Способ обеспечения статической устойчивости при аварийном ослаблении связи электростанции с энергосистемой

Способ обеспечения статической устойчивости при аварийном ослаблении связи электростанции с энергосистемой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПРИ АВАРИЙНОМ ОСЛАБЛЕНИИ СВЯЗИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ С ЭНЕРГОСИСТЕМОЙ, согласно которому измеряют скольжение и теку1Це.е значение активной мощности по линии Рл, запоминают значение активности мощности b исходном режиме Вю, вычисляют текущее значение производной мощности по линии dRA/dt, фиксируют предел мощности по линии Рл. кокс. в переходном процессе и по величинам P« и Р.макс. формируют управляющий сигнал на разгрузку электростанции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения необходимой глубины разгрузки электростанции и надежности противоаварийного управления, фиксируют момент втягивания генераторов в синхронизм, в указанный момент времени фиксируют предел мощности по линии, а управляющий сигнал на разгрузку электростанции формируют, если значение активной мощности в исходном режиме больше предела мощности, уменьшенного на коэффициент запаса статической устойчивости Кз, причем глубину загрузки ЛР устанавливают равной ДР Рло-

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1050038 A (5g Н 02 J 3/24 а з -и !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ;,, ". !", Н ASTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСВ ВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3413828/24-07 (22) 31.03.82 (46) 23.10.83. Бюл. № 39 (72) Б, В. Катаев и В. И. Подшивалов (71) Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (53) 621.316.726 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 221125, кл. Н 02 J 3/24, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР № 250264, кл. Н 02 J 3/24, 1967.

Фиг/ (54) (57) 1. СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТА- .

ТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПРИ АВАРИЙНОМ ОСЛАБЛЕНИИ СВЯЗИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ С ЭНЕРГОСИСТЕМОЙ, согласно которому измеряют скольжение S и текущее значение активной мощности йо линии Р, запоминают. значение активности мощности в исходном режиме Ра, вычисляют текущее значение .производной мощности по линии dPQdt, фиксируют предел мощности по линии Рл. KQNc. в переходном процессе и по величинам Р и Риаз. формируют управляющий сигнал на разгрузку электростанции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения необходимой глубины разгрузки электростанции и надежности противоаварийного управления, фиксируют момент втягивания генераторов в синхронизм, в указанный момент времени фиксируют предел мощности по линии, а управляющий сигнал на разгрузку электростанции формируют, если значение активной мощности в исходном режиме больше предела мощности, уменьшенного на коэффициент запаса статической устойчивости К, причем глубину загрузки ЬР устанавливают равной Ь P =

= P o — (1 — Ку ) Р.а. монс.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что момент втягивания генераторов в синхро низм фиксируют при одновременном выполнении условия дРл/dt= 0 и S .Î.

1050038

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматическому управлению мощности в энергосистемах с целью повышения устойчивости.

Известен способ обеспечения статической устойчивости электропередачи, необходимость разгрузки в котором определяют по возникновению асинхронного хода.

Для определения необходимой глубины разгрузки электропередачи фиксируют значение передаваемой мощности в исходном режиме, уравнивают его с пределом мощности по линии при асинхронном ходе и определяют глубину разгрузки как разность этих значений (1).

Недостатком этого технического решения является отсутствие критериев, по которым определяется достижение максимума передаваемой мощности.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ (2) обеспечения статической устойчивости электростанции, согласно которому измеряют скорость изменения угла (скольжение) ds/Ю=

=S и текущее значение активной мощности по линии Р, запоминают значение активной мощности по линии в исходном режиме Р о, вычисляют текущее значение производной мощности по линии Р dt, фиксируют предел мощности по линии Рр в переходном процессе и по величинам Р а и

Р4 до с, формируют управляющий сигнал на разгрузку электростации. Критерием достижения предела передаваемой мощности по линии служит смена знака синхронизирующей мощности, определяемой косвенным путем по факту одновременного выполнения неравенства

И. dSл— я * Ч и — р — Э 4; где 6 и о — малые величины, определяемые чувствительностью измеряемых органов. В момент выполнения указанных неравенств фиксируют мгновенное значение подаваемой мощности, которое и принимают за фактический предел передаваемой по

JIHHHH MoIIIHocTH Рд маис.

