一種頻率（電壓）緊急控制模式及其對(duì)應(yīng)的整定計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種組合黑板，尤其是一種頻率(電壓)緊急控制模式及其對(duì)應(yīng)的整定計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻(低壓)減負(fù)荷裝置的配置模式一般由基本輪加后備輪(特殊輪或長(zhǎng)延時(shí)輪)構(gòu)成。假定某系統(tǒng)最大功率缺額為Λ P(AU)，該功率缺額方式所對(duì)應(yīng)的頻率變化率為df/dt(du/dt)，滿足該方式的低頻減載方案的首輪動(dòng)作頻率為Π，末級(jí)動(dòng)作頻率為fn，有選擇性的最小動(dòng)作頻率差為Λ f，則動(dòng)作輪級(jí)η為:
[0003]式中Λ fl為頻率測(cè)量元件的精度，Δ tl為時(shí)間測(cè)量元件的精度(考慮到最嚴(yán)重的情況，即上一級(jí)有最大正誤差，下一級(jí)有最大負(fù)誤差，故取2 Λ f 1、2 Λ tl)。為時(shí)間Λ t內(nèi)的頻率變化值，其中df/dt為頻率變化率，它與系統(tǒng)功率缺額成比例，Λ t為具有選擇性的最小時(shí)差。Λ fy、Aty分別為頻率裕度和時(shí)間裕度(低壓減載類似)。
[0004]為了使裝置有效動(dòng)作，η Λ t必須小于首輪動(dòng)作到末級(jí)動(dòng)作的時(shí)間t，否則可能造成后幾輪還沒出口，頻率已經(jīng)下降到系統(tǒng)所不能允許的程度，由于Λ t不變，為了滿足選擇性要求和確保大的功率缺額方式下系統(tǒng)的穩(wěn)定，整個(gè)自動(dòng)低頻(低壓)減負(fù)荷方案只有采取限制動(dòng)作輪級(jí)和提高首輪動(dòng)作頻率二種手段。因此這樣的配
[0005]置模式及其相應(yīng)的整定計(jì)算方法在工程實(shí)際中有幾個(gè)問題難以較好協(xié)調(diào):一是裝置的最高一輪(首輪)頻率(電壓)啟動(dòng)值的確定。因?yàn)榇_定裝置首輪動(dòng)作頻率(電壓)值必須考慮兩個(gè)因素，即:既要有利于抑制最嚴(yán)重的系統(tǒng)頻率(電壓)下降方式下頻率(電壓)的下降深度，又要有利于充分利用系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量。從抑制系統(tǒng)頻率(電壓)下降深度看，首輪動(dòng)作頻率(電壓)越高越好；從充分利用系統(tǒng)備用容量方面考慮，則首輪動(dòng)作頻率(電壓)越低越好。在現(xiàn)行模
[0006]式下，現(xiàn)有規(guī)程規(guī)定以及工程實(shí)際，都沒有很好地解決這一問題。
[0007]二是各輪級(jí)間動(dòng)作頻率(電壓)值和延時(shí)難以較好確定。為抑制系統(tǒng)功率缺額過大、系統(tǒng)頻率(電壓)變化速度過快方式下的系統(tǒng)頻率(電壓)下降深度，要求各輪級(jí)間的啟動(dòng)頻率(電壓)差別要小，延時(shí)要短。這樣以滿足最嚴(yán)重功率缺額方式的整定計(jì)算方法，在較小功率缺額方式下將造成負(fù)荷過切量過大和頻率(電壓)恢復(fù)超調(diào)。
[0008]三是在裝置各輪的負(fù)荷分配上，由于沒有較好的辦法抑制系統(tǒng)頻率(電壓)下降深度，工程實(shí)際中對(duì)前幾輪分配的負(fù)荷份額往往較大，難以較好滿足不同運(yùn)行方式的要求。
[0009]上述基于“基本輪+后備輪”的低頻(低壓)減負(fù)荷控制模式及其整定計(jì)算方法，應(yīng)用于工程實(shí)際的后果往往是:為了滿足最嚴(yán)重的系統(tǒng)頻率(電壓)下降方式要求，不得不提高首輪頻率動(dòng)作值、加大前幾輪的負(fù)荷控制量，同時(shí)，由于最嚴(yán)重的頻率下降方式所對(duì)應(yīng)的頻率變化速度快，裝置的總輪次也受到了限制。這樣的控制模式，一方面會(huì)使系統(tǒng)備用容量得不到充分利用，另一方面極易發(fā)生負(fù)荷過切、引起頻率(電壓)恢復(fù)的超調(diào)。
