Claims (3)
Наиболее близким к пре пага&лому вл етс устройство дл определени , коэффициен- тов статизма (коэффициента крутизны статической частотной характеристики) энергосистем, содержащее две ветви, кажда из которых состоит из последовательно соединенных измерител частоты или перетока мощности, узкополосного фильтра, выпр мител , сглаживающего фильтра, выходы сглаживающих фильт3961 ров каждой ветви подключены к входам делител , выход которого подсоединен к первым входам умножителей, а вторые входы умножителей подключены к регистрам пам ти (3. Недостатком известного устройства вл етс ограниченность его функциональных возможностей . Устройство способно определить значение АЧХ энергосистем, св занных межсистемной линией электропередачи только на нулевой частоте, т. е. (0). Устройство предназначено дл идентификации подобных энергосистем, т. е. энергосистем, дл которых справедливо соотношение Р, Н, (Ч , И) 1 H- ш) где Р и РО - нагрузка первой и второй энерг систем соответственно. Цель изобретени - расширение функционал ных возможностей устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство содер сащее две ветви, кажда из которых состоит из последовательно соединенны измерител частоты или перетока мощности, узкополосного фильтра, выпр мител , сглаживающего фильтра, выходы сглаживающих фильтро каждой ветви подключены ко входам делител , выход которого подсоединен к первым входам умножителей,, на вторые входы которых подключены регистры пам ти, дополиительио введены блок настройки узкополосных фильтро коммутатор и дополнительный блок регистров пам ти, а узкополосные фильтры выполнены управл емыми причем управл ющий выход ком мутатора подключен к управл емому входу блока настройки, два выхода которого соединены с управл емыми входами узкополосных фильтров а выходы умножителей подключены ко входам коммутатора, выход которого соединен с дополнительным блоком регистров пам ти. На чертеже изображена блок -схема устройства . Устройство содержит измеритель межсистемного перетока мощности 1 и измеритель частоты 2, последовательно соединенные соответственно с узкополосными фильтрами 3 и 4, выходы которых подключены к выпр мител м 5 и 6, которые в свою очередь подключены к входам сглаживающих фильтров 7 и 8. Выходы сглаживающих фильтров 7 и 8 соединены с входами делител 9, выход которого подклю чен к входам умножителей 10-и 11, на вторые входы которых подсоединены соответственно регистры пам ти 12 и 13. Выходы блока 14 настройки подключены к управл ющим входам узкополосных фильтров 3 и 4, а управл емый вход блока 14 настройки соединен с управл ющим выходом коммутатора 15, два входа которого подключены к выходам умножителей 10 и 11. Выход коммутатора 15 соединен с входом блока 16 регистров пам ти. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Сигналы с выхода измерител перетока мощности 1 и частоты 2 поступают на входы полосовых узкополосных фильтров 3 и 4, которые настраиваютс блоком 14 настройки узкополосных фильтров последовательно на требуемые частоты (на которых производитс оценка частотной характеристики). Управл ющие сигналы дл блока 14 настройки узкополосных фильтров поступают от коммутатора 15 по мере перехода с одной частоты на другую. Интенсивность (дисперси ) колебаний перетока мощности и частоты j (t) на выходе узкополосных фильтров 3 и 4 пропорциональна энергетическому спектру (спектральной плотности мощности) указанных режимных параметров на истоте настройки узкополосных фильтров. 3 и 4. Необходимый дл оценки частотной характеристики Н (OJ) квадратный корень из отношени спектральной плотности частоты Ф f (оо) и перетока мощности Фр(ии) можно заменить на отношение сглаженных модулей случайных колебаний частоты и перетока мощности в узкой полосе частот вокруг частоты ио. Выпр мители 5 и 6 выпр мл ют (т. е. наход т модуль) случайные колебани перетока мощности и частоты в узкой полосе частот. С выходов сглаживающих фильтров 7 и 8 на входы делител 9 поступают сигналы, пропорциУФ М W (ш). опальные у у р причем с одним и тем же коэффициентом пропорциональности . Таким образом, в делителе 9 получаетс отношение / уч)() которое умножаетс в умножител х 10 и 11 на коэффициенты пропорциональносТи , хран щиес в регистрах пам ти 12 и 13 и равные соответственно / i и ifР / Rj дл первой и второй энергосистем. Получеиные оценки значений частотной характеристики И (uij) и И .j ( CA)Q) посылаютс коммутатором 15 в соответствующие частоте UJQ чейки пам ти блока 15 регистров пам ти. После окончани всего цикла оценки Н(Шо) и И., (и) на частоте 1ц,, коммутатор 15 дает сигнал блоку 14 настройки узкополосных фильтров на переход к работе с другой частотой WJ-,. При этом узкополосные фильтры 3 и 4 перестраиваютс г, на частоту ии,, и весь цикл обработки сигналов частоты и перетока мощности повтор етс . Таким образом, находитс оценка H.,(u)) и Hn(u)) дл всего исследуемого диапазона частот. 