Сигнал разгрузки формируется как разность значений перетоком мощности в исходном режиме Рка и фиксируемого предела в переходном процессе Р . маис, если результат разности по модулю будет меньше или равен установленной величины

)Р.ка — Р.а.маис. J z Я .

Недостатком известного способа является то, что используемый критерий определения фактического предела передаваемой мощности будет одинаково выполняться при асинхронном ходе в момент ресинхронизации генераторов электростанций при наличии глубоких качаний.

Однако при втягивании генераторов в синхронизм существенно определить момент начала ресинхронизации, и в период ре1 синхронизации зафиксировать последний максимум мощности перед режимом синхронных колебаний, который будет наибо лее точно соответствовать действительному пределу мощности и, следовательно, позволит точнее определить величину необходимой разгрузки. Максимум мощности по линии,при асинхронном ходе отличается от действительного предела мощности на величину асинхронной мощности.

f0 Кроме того, условие формирования управляющего воздействия, указанное в известном способе, не охватывает аварийные режимы, которые характеризуются значиФ тельным понижением предела передаваемой мощности, уровень которого может быть зна15 чительно ниже доаварийного значения мощности. При этом может сказаться, что в результате управляющее воздействие сформировано не будет.

Целью изобретения является повышение точности определения необходимой глубины разгрузки электростанции и надежности противоаварийного управления.

Поставленная цель достигается тем, что в способе обеспечения статической устойчивости при аварийном ослаблении связи электростанции с энергосистемой, согласно которому измеряют скольжение S и текущее значение активной мощности по линии

Рд, запоминают значение активной мощности в исходном режиме Рро, вычисляют

30 текущее значение производной мощности по линии ЯРД/dt, фиксируют предел мощности по линии Рд.каис. в переходном процессе и по величинам Рко и Рк.,макс формируют управляющий сигнал на разгрузку электростанции, дополнительно фиксируют момент втягивания генераторов в синхронизм, в указанный момент времени фиксируют предел мощности по линии, а управляющий сигнал на разгрузку электростанции формируют, если значение активной мощности в исходном режиме больше предела мощности, 4о уменьшенного на коэффициент запаса статической устойчивости К>, причем глубину разгрузки ЬР устанавливают равной ЬР =

= Рла — (1 — Кз) Р> макс

Кроме того, момент втягивания генераторов в синхронизм фиксируют при одновременном выполнении условий

de/dt=0 и &0

При тяжелом возмущении в энергосистеме, сопровождающемся последующим ослаблением связи электростанции и,:"фрго5р системой, может произойти нарушение устойчивости и начаться асинхроййый ход.

Результирующая устойчивость электростан- ции может быть обеспечена путем форсированной кратковременной разгрузки ее турбин. Фиксируемое в момент втягивания генераторов в синхронизм значение максимума мощности по линии Рк.макс. характери зует новый режим работы энергосистемы

1050038

3 обусловленной изменившимся составом электротехнического оборудования в приемной и передающей частях энергосистемы или изменившейся конфигурацией системообразуюшей сети. Значение предела передаваемой мощности преобразуют с учетом коэффициента запаса статической устойчивости

Кз и сравнивают с величиной перетока мощности исходного режима.

Если выполняется условие: Рла (1 — К )

Рл.манс, то формируют управляющее Воздействие 1)улр, предназначенное для длительного ограничения мощности турбин ге-, нераторов передающей электростанции по условию обеспечения статической устойчивости послеаварийного режима: " — К вЂ” (ç) Р """ 1 =К Р где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

После снятия сигнала глубокой кратковременной разгрузки мощность турбин восстанавливается до уровня, соответствующего требуемой глубине длительного ограничения..

На фиг. 1 представлена осциллограмма переходного процесса в момент ресинхронизации; на фиг. 2 — блок-схема устройства, реализующего предложенный способ.

Моменту втягивания генераторов в синхронизм (фиг. 1) соответствует характерная «двухгорбая» характеристика мощности генератора, обусловленная-глубокими качаниями ротора. В характеристике наблюдается два максимума, когда выполняется условие дРд /dt =0.

Однако при прохождении обоих максимумов изменение скольжения различно.