[0010]自動(dòng)低頻(低壓)減負(fù)荷裝置可能造成的過切可以分為兩部分。第一部分為:裝置前一輪動(dòng)作后，雖然系統(tǒng)頻率已開始回升，但由于此時(shí)系統(tǒng)頻率仍然低于下一輪的動(dòng)作頻率而引起下一輪動(dòng)作造成的過切，或者是雖然裝置某一輪在某一故障情況下應(yīng)該動(dòng)作，但由于運(yùn)行方式的變化，該輪所控制的負(fù)荷量大于整定計(jì)算方式下的負(fù)荷量(或大于系統(tǒng)故障時(shí)刻的功率缺額)所引起的過切；第二部分為旋轉(zhuǎn)備用容量沒有充分啟動(dòng)造成的過切(即在發(fā)生功率缺額時(shí)，由于機(jī)組調(diào)速器具有慣性，加上調(diào)速器動(dòng)作、機(jī)組出力開始增加到機(jī)組達(dá)到最大出力需要一定時(shí)間，因此，有可能系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量還沒有充分啟動(dòng)，裝置已經(jīng)動(dòng)作切除了可以不切除的負(fù)荷)。
[0011]這樣的模式中，減少動(dòng)作輪級(jí)就必須增加每輪所控制的負(fù)荷量，第一部分的過切就相應(yīng)增加，而提高首輪動(dòng)作頻率又會(huì)增加第二部分的過切量。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0012]本發(fā)明目的就是為了更好地協(xié)調(diào)上述關(guān)系，提高低頻(低壓)減負(fù)荷的精度，減少負(fù)荷過切、防止系統(tǒng)頻率(電壓)超調(diào)。
[0013]本發(fā)明解決上述問題的方法是:
[0014]1.提出并引入緊急輪概念。根據(jù)頻率變化率df/dt(電壓變化率du/dt)與系統(tǒng)功率缺額大小成比例的特點(diǎn)，利用df/dt (du/dt)加速切負(fù)荷構(gòu)成新的輪級(jí)，即把根據(jù)df/dt (du/dt)大小啟動(dòng)基本輪第一輪時(shí)加速啟動(dòng)基本輪第二輪的定義為緊急第一輪，啟動(dòng)基本輪第一輪時(shí)加速啟動(dòng)基本輪第二、第三輪的定義為緊急第二輪，依次類推。這樣，以df/dt (du/dt)為判據(jù)就構(gòu)成了相對(duì)獨(dú)立的緊急輪。較小功率缺額方式下，由基本輪和后備輪動(dòng)作切除負(fù)荷恢復(fù)系統(tǒng)頻率(電壓)，嚴(yán)重功率缺額方式則由緊急輪動(dòng)作快速抑制系統(tǒng)頻率(電壓)的下降，然后通過未被加速的基本輪和后備輪恢復(fù)系統(tǒng)頻率(電壓)。
[0015]2.在整定計(jì)算中，基本輪及后備輪所對(duì)應(yīng)的方式為系統(tǒng)常見功率缺額方式，其控制的負(fù)荷總量為系統(tǒng)可能遇到的最大功率缺額，基本輪首輪動(dòng)作頻率(電壓)、末輪動(dòng)作頻率(電壓)以及各輪級(jí)間的頻率(電壓)差別值、延時(shí)長(zhǎng)短等，以滿足常見功率缺額方式要求確定；緊急輪的df/dt (du/dt)啟動(dòng)值在常見功率缺額方式與最大功率缺額方式的df/dt (du/dt)值之間，不同的輪級(jí)對(duì)應(yīng)常見功率缺額方式與最大功率缺額方式間的不同方式，緊急最后一輪的df/dt (du/dt)值與最嚴(yán)重功率缺額方式下的df/dt (du/dt)值對(duì)應(yīng)。
[0016]這樣，低頻(低壓)減負(fù)荷控制模式就變成了“緊急輪+基本輪+后備輪”的新模式。
[0017]新的低頻(低壓)減負(fù)荷控制模式中，由于緊急輪可以有效抑制大功率缺額下系統(tǒng)頻率(電壓)的下降深度、較好協(xié)調(diào)系統(tǒng)最嚴(yán)重功率缺額方式和其他功率缺額方式對(duì)低頻(低壓)減負(fù)荷裝置的不同要求，從而避免了原模式中一套定值必須兼顧多種不同方式的難點(diǎn)，因而較好地解決了傳統(tǒng)控制模式下低頻(低壓)減負(fù)荷方案中難以較好協(xié)調(diào)的問題。同時(shí)，由于基本輪的方式相對(duì)固定，且該方式與最大功率缺額方式相比，頻率變化率較小，首輪動(dòng)作到最后一輪動(dòng)作間的時(shí)間較長(zhǎng)，所以還可以增加裝置的動(dòng)作輪級(jí)以減少每輪所控制的負(fù)荷量、降低首輪動(dòng)作頻率以使系統(tǒng)備用容量得到充分利用等，因此，這樣的模式可以減少頻率緊急控制的過切量和減少由此造成的損失。