596 Дадим обоснование предлагаемого устройства дл определени АЧХ энергосистем.,.св занных межсистемной линией электропередачи. Будем рассматривать объединение энергосистем работающих без вторичного-регул тора частоты и без регул тора перетока мощности. Если Н (Р) и На (Р) г передаточные функции 1-й и 2-й энергосистем; Lg) и Ц2 -преобразование Лапласа колебаний небаланса мощности и 7. соответственно; Lp(P), L(P) преобразовани Лапласа колебаний межсистемного перетока мощности и частоты, а колебан частоты дл обеих энергосистем одинаковы, то можно записать ц, (Р) Н, (Р) Lf(P) + Lp(P) 42 (Р) Нз(Р) Ц(Р) - Lp(PV Предполага некоррелированность случайных колебаний небаланса мощности в рассматрив емых энергосистемах, из (2) получим Н нГФгСш) + О, ( где ф (ш)- энергетический спектр колебаний частоты; Ф (uj) - энергетический спектр колебаний перетока мощности; Pf - взаимный энергетический спектр колебаний перетока и частоты. Использу соотношени (1) и (3) имеем т|н -(и;}рф()4НЛи))Ф w)-тН (|р(ш)-Фр(ш) 0(4) Дл подобных энергосистем (1) значени Фр (l-) и (и| близки К НуЛЮ, ПОЭТОМ вторым и третьим членом в (4) можно прене речь. Таким образом m /н; (ш)(и)) - Фр(и)) О Р2 I Фр(ы) /н; (cxj)/ V Фf Амплитудно-частотную характеристику вто Энергосистемы получим в виде фр (ш) H(u;)| Рг I/ Фу.(иП Подобным образом АЧХ первой энергосист мы получим в следующем виде уи I Предлагаемое устройство найдет применение в автоматических системах регулировани час тоты и перетоков мощности, в задачах оперативного прогноза режимных параметров, оценки состо ни и р де других. Экономический эффект от использовани предлагаемого устройства зависит от масштабов его применени . Так, применение устройства в задачах оперативного прогноза и оценки состо ни в рамках одной объединенной энергосистемы даст экономический эффект пор дка 80- 100 тыс. руб. в год. Формула изобретени Устройство дл определени амплитудночастотной характеристики энергосистем, св занных межсистемной линией электропередачи, содержащее две ветви, кажда из которых состоит из последовательно соединенных измерител частоты или перетока мощности, узкополосного фильтра, выпр мител , сглаживающего фильтра, выходы сглаживающих фильтров каждой ветви подключены к входам делител , выход которого подсоединен к первым входам умножителей, а вторые входы умножителей подключены к регистрам пам ти, отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей устройства, в него введены блок настройки узкополосных фильтров, коммутатор и дополнительный блок регистров пам ти, а узкополосные фильтры выполнены управл емыми, причем улравл ющий выход коммутатора подключен к управл емому входу блока настройки узкопопосных фильтров, два выхода которого соедины с управл емыми входами узкополосных фильтров, а выходы умножителей подключены к входам коммутатора, выход которого соединенен с дополнительным блоком регистров пам ти . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Gueneti М., Quazza G. Dynamic Statistical Analysis of Etectric Power System-CojitrofeEPectricat Engineering Transactions Institution of Engineers(Austratia)l969,№ 5 № 1 p. 125-135. The closest to the pre-breaker is a device for determining the statistical coefficients (coefficient of the steepness of the static frequency response) of power systems, which contains two branches, each of which consists of a series-connected frequency meter or power flow, narrowband filter, rectifier, smoothing filter, the outputs of the smoothing filters 3961 the ditch of each branch are connected to the inputs of the divider, the output of which is connected to the first inputs of the multipliers, and the second inputs of the multipliers are connected to