SU1095305A1 - Method of automatic frequency off-loading of power systems - Google Patents

Method of automatic frequency off-loading of power systems Download PDF

Info

Publication number
SU1095305A1
SU1095305A1 SU833565243A SU3565243A SU1095305A1 SU 1095305 A1 SU1095305 A1 SU 1095305A1 SU 833565243 A SU833565243 A SU 833565243A SU 3565243 A SU3565243 A SU 3565243A SU 1095305 A1 SU1095305 A1 SU 1095305A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
consumers
load
power
active power
Prior art date
Application number
SU833565243A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Васильевич Калентионок
Original Assignee
Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт filed Critical Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority to SU833565243A priority Critical patent/SU1095305A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1095305A1 publication Critical patent/SU1095305A1/en

Links

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЧАСТОТНОЙ РАЗГРУЗКИ ЭНЕРГОСИСТЕМ путем измерени  частоты, сравнени  ее с Зсщанной уставкой и при достижении уставки отключени  потребителей в узлах нагрузки с вьвдержками времени , отличающийс   тем, что, с целью уменьшени  суммарного объема разгрузки при действии на отключение потребителей одной категории , дополнительно измер ют активную мощность в узлах нагрузки, скорость изменени  частоты и активной мощности, по измеренным параметрам определ ют в узлах нагрузки значени  регулирующего эффекта нагрузки по частоте и выдержку времени на отключение потребителей в каждом узле формируют пропорциональной значению регулирующего эффекта. 1У1 00 о елA METHOD FOR AUTOMATIC FREQUENCY UNLOADING OF ENERGY SYSTEMS by measuring the frequency, comparing it with the Span setpoint and when reaching the consumer disconnection setpoint in load nodes with time delays, in addition, they measure the active the power at the load nodes, the rate of change of frequency and active power, according to the measured parameters, the values of the regulating effect of the load are determined at the load nodes the frequency and the time delay tripping of consumers in each node is formed proportional to the value of the regulatory effect. 1У1 00 about eaten

