- oder die Übergabeleistungsabweichunge-n von den eingestellten Sollwerten beeinflußt werden, mit einem Regelrichtungsrelais versehen sind, welches das Produkt aus der Abweichung der Frequenz und der übergäbeleistung von ihren Sollwerten (d F - AN) bildet und nur die Regler der Kraftwerke zur Regelung freigibt, bei denen das Produkt ein bestimmtes vorher festgelegtes Vorzeichen aufweist. Das Regelrichtungsrelais ist ein Relais, welches eine Produktenbildung gestattet, also beispielsweise ein normales wattinetrisches Relais, dessen einer Spule ein der Größe und Richtung von AN proportionaler Strom und dessen anderer Spule ein der Größe und Richtung von 4F proportionaler Strom zugeführt wird. Bei diesem Regelverfahren wird also die planmäßig festgelegte Verteilung der Übergabeleistung geregelt. Mit Rücksicht auf die Stabilität des gesamten Netzverbandes ist es jedoch zweckmäßig, die Aufteilung in frequenzhaltende und leistungshaltende Netze beizubehalten, da nämlich sonst zwar die Übergabeleistungen in dem vorgesehenen Verhältnis bestehen können, trotzdem die Netzfrequenz von ihrem Sollwert abweicht. Hierbei wird dann erreicht. daß nicht nur das Verhältnis der Übergabeleistungen eingehalten wird, sondern auch die Frequenz vorn frequenzhaltenden Netz kontrolliert wird. Bei Abweichung der Frequenz wirkt das frequenzhaltende Netz durch Veränderung der Übergabeleistung auf die anderen Netze derart, daß diese sich dein Sollwert der Frequenz anpassen, wobei auch da: geforderte Verhältnis der Übergabeleistung wieder hergestellt wird. Das Regelrichtungsrelais dient dann dazu, diejenigen Netze zur Regelung freizugeben, die sich am meisten von dem- geforderten Verhältnis der Übergabeleistung entfernen.
• Die Sperrung und Freigabe der Regelung kann in verschiedenartiger Weise durchgeführt werden, wie in den Fig. a bis 6 an Hand einiger Ausführungsbeispiele erläutert wird.
• Als Regelgröße ist bei den Ausführungsbeispielen die Abweichung der Frequenz von ihrem Sollwert angegeben. In den Netzen, von denen die Überg beleistung geregelt werden soll, kann in entsprechender Weise die Abweichung der Übergabeleistung von ihrem 'Sollwert als Regelgröße verwendet werden.
• In Fig. 2 sind. zwei Meßwertumnformer F und N vorgesehen, wobei dem Meffwertumformer F der Ist-,vert und der Sollwert der Frequenz zugeführt wird. -Als Endergebns liefert der Meßwerfiumformer einen Gleichstrom, welcher der Abweichung des lstwertes vom Sollwert proportional ist. Dieser Strom d F wird der einen -Spule des wattmetrischen Regelrichtungsrelais RR zugeführt. In Reihe mit dieser Spule des Regelrichtungsrelais liegt eine Meßspule des Meßwertverstärkers M, welcher ebenfalls der .der Frequenzabweichung proportionale Strom zugeführt wird. In :diesem Meßwertverstärker wird der der Frequenzabweichung proportionale Strom verstärkt und an die Regelspulen eines elektrisch gesteuerten hydraulischen Reglers R übertragen.
• Mit dem Meßwertumformer N wird aus dem Vergleich des Leistungsi.st- und -sollwertes ein Gleichstrom AN gebildet, welcher der zweiten Spule des Regelrichtungsrelais RR zugeführt wird. Das Regelrichtungsrelais RR besitzt einen Kontakt xr, welcher so eingestellt wird, daß er bei einem bestimmten Vorzeichen des Produktes d F - d N, also beispielsweise für die Werke, welche Übergabeleistung abgeben, bei negativem Vorzeichen des Produktes einen Stromkreis für eine Spule S schließt. Die Spule S wirkt auf eine Bandbremse B, welche die Verstellwelle des hydraulischen Reglers festbremst und auf diese Weise den Regler selbst dann festhält, wenn die Reglerspule R eine Regelung verlangt.
