Устройство для аварийного управления активной мощностью электростанций

Устройство для аварийного управления активной мощностью электростанций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

С4м4иалистииеских т есйубпик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявяено070477 (23)2475295/24-07 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет (51)М. Кл.2

Я 02 У 3/24

Государствеяиый комитет

СССР по демам язобретеяяй я открытяя (53) ИЖ 62 1 319 ,44:621.316..72 (088.8) Опубликовано 2509.79. Бязялетень )чо 35

Дата опубликования описания 260979

A.Ò. Путилова, В.И, Подшивалов, A.A Гробовой, Ф.И. Макаревич и С,Н. Талдонов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОГО УПРИЗЛЕНИЯ

AKTHBHQA мОЩностц0 электРОстМЩиЙ

Изобретение относится к электроэнергетике,а именно к противоаварийной автоматике электроэнергетических систем и предназначено для поведения надежности и предотвращения нару аения устойчивости параллельной работы станции и энергосистем в случае возникновения повреждений в энергосистеме, Известны устройства противоаварийной автоматики, содержащие пуско вые органы, исполйительные органы и блок расчета дозировки управляющих воздействий, определяемых по параметрам доаварийного режима и подаваемых на исполнительные органы для предотвращения нарушения устойчивости параллельной работы энергосистем (1) и (2), Одиако в Этих Устройствах расчет дозировки (определение интенсивности) управляющего воздействия для

hcex Фиксируемых повреждений осуществляется в доаварийном режиме на основании предварительно проведенных расчетов устойчивости, что предъявляет очень высокие требования к точности измерения возмущающего воздействия и дозировки импульса. В реальных условиях это значительно счижает эффективность и надежность аварийного управляющего воздействия.

Применительно к .аварийной разгрузке станции эта про6лема усугубляется нестабильностью динамических характеристик систем регулирования паровых турбин, являющихся в этом случае объектом воздействия.

Каибояее близким по технической сущности к изобретению является устройство для аварийного управления активной моввтостью электростанций, содержащее датчик скорости вращения генератора; выход которого включен на вход арифметического блока выделения скольжении, дифференциатор, вход которого подключен к выходу арифметического блока выделения скольжения, сумматор-определитель

2О знака суммарного сигнала, к одному из входов которого подключен выход дифференциатора, а выход соединен с входом логического блока, в цепь обратной связи которого включен ограничитель напряжения, а выход логического блока соединен с входом исполнительного блока. ОграииЧитель напряжения соединен с выходом блока определения величины аварийной разЗО грузки станции (3).

687529

В блоке определения величины аварийной разгрузки производят выявление анарийной ситуации и оценку необходимой величины управляющего воздействия в зависимости от величины исходного возмущения и аварийного изменения схемы злектроперецачи.

Таким образом известное устройство формирует управляющее воздействие в виде Последовательности прямоугольных импульсан неизменной в течение переходного процесса амплитуды, зависящей от величины исходного возмущения, и переменной длительности, определяемой сменой знака суммы параметров переходного процесса. однако такой подход к дозировке управляющего воздействия не учитывает характера переходного процесса, требует в составе блока определения величины аварийной разгрузки дополнительных логических элементов для подачи и снятия управляющего воздействия, что значительно снижает надежность и быстродействие устройства.

". .изкое быстродейстние устройства гребует увеличения интенсивности управляющих воздействий, что приводит к увеличению ущерба в энергообъединении, Кроме того, в известном устройстве необходимых характер изменения мощности турбины определяется по сигналам, пропорциональным параметрам переходного процесса. Это приводит к тому, что моменты переклю-35 чения управляющего воздействия определяются линией, имеющей вид прямой.

Тем самым учитывается нелинейный характер траекторий движения генератора, что создает опасность ноэникнове-40 ния нежелательных скользящего (в окрестностях установившегося режима) и антоколебательн ого (при больших отклонениях параметров) режимов.

Цель изобретения - увеличение эф- g$ фективности и надежности аварийного управления активной мощностью электростанций для повышения динамической устойчивости энергосистем, а также упрощение устройства. 50

Это достигается тем, что устройство для аварийного управления активной мощностью электростанции, содержащее датчик скорости вращения генератора, выход которого включен на вход арифметического блока выделения скольжения, дифференциатор, вход которого подключен к выходу арифметического блока ныделения скольжения, сумматор-определитель знака суммарного сигнала, к одному из входов которого подключен выход дифферента тора, а ныход соединен с входом логического блока, в цепь обратной связи которого включен ограничитель напряжения, а выход логического бло.— ка соедин н с входом исполнительного блока, снабжено блоком выделения и сглаживания модуля ускорения, функциональными преобразователями и кнтеграторси, причем выход арифметического блока выделения скольжения включен ка вход первого функциональ-. ного преобразователя и на вход интегратора, выход которого соединен с входом второго функционального преобразователя, выходы функциональных преобразователей включены на второй и третий входы сумматора-определителя знака суммарного сигнала, ныход дифференциатора соединен с входом блока выделения и сглаживания модуля ускорения, выход которого соединен с входом ограничителя напряжения.