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к способам ликвидации т желых аварийных ситуаций с дефицитом активной мощности и глубо ким снижением частоты в энергосисте ме. Известны способы автоматической частотной разгрузки энергосистем путем измерени  частоты или частоты и ее производной, сравнени  замер е мых величин с заданными уставками и отключени  потребителей при дости жении уставок срабатывани  (Ij и 2. Недостатком указанных способов   л етс  неучет степени ответственнос потребителей и размера ущерба, при и отключении, Известен также способ автоматиче кой частотной разгрузки энергосисте путем отключени  потребителей при снижении частоты на врем , мень шее времени возникновени  необратим технологических процессов, но доста точное дл  восстановлени  частоты в энергосистеме 3. Недостатком этого способа  вл ет с  его низка  эффективность в авари ных режимах, в которых требуетс  длительное отключение значительной мощности потребителей. Наиболее близким по технической .сущности к предлагаемому  вл етс  способ автоматической частотной раз грузки энергосистем путем измерени  частоты, сравнени  ее с заданными уставками и при достижении уставки отключени  потребителей в узлах нагрузки с фиксированными выдержками времени. В этом способе требование снижени  ущерба вследствие отключени  потребителей обеспечиваетс  за счет подключени  к очеред м с более высокими уставками по частоте менее ответственных потребителей. Вьвдержка времени принимаетс  дл  вс очередей равной и независ щей от характера потребителей 4. Недостатком указанного способа  вл етс  невозможность минимизации ущерба при наличии потребителей одной категории. Не учитываетс  то, что потребители примерно равной степени ответственности (категории) могут иметь существенно различную крутизну зависимости активной мощности от частоты (регулирующего эффекта по частоте). В этом случае последовательность отключени  потре бителей при снижении частоты не безразлична. Дл  обеспечени  поддержани  одного и того же уровн  частоты потребовалось бы отключить меньшую суммарную мощность потребителей , если отключить сначала потребителей с меньшим значением регулирутацего эффекта по частоте. Цель изобретени  - уменьшение суммарного объема разгрузки при действии на отключение потребителей одной и той же категории. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу автоматической частотной разгрузки энергосистем путем измерени  частоты, сравнени  ее с заданной уставкой и при достижении уставки отключени  потребителей в узлах нагрузки с выдержками времени дополнительно измер ют активную модность в узлах нагрузки, скорость изменени  частоты и активной мощности, по-измеренным параметрам определ ют в узлах нагрузки значени  регулирующего эффекта нагрузки по частоте и выдержку времени на отключение потребителей в каждом узле формируют пропорциональной значению регулирующего эффекта. При снижении частоты в энергосистеме уменьшаете и мощность потребителей . При этом глубина снижени  активной мощности дл  неидентичных потребителей различна . Величина, характеризующа  изменение нагрузки при изменении частоты, называетс  регулирующим эффектом наг рузки по частоте. Значени  регулирующих эффектов нагрузки по частоте отдельных узлов энергосистемы значительно отличаютс  и наход тс  в диапазоне 0,5.-4. Поэтому потребл ема  мощность нагрузки при снижении частоты может существенно отличатьс  от мощности при номинальных значени х частоты. Использование предлагаемого способа разгрузки позвол ет производить отключение потребителей, начина  от узла с самым малым регулирую-, щим эффектом активной мощности по частоте и дальше в пор дке его возрастани . Тем самым необходимый объем отключаемой мощности нагрузки дл  предотвращени  снижени  частоты ниже послеаварийного уровн  в энергосистеме обеспечиваетс  меньшим количеством отключаемых потребителей . На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл  реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - функциональна  характеристика реле времени с зависимой выдержкой времени. Устройство состоит из датчика 1 частоты в энергосистеме, датчика 2 активной мощности потребителей узла нагрузки, дифференциаторов 3 и 4, блоков 5 и 6 умножени , блока 7 делени , блоков 8 и 9 сравнени , блока 10 пам ти и реле 11 времени с зависимой выдержкой времени от сигнала на входе. Блоки 1, 3 и 5, а также 2, 4 и 6 и 7, 10 и 11 соединены последовательно . Входы блока 7 соединены с выходами блоков 5 и 6. Выход блока 1 подключен также к входам блоков б 8 и 9. Выход блока 2 подключен к вх ду блока 5. Выход блока 8 соединен входом блока 11, а выход блока 9 входом блока 10. Устройство, реализующее предлага емый способ, работает следующим образом . С помощью датчика 1 измер етс  частота энергосистемы и преобразует с  в сигналы, которые подаютс  на входы блоков 8 и 9 сравнени , диффе ренциатора 3 и блока умножени  6. Датчиком 2 измер етс  активна  мощность потребителей узла нагрузки, подключенных к устройству разгрузки , и преобразуетс  в сигналы, кото рле подаютс  на входы дифференциатора 4 и блока 5 умножени . Выходной сигнал дифференциатора 3, пропорциональный производной частоты, в блоке 5 умножаетс  на сигнал от датчика 2, пропорциональный активной мощности потребителей ЕЬаходной сигнал дифференциатора 4, пропорциональный производной активной мощности потребителей, в блоке 6 умножаетс  на сигнал от датчика 1 , пропорциональный частоте энергосистемы. Сигнал с выхода блока 5 делитс  в блоке 7 на сигнал с выхода блока 6. На выходе блока 7 делени  получаетс  величина, пропор циональна  текущему регулирующему эффекту активной мощности потребителей по частота k,. В блоке 7 величина kfj запоминаетс  и подаетс  на вход реле 11 времени. Если частота в энергосистеме