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Publication number: DEB0026741MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 28. Juli 1953 Bekannitgemacht am 4. Oktober 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Im Verbundbetrieb miteinander gekuppelte Netze tauschen über Ktippelleitungen Übergabeleistungen aus, wobei gleichzeitig die Frequenz der miteinander gekuppelten Netze auf einen bestimmten Wert gehalten werden soll. Dies geschieht über Netzregler, denen sowohl die Übergabeleistung an der Kuppelstelle als auch die Frequenz des Netzverbandes als Regelgröße zugeführt werden. Es ist erwünscht, daß der Netzregler eines Netzes nicht

ίο, eingreift, wenn die Belastungsänderung, die auch eine Änderung der Übergabeleistung zur Folge hat, außerhalb dieses Netzes liegt, oder anders ausgedrückt, daß bei Belastungsänderungen im Eigennetz die dem Fremdnetz programmäßig zuzuführende Übergabeleistung unabhängig von jenem sichergestellt bleibt. Auftretende Belastungsänderungen im Eigen- oder Fremdnetz sollen auch nur von dem jeweils betroffenen Netz ausgeglichen werden. Das Verfahren, das diese Aufgabe löst, ist die sogenannte Regelung nach der Netzkennlinie, wobei in jedem zu den Netzen gehörenden Netzregler die Abweichung der Übergabeleistung und die Abweichung der Frequenz von ihren Sollwerten in eine bestimmte Beziehung zueinander gebracht werden, nämlich diejenige der Regelleistungskonstante bzw. der Kennlinienneigung.

Damit der Netzregler eines Netzes bei äußeren Belastungsänderungen tatsächlich nicht eingreift, muß die Regelleistungskonstante des Netzes möglichst genau im Regler abgebildet werden. Die Regelleistungskonstante ist jedoch abhängig vom Maschineneinsatz des. beitreffenden, Netzes, der zeitlichen Änderungen unterworfen ist. Es ist daher notwendig, um die Aufgabe^; des Nichteingreifens

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des Netzreglers dauernd zu gewährleisten, die Regelleistungskonstante des Netzreglers von Zeit zu Zeit nachzustellen und den Netzverhältnissen anzupassen. Da die Abweichung der Regelleistungskonstante des Netzreglers von der tatsächlichen Netzkennlinie des Netzes aber auch die Stabilität der Netzregelung beeinflußt — dies tritt besonders ausgeprägt hervor, wenn man ©ine sekundäre oder Zweitregelung über die Drehzahl-,

ίο verStellmotoren der Turbinen vornimmt —, erscheint es wünschenswert, die Einstellung der Regelleistungskonstante des Netzreglers möglichst unmittelbar der Netzkenrilinie folgen zu lassen. Eine Nachstellung von Hand löst diese Aufgabe nicht befriedigend, da in den Zwischenzeiten, wenn keine Nachstellung erfolgt, die Gefahr für ein Unstabilwerden der Regelung und ein Auseinanderfallen der Netze besteht.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung der Übergabeleistung und Frequenz von Netzverbänden, bei dem eine Anpassung der Regelleistungskonstante des Netzreglers an die Regelleistungskonstante der Kennlinie des Netzes erfolgt und die vorstehend erwähnte Gefahr erfmdungsgemäß dadurch vermieden wird, daß die Regelleistungskonstante der Kennlinie des Netzes über eine auf das Vorzeichen der Regelabweichungen von Übergabeleistung und Frequenz selektiv ansprechende Relaiskombination mittels einer Quotientenmeßeinrichtung immer dann gemessen wird, wenn die Regelabweichungen von Übergabeleistung und Frequenz entgegengesetztes Vorzeichen haben, und daß die Regelleistungskonstante des Netzreglers nach Maßgabe der gemessenen Größe nachgestellt wird. Die Nachstellung der Regelleistungskonstante des Netzreglers entsprechend der gemessenen Nachstellungsgröße kann hierbei entweder von Hand oder selbsttätig vorgenommen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann je nach dem vorliegenden Bedarfsfall entweder nur bei einer oder einigen oder auch bei allen Netzregelanordnungen der miteinander gekuppelten und¹ gegenseitig Übergabeleistung austauschenden Netze angewendet werden.