На чертеже дана структурная схема устройства.

В нем датчик скорости 1 подключен на вход арифметического блока

2, с выходом которого сняэаны входы дифференциатора 3, интегратора 4 и функционального преобразователя 5.

С выходом интегратора 4 соединен вход функционального преобразователя б, выход которого наряду с выходами дифференциатора 3 и функционального преобразователя 5 подключен к входам сумматора-определителя 7 знака, Второй выход дифференциатора

3 связан с входом блока 8 выделения и сглаживания модуля ускорения, выход которого соединен с ограничителем 9 напряжения. ограничитель 9 напряжения включен н обратную связь выходного логического блока 10,вход которого соединен с выходом сумматора-определителя 7 знака, а выход— с исполнительными органами 11 аварийной разгрузки станции.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При возникновении аварийного возмущения сигнал с выхода дифференциатора 3, пропорциональный ускорению ротора генератора, подают в блок 8, где выделяют его модуль и произнодят сглаживание на интервале энакопостоянства ускорения. одновременно выходной сигнал арифметического блока 2, пропорциональный скольжению, инт егрируют н интеграторе 4 получая сигнал, пропорциональный отклонению угла вектора ЭДС генератора в переходном процессе. Выходные сигналы 2 и 4, пропорциональные параметрам переходного процесса, преобраэ онынают в функциональных преобразователях соответственно 5 и б в соответствии с заданным видом линии переключения упранляющего воздействия, Выходные сигналы преобразователей

5 и б и дифференциатора 3 суммируют в сумматоре-определителе 7 знака.

Суммарный сигнал с выхода блока 7

687529

ЦНИИПИ Заказ 5739/49 Тираж 85 7 Подпи сн ое

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 подают в выходной логический блок

10, где ограничивают по амплитуде ограничителем 9 напряжения в соответствии с сигналом, поступающим на ограничитель 9 напряжения с выхода блока 8, Выходной сигнал блока 10 подают на исполнительные органы 11 аварийной разгрузки станции.

Таким образом устройство формирует управляющее воздействие в виде последовательности прямоугольных импульсов, величина которых изменяется во времени в соответствии с характером переходного процесса, а моменты переключени я определяются сменой знака суммы функционально преобразованных параметров переходного процесса.

Введение в предлагаемое устройство блока выделения и сглаживания модуля ускорения и подключение его к ограничителю напряжения вместо используемого в известном устройстве сложного блока определения величины разгрузки позволяет определять необходимую интенсивность управляющего воздействия не однократно по величине исходного возмущения, а в течение всего времени переходного процесса на основании одного иэ параметров переходного процесса, а именно ускорения генератора. Такое реждение позволяет учесть характер переходного процесса и исключает необходимость выявления и анализа тяжести аварии, что повышает надежность аварийнorо управления активной мощностью и упрощает устройство.

Введение в устройство функционального преобразователя-сумматора позволяет формировать необходимый характер изменения мощности турбины в течение всего переходного процесса по сигналам, пропорциональным преобразованиям контролируемых параметров переходного процесса. Это позволяет приблизить вид линии переключения к нелинейному характеру траекторий движения генератора и способствует уменьшению опасности возникновения нежелательных скользящего и автоколебательного режимов.

Формула изобретения

Устройство для аварийного управ,— ления активной мощностью электростанций, содержащее датчик скорости вращения генератора, выход которого включен на вход арифметического блока выделения скольжения, дифференциатор, вход которого подключен к вы10 ходу арифметического блока выделения скольжения, сумматор-определитель знака суммарного сигнала, к одному из входов которого подключен выход дифференциатора, а выход соединен с входом логического блока, в цепь обратной связи которого включен ограничитель напряжения, а выход логического блока соединен с входом исполнительногo блока, о т л и ч а ющ е е с я тем, что с целью повышения динамической устойчивости энергосистемы и упрощения устройства, оно снабжено блоком выделения и сглаживания модуля ускорения, функциональными преобразователями и интегратором, причем выход арифметического блока выделения скольжения включен на вход первого функционального преобразователя и на вход,интегратора, выход которого соединен с входом второго функционального преобразователя, выходы функциональных преобразователей включены на второй и третий входы сумматора-оп 5 Ределителя знака суммарного сигнала, выход дифференциатора соединен с входом блока выделения и сглаживания модуля ускорения, выход которого соединен с входом ограничителя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 248041, кл . Н 02 У 3/24 1966, 45 2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 532151, кл. Н 02 7 3/24, 1974, 3. Авторское свидетельство СССР

Р 558351, кл, Н 02 1 3/24 1975 °