меньше соответ ствующей уставки f S , то на выходе блока 8 сравнени  по вл етс  сигнал , запускающий реле 11 времени, срабатывающего с вьадержкой времени согласно функциональной характеристике (фиг.2). Таким образом, при снижении частоты ниже допустимого послеаварийного уровн  в узлах нагрузки, где установлены устройст ,ва разгрузки, происходит пуск их реле времени. При этом величина выдержки времени пропорциональна регулирующему эффекту активной мощности потребителей по частоте, подключенных к устройству разгрузки. Поэтому в первую очередь сраб&тываю те устройства разгрузки, где потребители имеют малый регулирующий эффект , причем в последовательности, начина  от узла с наименьшим его зн чением. Это позвол ет по местным па раметрам узла нагрузки без средств телемеханики и св зи обеспечить необходимую последовательность в работе автоматики разгрузки. Если час тота в энергосистеме восстановилась выше допустимого уровн , то блок 8 сравнени  снимает управл ющий сигнал с реле 11 времени, и устройство возвргицаетс  в исходное положвнив . Определение регулирующего эффекта активной мощности по частоте в динамических режимах со значительным снижением частоты может приводить к существенным погрешност м. Поэтому при отклонении частоты ниже уровн  нормального режима f. блок 9 сравнени  подает команду блоку 10 на запоминание величины регулирующего эффекта в послеаварийном режиме, по которой реле 11 времени в аварийном режиме и определ ет требуемую выдержку времени на срабатывание. Критерий оптимальности частотной разгрузки энергосистемы при действии на отключение потребителей одной категории с равными удельными ушербами можно записать р.ХлР,,. при выполнении ограничений йР.хЛРн, t де Л Р - величина отключаемой активной мощности i-ro потребител , соответ- ствующа  номинальному уровню частоты в энергосистеме (,2, . , . ,п) ; Д Р - величина отключаемой активной мощности i-го потребител , соответствующа  установившемус  послеаварийному уровню частоты в энергосистеме; йРц,-. - предельно допустима  величина отключаемой .. тивной мощности в i-M узле нагрузки; АРц - необходимый объем отключаемой активной мощности потребителей дл  обеспечени  допустимого послеаварийного уровн  частоты в энергосистеме. Таким образом, з.адача обеспечеи  необходимого объема ограничений отреблени  активной мощности в нергосистеме в минимальном колиестве отключаемых потребителей водитс  к выработке оптимальной поледовательности работы устройств азгрузочной автоматики. В общем виде величина отключаемой ктивной мощности 1-го потребител  ри частоте f в аварийном режиме . Р;.Р„.и ) (,, V НОЛА / де KHI - коэффициент, учитывающий регулирующий эффект активной мощности по частоте в i-M узле нагрузки.The invention relates to electrical engineering, in particular, to methods for the elimination of severe emergencies with a deficit of active power and a deep decrease in frequency in the power system. Methods are known for automatic frequency unloading of power systems by measuring the frequency or frequency and its derivative, comparing measured values with predetermined setpoints and disconnecting consumers when the setpoints are reached (Ij and 2. The disadvantage of these methods is ignoring the degree of consumer responsibility and the extent of damage on and off, There is also known a method of automatic frequency unloading of the power system by disconnecting consumers when the frequency is reduced by a time shorter than the time of occurrence of an irreversible This process has the disadvantage of its low efficiency in accident modes, which require a long shutdown of significant power consumers. The closest to the technical approach to the proposed method is automatic frequency loads of the power systems by measuring the frequency, comparing it with the given settings and when reaching the setting of the consumer disconnection at the load nodes with fixed time delays. In this method, the requirement of reducing damage due to disconnection of consumers is achieved by connecting to queues with higher frequency settings for less responsible consumers. The time delay is assumed for all queues of equal and independent of the nature of consumers. 4. The disadvantage of this method is the impossibility of minimizing damage if there are consumers of the same category. It does not take into account the fact that consumers of approximately the same degree of responsibility (categories) may have significantly different steepness in dependence of active power on frequency (regulating effect on frequency). In this case, the sequence of switching off consumers at a lower frequency is not indifferent. In order to maintain the same frequency level, it would be necessary to turn off the lower total power of the consumers, if you turn off the consumers with the lower frequency control value first. The purpose of the invention is to reduce the total volume of unloading under the action of disconnecting consumers of the same category. The goal is achieved by the method of automatic frequency unloading of power systems by measuring the frequency, comparing it with a predetermined setpoint and when reaching the consumer disconnection setpoint in load nodes with time delays additionally measuring active modality in load nodes, the rate of change of frequency and active power The measured parameters are determined in the load nodes; the values of the regulatory effect of the load on frequency and the time delay for disconnecting consumers at each node form oportsionalnoy value regulating effect. By reducing the frequency in the power system and reduce the power of consumers. At the same time, the depth of the decrease in active power is different for non-identical consumers. The value characterizing the change in load with a change in frequency is called the regulatory effect of loading on frequency. The values of the regulatory effects of load on the frequency of individual nodes of the power system are significantly different and are in the range of 0.5.