[0018]本發(fā)明提出的用df/dt(du/dt)加速切除負(fù)荷構(gòu)成獨(dú)立緊急輪的模式，同樣適用于過頻(過壓)切機(jī)?！揪唧w實(shí)施方式】:
[0019]按照本發(fā)明的模式，由于基本輪按照常見功率缺額方式(如50%ΛΡ)整定，那么原模式中的難點(diǎn)就不存在了。另外，按照df/dt與功率缺額基本成比例的特點(diǎn)，從fl到fn的時(shí)間增加了一倍，因此，可以不再考慮時(shí)間限制輪級(jí)問題，從而就可以降低首輪動(dòng)作頻率。雖然降低首輪動(dòng)作頻率會(huì)減少動(dòng)作輪級(jí)，但可以增加按時(shí)間劃分的動(dòng)作輪級(jí)，使基本輪的輪級(jí)大于或等于原模式中的輪級(jí)，所控制的負(fù)荷量也因此小于和等于原模式的負(fù)荷量，因而可以減少一部分過切；另外，功率缺額大于常見功率缺額方式的時(shí)由緊急輪啟動(dòng)快速切除負(fù)荷，雖然緊急輪最終動(dòng)作的只有一掄，但所對(duì)應(yīng)的各種方式卻有η-l輪，所以各種功率缺額方式均有對(duì)應(yīng)的緊急輪啟動(dòng)，快速抑制頻率的下降速度。降低首輪動(dòng)作頻率和抑制頻率的下降速度都可以使旋轉(zhuǎn)備用容量得到更充分的啟動(dòng)，增加發(fā)電出力，從而進(jìn)一步減少過切。
[0020]因此，本發(fā)明的低頻(低壓)減負(fù)荷控制模式，由于緊急輪可以有效抑制大功率缺額下系統(tǒng)頻率(電壓)的下降深度、較好協(xié)調(diào)系統(tǒng)最嚴(yán)重功率缺額方式和其他功率缺額方式對(duì)低頻(低壓)減負(fù)荷裝置的不同要求，從而可以避免原模式中一套定值必須兼顧多種不同方式的難點(diǎn)，因而能夠較好地解決傳統(tǒng)控制模式下低頻(低壓)減負(fù)荷方案中難以較好協(xié)調(diào)的問題。同時(shí)，由于基本輪的方式相對(duì)固定，且該方式與最大功率缺額方式相比，頻率變化率較小，首輪動(dòng)作到最后一輪動(dòng)作間的時(shí)間較長(zhǎng)，所以還可以增加裝置的動(dòng)作輪級(jí)以減少每輪所控制的負(fù)荷量、降低首輪動(dòng)作頻率以使系統(tǒng)備用容量得到充分利用等，因此，這樣的模式可以減少頻率緊急控制的過切量和減少由此造成的損失。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種頻率(電壓)緊急控制模式及其對(duì)應(yīng)的整定計(jì)算方法，其特征在于利用頻率(電壓)變化率判據(jù)構(gòu)成輪級(jí)，以用于抑制大功率缺額方式下系統(tǒng)頻率(電壓)下降深度。2.按照權(quán)利要求1所述控制模式及整定計(jì)算方法，其特征在過頻切機(jī)中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電力系統(tǒng)低頻(低壓)減負(fù)荷控制新模式及其整定計(jì)算方法。它根據(jù)頻率變化率df/dt(電壓變化率du/dt)與系統(tǒng)功率缺額大小成比例的特點(diǎn)，利用df/dt(du/dt)加速切負(fù)荷的功能，提出頻率(電壓)“緊急輪”的概念，建立了低頻(低壓)減負(fù)荷“緊急輪+基本輪+后備輪”的控制模式及其整定計(jì)算方法。與傳統(tǒng)的控制模式相比，新模式不僅可以有效抑制頻率(電壓)下降深度，提高低頻(低壓)減負(fù)荷裝置切負(fù)荷的精度，而且可以充分利用系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量，減少過切造成的損失。
【IPC分類】H02J3/00, H02J3/12
【公開號(hào)】CN105098761
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410186132
【發(fā)明人】關(guān)穎春
【申請(qǐng)人】恩施州國(guó)森農(nóng)業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年5月5日