Es ist zwar schon ein Verfahren zur Regelung der Übergabeleistung und Frequenz von Netzverbänden mit Anpassung der Regelleistungskonstante des Netzreglers an die Regelleistungskonstante der Kennlinie des Netzes bekanntgeworden, doch macht dieses Verfahren von einer grundsätzlich anderen Lösungsmethode Gebrauch. Bei dem bekannten Verfahren sind in jedem der einzelnen an den Netzverband angeschlossenen Teilnehmernetze je zwei vereinigte und verschieden eingestellte Frequenzübergabeleistungsregler vorgesehen, die einen Steuerbefehl auf die Maschinenregler des Teilnehmers nur dann geben, wenn sie in gleichem Sinne ansprechen. Dabei bildet der eine der vereinigten Frequenzübergabeleistungsregler die Frequenzübergabeleistungskennlinie für den festgelegten kleinsten Maschineneinsatz, der andere die Kennlinie für den festgelegten größten Maschineneinsatz so nach, daß diese Regler wirkungslos bleiben, wenn die Werte der Frequenz und der Übergabeleistung sich längs dieser Kennlinie bewegen. Liegt das Wertepaar von Frequenz und Übergabeleistung innerhalb des von den soeben erwähnten beiden Nachbildungskennlinien eingeschlossenen Sektors, so sprechen die verschieden eingestellten Frequenzübergabeleistungsregler mit verschiedenem Sinne an. Es kommt zu keinem Regelbefehl für die Maschinenregler.

Demgegenüber wird beim erfindungsgemäßen Regelungsverfahren bei einer beispielhaften Abschaltung in dem einen Netz zunächst einmal mit der Relaiskombination festgestellt, ob die Abschaltung im eigenen Netz erfolgte oder außerhalb desselben. Liegt sie nicht im Eigennetz, so kommt es zu einer Messung der Regelleistungskonstante und zu deren Nachstellung nach Maßgabe des festgestellten Wertes.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens dargestellt. Bevor jedoch auf dieses Beispiel näher eingegangen wird, werden nachstehend noch folgende Erläuterungen gegeben:

Wenn außerhalb des Netzes eine Belastungsänderung auftritt, so steht die Abweichung Ap der Übergabeleistung von ihrem Sollwert und die Abweichung Zl/ der Frequenz von ihrem Sollwert miteinander in einer Beziehung, die der Netzkennlinie des. Netzes bzw. dessen Regelleistungskonstante K entspricht. Es besteht die Beziehung

= -— K, da die Abweichung A p der Übergabe

leistung, wenn nur eine äußere Belastungsänderung vorliegt, gleich der Änderung der in diesem Netz erzeugten Leistung AP ist. Bei Belastungsänderung innerhalb des Netzes ist diese Beziehung nicht erfüllt, da dann, die Änderung der Übergabeleistung nicht von diesem Netz, sondern von den Nachbarnetzen vorgeschrieben wird. Auf Grund der Kennlinienbeziehung zwischen der Abweichung A p der Übergabeleistung und der Abweichung Af der Frequenz von den Sollwerten ergibt sich ferner folgender bedeutungsvoller Zusammenhang, wie er auch aus der oben angeschriebenen Gleichung folgt: Bei äußeren Belastungsänderungen haben die Abweichung A p der Übergabeleistung und die Abweichung Af der Frequenz entgegengesetztes Vorzeichen. Bei inneren Belastungsänderungen dagegen sind die Vorzeichen der Abweichungen Af, Ap einander gleich.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden nun zur Einstellung der Regelleistungskonstante des Netzreglers in Abhängigkeit von der Netzkennlinie nach den soeben erläuterten Be-. Ziehungen zwischen der Abweichung A p der Übergabeleistung und der Abweichung Af der Frequenz in bekannter Weise auch zwei Vergleichsgeräte 1,2 verwendet, von denen das Vergleichsgerät 1 durch Vergleich des Istwertes P₁ mit dem Sollwert p_s der Übergabeleistung die Abweichung A p und das Vergleichsgerät 2 durch Vergleich des Istwertes /,· mit dem Sollwert/_s die Abweichung A f der Frequenz gebildet wird.