-4. Therefore, the power consumed by the load at lower frequencies may differ significantly from the power at nominal frequency values. The use of the proposed unloading method allows disconnection of consumers, starting from the node with the smallest regulating effect of active power in frequency and further in order of its increase. Thus, the required volume of the loadable power to prevent the frequency from decreasing below the post-accident level in the power system is provided by fewer switchable consumers. FIG. 1 shows a block diagram of an apparatus for implementing the proposed method; in fig. 2 - functional time relay characteristic with dependent time delay. The device consists of a frequency sensor 1 in the power system, a sensor 2 of the active power of the load node consumers, differentiators 3 and 4, multiplication blocks 5 and 6, division block 7, comparison blocks 8 and 9, memory block 10 and time delay relay 11 from the input signal. Blocks 1, 3 and 5, as well as 2, 4 and 6 and 7, 10 and 11 are connected in series. The inputs of block 7 are connected to the outputs of blocks 5 and 6. The output of block 1 is also connected to the inputs of blocks 8 and 9. The output of block 2 is connected to the input of block 5. The output of block 8 is connected to the input of block 11, and the output of block 9 to the input of block 10. A device that implements the proposed method works as follows. Sensor 1 measures the frequency of the power system and converts c to signals that are fed to the inputs of blocks 8 and 9 of comparison, differentiator 3 and multiplier 6. Sensor 2 measures the active power of the load node consumers connected to the unloading device and converts it to signals that are fed to the inputs of differentiator 4 and multiplication unit 5. The output signal of differentiator 3, proportional to the derivative of frequency, in block 5 is multiplied by the signal from sensor 2, proportional to the active power of consumers. The output signal of differentiator 4, proportional to the derivative of the active power of consumers, in block 6 is multiplied by the signal from sensor 1, proportional to the frequency of the power system. The signal from the output of block 5 is divided in block 7 by the signal from the output of block 6. At the output of block 7, the value obtained is proportional to the current regulating effect of the active power of consumers in frequency k ,. In block 7, the kfj value is memorized and fed to the input of time relay 11. If the frequency in the power system is less than the corresponding setpoint f S, then at the output of the comparator unit 8, a signal appears that triggers the time relay 11, which is activated with a time delay according to the functional characteristic (Fig. 2). Thus, when the frequency drops below the permissible emergency level in the load nodes, where the device is installed, the unloading, their time relay starts. The magnitude of the time delay is proportional to the regulating effect of the active power of consumers in frequency, connected to the unloading device. Therefore, first and foremost, sabotage and unloading devices, where consumers have a small regulatory effect, and in the sequence, starting from the node with the lowest value. This allows the local parameters of the load unit without telemechanics and communication to provide the necessary consistency in the operation of the unloading automation. If the frequency in the power system is restored above the permissible level, then the comparison unit 8 removes the control signal from the time relay 11, and the device returns to its original position. The determination of the regulating effect of active power by frequency in dynamic modes with a significant decrease in frequency can lead to significant errors. Therefore, if the frequency deviates below the level of the normal mode f. The comparator unit 9 commands the unit 10 to memorize the magnitude of the regulating effect in the post-emergency mode, according to which the time relay 11 in the emergency mode determines the required delay time for operation. The criterion of optimality of the frequency unloading of the power system under the action of disconnecting consumers of the same category with equal specific losses can be recorded on the river HlR ,,. when the constraints of iR.hLRn, t de RR are fulfilled, the value of the active power to be switched off by the i-ro consumer, corresponding to the nominal frequency level in the power system (, 2,.,., p); D P - the amount of active power disconnected by the i-th consumer corresponding to the steady-state post-emergency frequency level in the power system; rs, -. - the maximum allowable amount of disconnected .. active power in the i-M node load; ARC is the required volume of disconnected active power of consumers to ensure an acceptable after-emergency frequency level in the power system. Thus, the problem of providing the necessary amount of restrictions on the elimination of active power in the power supply system in the minimum number of disconnected consumers is led to the development of an optimal sequence of operation of the load automation devices. In general, the value of the disconnected tive power of the 1st consumer frequency f in emergency mode. Р; .Р „. И) (,, V NOLA / de KHI - coefficient taking into account the regulating effect of the active power in frequency in the i-M node load.