Это обстоятельство используется в предложенном способе для определения момента ресинхронкзации и фиксации предельного зйачения. первый максимум характеристики мощности можно зафиксировать при одновременном выполнении условий ЙР, /dt =0 и S)0.

Это условие используется в известном сйособе, однако оно одинаково будет выполняться как при асинхронном режиме, так и при ресинхронизации, и, следовательно, не позволит определить нужный момент для фиксации максимума мощности.

Второй максимум характеристики мощности появляется при смене знака скольжения и фиксируется при одновременном выполнении условий дРл/dt=O и SLO, что является OTличительным признаком от режима асинхронного хода с положительным скольжением и определяет момент ресинхронизации.

Устройство, реализующее предложенный способ, содержит датчик 1 скорости вращения турбогенераторов электростанции, блок 2 сравнения, блок 3 дифференцирования, блок 4 измерений, служащий для определения значения перетока мощности .по линии и его дифференцирования, блок 5

4 запоминания, блоки 6 и 7 сравнения, реагирующие на знаки входных сигналов, блок

8 логики И, ключ 9, блок 10 памяти, блок

11 преобразования, сумматор 12, звукочувствительный компаратор 13, ключ 14, 5 блок 15 формирования управляющего сигнала, подаваемого на вход системы регулирования турбины 16.

Выход датчика 1 скорости через последовательно соединенные блоки 2 и 3 свя)p зан с входом блока 7 сравнения. Первый выход блока 4 измерения мощности и ее производной связан с входом блока 6 сравнения, а второй выход блока 4 — с входом блока 5 запоминания, а также через ключ

9 и последовательно соединенные блоки 10

15 и 11 — с входом сумматора 12, к второму входу которого подключен выход блока 5 запоминания. Выход блока 8 логики И, к входу которого подключены выходы блоков

6 и 7 сравнения, подключены к управляю20 щему входу ключа 9. Выход сумматора 12 соединен с входом компаратора 13, выход которого подключен к управляющему входу ключа 14, а также через ключ 14 — с. входом блока 15 формирования управляющего сигнала.

Устройство работает следующим образом.

В блоке 1 измеряют скорость вращения цг турбогенератора. Результат сравнения сигнала, пропорционального скорости враще3О ния M турбогенераторов, и опорного сигнала Цщ, пропорционального ско) ости вращения генераторов в исходном режиме, получают в выходе блока 2. Из этого сигнала, пропорционального скольжению S генера35 торов в блоке 3 отфильтровывают постоян1 ную составляющую, появление которой вызывается отклонением частоты сети в исходном режиме.

В блоке 7 контроля знака скольжения

4О сигнала, пропорциональный переменной составляющей скольжения Б, сравнивается с малым значением 8z и при S< 6z сигнал поступает на один из входов блока 8 логики И. Сигнал; пропорциональный произ45 водной мощности по линии dP /dt, поступает на вход блока 6, где он сравнивается с малым значением о„. При этом дРл/dt Gl сигнал поступает на вход блока 8 логики И.

При наличии обоих сигналов на входе блока 8 ключ 9 замыкается, при этом сигнал

5р Р.маис, поступает в блок 10, где запоминается, Затем этот сигнал после преобразователя в блоке 11 (1 — Кэ) Р .маис, поступает в сумматор 12, куда поступает также сигнал с блока 5, пропорциональный мощности по линии в исходном режиме Рло .

Знак разности этих сигналов P =Рло — (1Кз)

Рн маис, полученный в сумматоре 12, контролируется компаратором 13. При ЛР>0

1050038

Ъ

Ь компаратор переводит ключ 14 в замкнутое Предложенный способ обеспечения стаположение. В результате сигнал ЬР посту- тической устойчивости благодаря фиксации пает в блок 15, где формируется управляю- максимума мощности в момент ресинхро. щее воздействие Ump =КЬ P на ограни- низации позволяет более точно определить чение мощности электростанции, реализуе- необходимую глубину разгрузки электромое через системы регулирования турби- 5 станции, что повышает надежность и эффекны 16. тивность противоаварийной автоматики.

Редактор А. Шандор

Заказ 8446/53

Составитель А. Окин

Техред И. Верес Корректор О. Билак

Тираж 6! 7 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 3S, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4