memory registers (3. The disadvantage of the known device is its limited functionality. The device is able to determine the value of the frequency response of power systems connected to the intersystem power line only at zero frequency, i.e., (0). The device is intended to identify such power systems, i.e. power systems for which the ratio P, H, (H, I) 1 H-w is valid, where P and PO are the load of the first and second power systems, respectively. The purpose of the invention is to expand the functional capabilities of the device. The goal is achieved by the fact that the device contains two branches, each of which consists of a frequency meter or power flow connected in series, a narrow band filter, a rectifier, a smoothing filter, the outputs of the filter smoothing of each branch are connected to the inputs of the divider, the output of which is connected to the first inputs of multipliers, on the second inputs of which memory registers are connected, in addition, a tuner of narrowband filter switches and an additional block of memory registers are added, and narrowband filters are made controllable with the control output of the commutator is connected to the controlled input of the tuner, whose two outputs are connected to the controllable input narrowband filter and the outputs of the multipliers are connected to the inputs of the switch, the output of which is coupled with the complementary box memory registers. The drawing shows the block diagram of the device. The device contains an intersystem power flow meter 1 and a frequency meter 2 connected in series with narrowband filters 3 and 4, respectively, the outputs of which are connected to rectifiers 5 and 6, which in turn are connected to the inputs of the smoothing filters 7 and 8. The outputs of the smoothing filters 7 and 8 are connected to the inputs of the divider 9, the output of which is connected to the inputs of the multipliers 10 and 11, to the second inputs of which memory registers 12 and 13 are connected, respectively. The outputs of the tuning block 14 are connected to the control inputs of the narrowband The control input of the tuning unit 14 is connected to the control output of the switch 15, two inputs of which are connected to the outputs of the multipliers 10 and 11. The output of the switch 15 is connected to the input of the block 16 of memory registers. The proposed device works as follows. The signals from the output of the power flow meter 1 and frequency 2 are fed to the inputs of band-pass narrowband filters 3 and 4, which are tuned by block 14 to tune narrow-band filters to the required frequencies (at which the frequency response is evaluated). The control signals for the narrowband filter tuning unit 14 come from the switch 15 as it transitions from one frequency to another. The intensity (dispersion) of the oscillations of the power flow and frequency j (t) at the output of narrowband filters 3 and 4 is proportional to the energy spectrum (power spectral density) of the specified operational parameters at the source of tuning narrowband filters. 3 and 4. The square root required for estimating the frequency response H (OJ) can be replaced by the ratio of the spectral density of the frequency Φ f (oo) and the power flow Fr (ii) to the ratio of the smoothed moduli of random frequency oscillations and power flow in a narrow frequency band around the frequency and about. Rectifiers 5 and 6 rectify (i.e., find the modulus) random fluctuations of the power and frequency overflow in a narrow frequency band. From the outputs of the smoothing filters 7 and 8 to the inputs of the divider 9 receives signals proportional UF M W (W). disgraced in and with the same coefficient of proportionality. Thus, in divider 9, the ratio / ac) () is obtained which is multiplied in multipliers 10 and 11 by the proportional coefficients stored in memory registers 12 and 13 and equal, respectively, to i and iР / Rj for the first and second power systems. The resulting estimates of the frequency response values And (uij) and And .j (CA) Q) are sent by the switch 15 to the corresponding UJQ frequency of the memory cells of the memory register register 15. After the end of the entire cycle of evaluation of H (Sho) and I., (and) at a frequency of 1 h, switch 15 gives a signal to block 14 to adjust narrowband filters to switch to working with another frequency WJ- ,. In doing so, narrowband filters 3 and 4 are tuned to r, to frequency, ai, and the entire cycle of processing signals of frequency and power flow is repeated. Thus, an estimate of H., (U)) and Hn (u)) is found for the entire frequency range under study. 