Способ и устройство дистанционного бесканального контроля работы источника генерации, подключенного к электрической сети, питающейся от двухтрансформаторной подстанции Российский патент 2022 года по МПК H02J13/00 H02J9/04 

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для дистанционного бесканального контроля снижения мощности и отключения источника генерации, подключенного к электрической сети, питающейся от двухтрансформаторной подстанции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ контроля успешного включения пункта АВР в кольцевой сети, питающейся от разных шин двухтрансформаторной подстанции, заключающийся в фиксации двух бросков тока и в отсчете времени между ними, начиная с момента появления первого увеличения тока короткого замыкания (к.з.) на шинах трансформатора основного источника питания, равного выдержке времени включения пункта АВР, в котором в момент окончания отсчета времени контролируют появление второго увеличения тока на шинах трансформатора резервного источника питания и если он больше нормального рабочего тока, но меньше тока к.з., то при его появлении устанавливают факт успешного включения пункта АВР (патент РФ №2214667, МПК⁷ Н02J 13/00, опубл. 20.10.2003, Бюл. №29).

Недостатком известного способа является недостаточная функциональность и достоверность, связанные с тем, что способ не предусматривает возможности контроля снижения мощности и отключения источника генерации, подключенного к электрической сети, питающейся от двухтрансформаторной подстанции и не учитывает, при осуществлении дистанционного контроля, значений напряжения в разных режимах работы контролируемой электрической сети.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей способа и повышение достоверности контроля путем обеспечения контроля снижения мощности и отключения источника генерации, подключенного к электрической сети, питающейся от двухтрансформаторной подстанции и учета, при осуществлении дистанционного контроля, значений напряжения в разных режимах работы контролируемой электрической сети.

В результате использования предлагаемого изобретения достигается расширение функциональных возможностей способа и повышение его достоверности контроля путем обеспечения контроля снижения мощности и отключения источника генерации, подключенного к электрической сети, питающейся от двухтрансформаторной подстанции и учета, при осуществлении дистанционного контроля, значений напряжения в разных режимах работы контролируемой электрической сети за счет того, что контролируют ток и напряжение в отходящих от разных шин двухтрансформаторной подстанции линиях, имеющих электрические связи с участком сети, к которому подключен источник генерации, фиксируют увеличения рабочего тока и снижения напряжения в контролируемых отходящих линиях, и интервалы времени между ними, сравнивают значения увеличения рабочего тока и снижения напряжения, интервалов между ними с заданными и на основании этого делают выводы о снижениях мощности и отключениях источника генерации, подключенного к электрической сети.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе дистанционного бесканального контроля работы источника генерации, подключенного к электрической сети, питающейся от двухтрансформаторной подстанции, заключающемся в контроле бросков тока на двухтрансформаторной подстанции и измерении интервалов времени между ними, согласно изобретению, контролируют ток и напряжение в отходящих от разных шин двухтрансформаторной подстанции линиях, имеющих электрические связи с участком сети, к которому подключен источник генерации, фиксируют увеличение рабочего тока и снижения напряжения в отходящих линиях, имеющих электрические связи с участком сети, к которому подключен источник генерации (контролируемые отходящие линии), сравнивают значение увеличения тока и значение снижения напряжения, зафиксированных в одной из контролируемых отходящих линий, со значением тока, соответствующего току нагрузки первого участка сети, и значением напряжения, соответствующего рабочему напряжению первого участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации, фиксируют, через интервал времени, в той же контролируемой линии, увеличение тока, соответствующий по значению увеличения тока нагрузки второго участка сети, и снижение напряжения, вызванные подключением нагрузки второго участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации, если увеличения тока со значением, соответствующим значению тока нагрузки второго участка сети, и снижения напряжения, вызванного подключением нагрузки второго участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации, не будет зафиксировано, то делают вывод о снижении мощности источника генерации и отключении его от первого участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации, передают эту информацию диспетчеру и отображают средствами отображения, если увеличение тока, соответствующее значению тока нагрузки второго участка сети, и снижение напряжения, вызванное подключением нагрузки второго участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации, будут зафиксированы через интервал времени, соответствующий выдержке времени срабатывания автоматического включения резерва секционирующего пункта с функцией автоматического включения резерва, установленного между первым и вторым участком сети, питаемым в нормальном режиме от источника генерации, делают вывод об одновременном отключении источника генерации от всей нагрузки, передают эту информацию диспетчеру и отображают средствами отображения, если увеличение тока, соответствующее по значению току нагрузки второго участка сети, и снижение напряжения, вызванное подключением нагрузки второго участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации будут зафиксированы через больший интервал времени, чем выдержка времени срабатывания автоматического включения резерва секционирующего пункта с функцией автоматического включения резерва, установленного между первым и вторым участком сети, питаемым в нормальном режиме от источника генерации, делают вывод, что вначале произошло снижение мощности источника генерации, а позже произошло его отключение от всей нагрузки, передают эту информацию диспетчеру и отображают средствами отображения.