• Eine andere "Art der Reglersperrung zeigt die Fig. 3. Die beiden Meßwertverstärker F und N sowie das Regelrichtungsrelais RR und auch der MeßWertumformer d M entsprechen vollkommen den gleichen Gliedern in Fig. 2. Der Unterschied gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fi.g.2 besteht hier darin, daß der Regler nicht mechanisch festgebremst wird, sondern daß die Anregespule des Reglers R durch den Kontakt rr des Regelrichtungsrelais abgeschaltet wird, wenn eine Regelung verhindert werden soll.
• In Fig. 4 ist eine Regelart dargestellt, bei der die Sperrung nicht plötzlich einsetzt, sondern bei der diese Sperrung auch noch kontinuierlich abhängig von dem wirklichen Wert des Produktes d F - d N ist. Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. i bis 3 war die Sperrung im wesentlichen von dem Vorzeichen des Produktes abhängig. Eine kontinuierliche Sperrung gestattet es, daß bei einer plötzlichen starken Belastungszunahme oder -abrahme der Regler vollständig gesperrt wird, während kleinere Belastungsschwankungen ausgeglichen werden können, ohne daß jedesmal eine völlige Sperrung der Regelung eintritt. In Fig. 4 ist dies dadurch erreicht, daß das Regelrichtungsrelais RR einen Widerstand kontinuierlich verstellt, welcher dem Meßwertverstärker M kurzschließt. Bei großen Werten des Produktes dF-AN wird also der Meßwertverstärker vollständig kurzgeschlossen, während bei geringen Werten nur eine Schwächung des Regeleinflu.sses ,eintritt.
• Die Fig.5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ebenfalls, wie bei dem Beispiel nach Fig. 4; eine kontinuierliche Sperrung , des Reglers vorgesehen ist, und zwar wirkt das Regelrichtungsrelais auf ein Ventil, .welches in dem Zufluß oder Abfluß der Druckölleitung zu dem Servormotor sich befindet. Durch die Absperrung @bzw. Drosselung des Drucköles kann der Regelvorgang gesperrt bzw. gehemmt werden, unabhängig davon, welche Einflüsse auf den Regler sonst wirksam werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Regelung zusammengeschlossener Wechselstromverteilungsnetze unter Berücksichtigung der Frequenz und der Übergabeleistung zwischen den Netzen, dadurch-gekennzeichnet, daß die Kraftwerksregler (R), die in bekannter Weise entweder durch die Frequenz- oder die Übergabeleistungsabweichungen von den eingestellten Sollwerten beeinflußt werden, mit einem Regelrichtungsrelais (RR) versehen sind, welches das Produkt aus der Abweichung der Frequenz und der Übergabeleistung von ihren Sollwerten 4 F - d N bildet und nur die Regler der Kraftwerke zur Regelung freigibt, bei denen das Produkt ein bestimmtes vorher festgelegtes Vorzeichen aufweist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Regler der Kraftwerke, welche Übergabeleistung abgeben, bei negativem Vorzeichen des Produktes d F - d N gesperrt werden, während die Regler der Kraftwerke, welche Übergabeleistung aufnehmen, bei positivem Vorzeichen des Produktes d F - d N gesperrt werden.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch .gekennzeichnet, daß die Sperrung der Regler (R) stetig in Abhängigkeit von dem Absolutwert des Produktes d F -AN durch Veränderung der Regelgeschwindigkeit erfolgt.
4. 4. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Verstellorgan des Reglers (R) zur Sperrung kurzgeschlossen wird (Fig. 3).
5. 5. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Verstellorgan des Reglers (R) zur Sperrung durch eine Bremse (F) festgehalten wird (Fig. :2).
6. 6. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sperrung des Reglers (R) die Olzuführungsleitung und Abführungsleitung des hydraulischen Verstellgliedes in ihrem Querschnitt verändert wird (Fig. 5).
7. 7. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem elektrischen Verstellorgan jes Reglers (R) ein Widerstand (W) geschaltet ist, der in Abhängigkeit von dem Absolutwert des Produktes d F # d N kontinuierlich verstellt wird (Fig. 4.). Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren keine Schrifttumsstellen in Betracht gezogen worden.