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Beide durch proportionale Gleichströme gebildeten Abweichungen A p und A f werden weiterhin in bekannter Weise über einen Verstärker 3 dem die Kraftwerke KW_x bis KW₃ steuernden Netzregler 4 zugeführt. Hierbei.ist die Anordnung so getroffen, daß die Abweichungen A p und Δ f der Übergabeleistung und der Frequenz, bevor diese den Verstärker 3 erreichen, durch beispielsweise als Potentiometer ausgebildete Einstellglieder 5, 6 so miteinander in Beziehung gebracht werden, daß

die Gleichung —rj- = — K erfüllt ist.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schiebekontakte der Potentiometers, 6 erfrndungsgemäß mittels eines Kupplungsteils 8 mit dem Drehsystem eines richtkraftlosen Meßgerätes, beispielsweise eines Kreuzspulenmeßgerätes 7 gekuppelt, das in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise über Leitungen mit den beiden Vergleichsgeräten 1, 2 verbunden ist und von einer Kontaktrelaisanordnung A, B, C mit Kontakten a, b, c ■überwacht wird. Dem Kreuzspulenmeßgerät 7 werden auf diese Weise die Abweichungen A p und A f zugeführt. Die Einstellung dieses Meßgerätes 7 entspricht der Netzkennlinie, wenn erreicht wird, daß es nur bei äußeren Belastungsänderungen mit den Vergleichgeräten 1, 2 verbunden ist, in Augenblicken also, wenn Ap und Af entgegengesetzte Vorzeichen haben und Ap der Änderung der erzeugten Leistung des zu regelnden Netzes Δ Ρ gleich ist.

Das Meßgerät 7 hat keine Richtkraft, behält ailso seine Stellung bei, auch wenn es ausgeschaltet ist, und bildet dadurch die im Netz tatsächlich vorhandene Regelleistungskonstante K oder Kennlinienneigung dauernd ab, solange es nicht durch eine Zustandsänderung im Netz und bei neuem Erscheinen von Abweichungen, die der geänderten Regelleistungskonstante des Netzes entsprechen, zu einer Änderung seiner Einstellung veranlaßt wird. Durch die mechanische Kupplung 8 zwischen dem Meßgerät 7 und den Potentiometern 5, 6 wird bewirkt, daß deren Einstellung der von dem Meßgerät 7 angezeigten Regelleistungskonstante des Netzes folgt. Dem Verstärker 3 wird somit eine Regelleistungskonstante vorgeschrieben, die auch der Regelleistungskohstante des Netzes entspricht. Damit das Meßgerät 7 nur bei äußeren Belastungsänderungen eingeschaltet ist, sind erfindungsgemäß die Relais A, B als polarisierte Relais ausgebildet, die je nach Richtung der Abweichungen A p, Af nach der einen oder anderen Seite die Schalter a, b zum Anliegen bringen. Damit das Relais C die Einschaltung des Meßgerätes 7 nur dann vornimmt, wenn die wirksamen Impulse für die Relais A, B entgegengesetze Vorzeichen haben, sind die mit den beweglichen Kontakten a, b der polarisierten Relais A, B zusammenarbeitenden festen Kontakte über Kreuz miteinander verbunden. Ist der Impuls von A positiv und der Impuls von B negativ, so schaltet sich der bewegliche Kontakt α nach rechts und der bewegliche Kontakt b nach links ein, wodurch das Relais C erregt wird. Der Schalter c wird dann eingeschaltet, wodurch das Meßgerät 7 mit den beiden Vergleichsgeräten 1, 2 verbunden wird. Ist dagegen der Impuls von A negativ und der Impuls von B ebenfalls negativ, dann werden beide Kontakte a, b nach links bewegt. Die Stromzufuhr für-das Relais C wird dann unterbrochen. Auf diese Weise wird also erreicht, daß das Meßgerät 7 nur bei äußeren Belastungsänderungen, die entgegengesetzten Impulsen an den Relais A und B entsprechen, eingeschaltet wird.

Es ist naturgemäß notwendig, die geschilderte Einrichtung in bekannter Weise in sich abzustimmen, um die richtige Anpassung der Schaltungsglieder aufeinander zu erzielen. Auch kann ebenfalls in bekannter Weise eine Hubbegrenzung vorgesehen werden, ferner können Dämpfungs- und Verzögerungsglieder verwendet werden, wenn dies notwendig erscheint. Es sei auch noch darauf hingewiesen, daß sowohl das Kreuzspulengerät 7 als auch die Relais anordnung A, B, C mit den Kontakten a, b, c elektronische Geräte sein können. An Stelle der mechanischen Verbindung 8 kann auch eine elektrische Welle treten. Dies sind aber Abänderungen, wie sie auch sonst in bekannter Weise für andere Zwecke getroffen werden.