Следовательно, чем меньше величина , тем меньше и снижение активной мощности потребителей в узле нагрузки. Поэтому минимум отключаеьих потребителей при выполнении услови  (2) всегда в том случае, если на- , грузка отключаетс  последовательно от узла с caMbw малым регулирующим IConsequently, the smaller the value, the smaller the decrease in the active power of consumers in the load node. Therefore, the minimum of disconnected consumers when conditions are fulfilled (2) are always in the event that - the load is disconnected sequentially from the node with a caMbw small regulating I

эффектом активной мощности нагрузки по частоте,the effect of active power load frequency

Таким образом, предлагаемый способ , благодар  оптимальной последовательности отключени  потребителей с учетом их частотных характеристик , обеспечивает минимум суммарного объема отключаемой нагрузки одной категории.Thus, the proposed method, due to the optimal sequence of disconnection of consumers, taking into account their frequency characteristics, ensures a minimum of the total volume of the switchable load of one category.

иг2ig2

Claims (1)

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЧАСТОТНОЙ РАЗГРУЗКИ ЭНЕРГОСИСТЕМ путем измерения частоты, сравнения ее с заданной уставкой и при достижении уставки отключения потребителей в узлах нагрузки с выдержками времени, отличающийся тем, что, с целью уменьшения суммарного объема разгрузки при действии на отключение потребителей одной категории, дополнительно измеряют активную мощность в узлах нагрузки, скорость изменения частоты и активной мощности, по измеренным параметрам определяют в узлах нагрузки значения регулирующего эффекта нагрузки по частоте и выдержку времени на отклю-jg чение потребителей в каждом узле формируют пропорциональной значению регулирующего эффекта.METHOD FOR AUTOMATIC FREQUENCY UNLOADING ENERGY SYSTEMS by measuring the frequency, comparing it with a given setpoint and upon reaching the consumer shutdown setting in load nodes with time delays, characterized in that, in order to reduce the total unloading volume when the consumers act in the same category, the active power is additionally measured in load nodes, the rate of change of frequency and active power, the measured parameters determine in load nodes the values of the regulatory effect of the load often e and time delay to Off-jg chenie users at each node is formed proportional to the value of the regulatory effect. SU „„1095305SU „„ 1095305 Фи?. fFi ?. f
SU833565243A 1983-03-18 1983-03-18 Method of automatic frequency off-loading of power systems SU1095305A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833565243A SU1095305A1 (en) 1983-03-18 1983-03-18 Method of automatic frequency off-loading of power systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833565243A SU1095305A1 (en) 1983-03-18 1983-03-18 Method of automatic frequency off-loading of power systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1095305A1 true SU1095305A1 (en) 1984-05-30

Family

ID=21054058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833565243A SU1095305A1 (en) 1983-03-18 1983-03-18 Method of automatic frequency off-loading of power systems

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1095305A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722642C1 (en) * 2020-02-06 2020-06-02 Акционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" (АО "СО ЕЭС") Method for automatic determination of frequency characteristic steepness of an isolated power connection
RU2754351C1 (en) * 2018-04-09 2021-09-01 Юниверза В Любляни Method and apparatus for improved automatic frequency load shedding in electrical power systems

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР W 498690, кл. Н 02 J 3/24, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 508855, кл. Н 02 Т 3/24, 1973. 3.Авторское свидетельство СССР № 420047, кл. Н 02 I 3/24, 1972. 2. Рабинович Р.С. Автоматическа частотна разгрузка энергосистем. М. , Энерги 1980, с.93-163. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2754351C1 (en) * 2018-04-09 2021-09-01 Юниверза В Любляни Method and apparatus for improved automatic frequency load shedding in electrical power systems
RU2722642C1 (en) * 2020-02-06 2020-06-02 Акционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" (АО "СО ЕЭС") Method for automatic determination of frequency characteristic steepness of an isolated power connection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4346341A (en) Method and apparatus for automatic voltage reduction control
US6262900B1 (en) Modular power supply system with control command verification
US4096394A (en) Apparatus for supplying electrical energy to a load
US4714868A (en) Charging and discharging control circuit for a storage battery
US4380725A (en) Generator-battery DC power supply system
WO2011059753A2 (en) Management techniques for electric power generation equipment
EP2645734B1 (en) Battery system
US9627897B2 (en) String current limited battery charging control
US4442394A (en) Inverter circuit for operating a speed-controllable asynchronous motor
SU1095305A1 (en) Method of automatic frequency off-loading of power systems
CN116581787B (en) Monitoring and evaluating method and system for energy storage frequency modulation of unit
US4020360A (en) Inverter control system
US4207513A (en) Automatic battery charger
EP3711134B1 (en) Voltage droop-based method in a power transmission system
JPS6243416B2 (en)
JPS626268Y2 (en)
EP3949076A1 (en) A power adaption circuit
AU2016238069C1 (en) Storage battery management device, control device, storage battery module, and storage battery management method
CN110556879A (en) control method and device of energy storage system, server and storage medium
JPS6114736B2 (en)
SU1607045A1 (en) Method of checking n-cell storage battery
GB1138037A (en) Control for hydroelectric generators
SU1317563A2 (en) Device for automatic controlling of electric load
SU652649A1 (en) Method of increasing dynamic stability of complex power system
SU922703A1 (en) Device for regulating reactive power source