596 We give a justification for the proposed device for determining the frequency response of power systems associated with the intersystem power line. We will consider the integration of power systems operating without a secondary frequency controller and without a power flow controller. If H (P) and Na (P) g transfer functions of the 1st and 2nd power systems; Lg) and C2-Laplace transformation of unbalance oscillations of power and 7., respectively; Lp (P), L (P) Laplace transformations of intersystem power and frequency flow oscillations, and the frequencies oscillated for both power systems are the same, we can write p, (P) H, (P) Lf (P) + Lp (P) 42 ( Р) Нз (Р) Ц (Р) - Lp (PV Assuming uncorrelated random fluctuations of the unbalance of power in the considered power systems, from (2) we get H nGFgSr) + O, (where f (br) is the energy spectrum of frequency oscillations; uj) is the energy spectrum of the power flow oscillations; Pf is the mutual energy spectrum of the power flow and frequency oscillations. Using relations (1) and (3), we get m | n - (and;} rf () 4НЛи)) Ф w) -тН (| р (ш) -Фр (ш) 0 (4) For similar power systems (1) values Фр (l-) and (and | are close to Zero, POET by the second and third member in (4) it is possible to speak. Thus m / n; (w) (s)) - Fr (s)) O P2 I Fr (s) / n; (cxj) / V Фf The amplitude-frequency characteristic of the WTO Grid will be obtained in the form fr (w) H (u;) | Pr I / Fu. (IP Similarly, the frequency response of the first energy system we will receive in the following form I and I. The proposed device will find application in automatic systems for regulating frequency and power flows, in the tasks of operational forecasting of operating parameters, state assessment and some others. Economic effect on the use of the proposed device depends on the scale of its application. Thus, the use of the device in the tasks of operational forecasting and assessing the state within one unified energy system will give an economic effect in the order of 80-100 thousand rubles a year.A invention The device for determining the amplitude-frequency characteristics of power systems connected by an inter-system power line, containing two branches, each of which consists of a series-connected frequency meter or power flow, narrowband filter, rectifier, smoothing filter , the outputs of the smoothing filters of each branch are connected to the inputs of the divider, the output of which is connected to the first inputs of the multipliers, and the second inputs of the multipliers are connected to the memory registers, ex In order to expand the functionality of the device, a narrowband filter tuner, a switch and an additional block of memory registers were inserted into it, and narrowband filters are controllable, and the switch output is connected to a controlled input of a narrowband filter tuner, two outputs of which are connected to controlled inputs of narrow-band filters, and outputs of multipliers are connected to inputs of a switch, the output of which is connected to an additional block of memory registers. Sources of information taken into account in the examination 1.Gueneti M., Quazza G. Dynamic Statistical Analysis of Etectric Power System-CojitrofeEPectricat Engineering Transaction Institute (Austratia) l969, № 5 № 1 p. 125-135.
2.Koszefnic M., Mafktevicz, G., Trybufe St. A Method to Determine, the Transfer Functions of Power Systems. Fourth Congress of the InternationaE Federations of Automatick ControE, Warszawa 16-21, June, 1969. 2.Koszefnic M., Mafktevicz, G., Trybufe St. A Method to Determine, the Transfer Functions of Power Systems. Fourth Congress of the InternationaE Federations of Automatick ControE, Warszawa 16-21, June, 1969.
3.Авторское свидетельство СССР № 767897, кл. Н02 J 3/24, 1978.3. USSR author's certificate number 767897, cl. H02 J 3/24, 1978.