Die Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung der Regulieiieistungskonstante im Netzregler nach der Kennlinie des Netzes erlaubt aber noch eine Erweiterung, die mehr auf meßtechnischem Gebiete liegt. Es muß nämlich berücksichtigt werden, daß nicht in allen Netzkommandostellen die selbsttätigen Einrichtungen gleich beliebt sind und daß man der Netzkommandostelle auch noch die Möglichkeit bieten sollte, in selbsttätige Einstellvorgänge einzugreifen. Das Meßgerät 7 bietet aber die Möglichkeit, die tatsächlich im Netz vorhandene Kennlinienneigung in jedem Falle, wo entsprechende Belastungsänderungen vorhanden sind, auch zu messen. Es ist daher nicht mehr notwendig, sich auf Abschätzungen, ' die aus dem Maschinensatz und der Statik der Turbinenregler folgen,, zu verlassen. Wenn man also das Betätigungsglied 8 zwischen dem Gerät 7 und den Potentiometern 5, 6 gemäß Fig. 1 auskuppelt, so erhält man die Möglichkeit, nach Ablesen der Zeigerstellung des Gerätes 7 auch durch Handverstellung die Potentiometer 5, 6 auf den am Zeiger des Gerätes 7 abgelesenen Wert einzustellen. Man kann auch ferner die selbsttätige Nachstellvorrichtung in Zeiten, wenn keine Änderungen der Regelleistungskonstante des Netzes eintreten, durch einen Unterbrechungsschalter d im Stromkreis des Relais C außer Betrieb setzen und deren Inbetriebnahme durch Einschalten¹ dieses Schalters erfolgen lassen, wenn man Änderungen der Regulierleistungskonstante des Netzes erwartet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zur Regelung der Übergabeleistung und Frequenz von Netzverbänden mit Anpassung der Regelleistungskonstante des

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Netzreglers an die Regelleistungskonstante der Kennlinie des Netzes, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelleistungskonstante der Kennlinie des Netzes über eine auf das Vorzeichen der Regelabweichungen von Übergabeleistung und

Frequenz selektiv ansprechende Relaiskömbination mittels einer Quotientenmeßeinrichtung immer dann gemessen wird, wenn die Regelabweichungen von Übergabeleistung und ίο Frequenz entgegengesetztes Vorzeichen haben,

und daß die Regelleistungskonstante des Netzreglers nach Maßgabe der gemessenen Größe nachgestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellung der Regelleistungskonstante des Netzreglers entsprechend der gemessenen Nachstellungsgröße von Hand vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellung der Regelleistungskonstante des Netzreglers entsprechend der gemessenen Nachstellungsgröße selbsttätig vorgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Regelleistungskonstante des Netzes und die Nachstellung der Regelleistungskonstante des Netzreglers nach der gemessenen Größe nur bei einer oder einigen oder auch bei allen Netzregleranordnungen der miteinander gekuppelten und gegenseitig Übergabeleistung austauschenden Netze vorgenommen wird.
5. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelleistungskonstanite des Netzes von einem r ich tkraft losen Kreuzspulenmeßgerät gemessen und elektrische Einstellmittel des Netzreglers von dem Kreuizspulenmeißgerät beeinflußt werden.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von je einem Vergleichsgerät gebildeten Abweichungswerte der Übergabeleistung und der Frequenz sowohl dem Netzregler über die elektrischen Einstellglieder als auch, dem Krenzspulenmeßgerät zugeführt: werden, dessen Drehsystem mit den verstellbaren, die Nachstellung der Regelleistungskonstante des Netzreglers bewirkenden Teilen der Einstellmittel gekuppelt ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einstellglieder Potentiometer dienen, .deren, Schiebekontakte mit dem Drehsystem des Kreuzspulenmeß-, gerätes gekuppelt sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreuzspulenmeßgerät von einer von den Vergleichsgeräten gesteuerten Relaisanordnung derart überwacht wird, daß es nur bei einer äußeren Belastungsänderung mit dem Vergleichsgerät elektrisch verbunden ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsgeräte mit polarisierten Relais verbunden sind, die ein weiteres Kontaktrelais derart steuern, daß dessen in dem Meßkreis des Kreuzspulengerätes liegende Kontakte bei äußeren Belastungsänderungen, die entgegengesetzten Impulsen in den polarisierten Relais entsprechen, geschlossen werden.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Erregerkreis des den Meßkreis des Kreuzspulengerätes steuernden Relais ein zusätzlicher Handschalter liegt.
11. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Kreuzspulenmeßgerätes und der zugehörigen Relais- und Schaltanordnung an sich, bekannte elektronische Gerate verwendet werden.

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In Betracht gezogene Druckschriften::
Deutsche Patentschrift Nr. 676 799.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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