Технический результат достигается также тем, что предлагаемое устройство дистанционного бесканального контроля работы источника генерации, подключенного к электрической сети, питающейся от двухтрансформаторной подстанции, включающее датчики тока, согласно изобретению, снабжено датчиками напряжения, установленными перед точками подключения выключателей отходящих от разных шин двухтрансформаторной подстанции линий, имеющих электрические связи с участком сети, к которому подключен источник генерации, датчиками тока, установленными перед точками подключения выключателей отходящих от разных шин двухтрансформаторной подстанции линий, имеющих электрические связи с участком сети, к которому подключен источник генерациии, блоком обработки и отображения информации, осуществляющим обработку информации, поступающей от датчиков тока и напряжения, выполняющим ее обработку, передающим и отображающим информацию, поступающую с датчиков тока и напряжения и результаты ее обработки.

Сущность предлагаемого способа и устройства поясняется чертежом, согласно которому: Т1 - силовой трансформатор, Т2 - силовой трансформатор, G3 - источник генерации, ВВ4 - вводной выключатель низкого напряжения трансформатора Т1, ВВ5 - вводной выключатель низкого напряжения трансформатора Т2, ВО6 - выключатель отходящей линии от секции шин, питаемой от трансформатора Т1, ВО7 - выключатель отходящей линии от секции шин, питаемой от трансформатора Т2, ВО8 - выключатель отходящей линии от источника генерации, ВС9 - выключатель секционный, СПАВР10 - секционирующий пункт, оснащенный функцией АВР, СПАВР11 - секционирующий пункт, оснащенный функцией АВР, СПАВР12 - секционирующий пункт, оснащенный функцией АВР, СПАВР13 - секционирующий пункт, оснащенный функцией АВР, S14 - электрическая нагрузка, S15 - электрическая нагрузка, S16 - электрическая нагрузка, S17 - электрическая нагрузка, S18 - электрическая нагрузка, ДТ19 - датчик тока, ДТ20 - датчик тока, ДН21 - датчик напряжения, ДН22 - датчик напряжения, БОиОИ23 - блок обработки и отображения информации.

Способ реализуется следующим образом с помощью предлагаемого устройства.

С помощью датчиков тока ДТ19 и ДТ20 и датчиков напряжения ДН 21 и ДН 22 контролируют значения тока и напряжения в отходящих линиях, питающихся от трансформаторов Т1 и Т2 и имеющих электрические связи с участком сети, к которому подключен источник генерации G3. При этом в нормальном режиме от источника генерации питаются два участка сети, а именно участок между СПАВР10, СПАВР11 и СПАВР13 - первый участок сети, питаемый в нормальном режиме от источника генерации G3, и участок между ВО8 и СПАВР13 - второй участок сети, питаемый в нормальном режиме от источника генерации G3. В нормальном режиме датчик тока ДТ19 фиксирует ток, соответствующий по значению току нагрузки S14, и ДН21 фиксирует напряжение, значение которого обусловлено протеканием тока нагрузки S14, а датчик тока ДТ20 - фиксирует ток, соответствующий по значению суммарному току нагрузки S17 и S16, и датчик напряжения ДН22, фиксирует напряжение, значение которого обусловлено протеканием тока нагрузок S17 и S16. Информация с датчиков тока ДТ19 и ДТ20 и датчиков напряжения ДН21 и ДН22 передается в блок обработки и отображения информации БОиОИ23. Если блок БОиОИ23 зафиксирует информацию об увеличении рабочего тока, поступившую с ДТ19, или ДТ20, и снижении напряжения, поступившую с ДН21 и ДН22, причем значение увеличения тока и снижения напряжения будут соответствовать значениям, обусловленным подключением нагрузки S15, то есть нагрузки первого участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации G3, то БОиОИ23 включит отсчет времени, соответствующего выдержке времени срабатывания автоматического включения резерва СПАВР13. Увеличение тока и снижение напряжения будут вызваны тем, что отключится СПАВР13, отключая G3 от нагрузки S15, после чего на участке между СПАВР10, СПАВР11 и СПАВР13 исчезнет напряжение, что приведет к работе автоматического включения резерва СПАВР10, или СПАВР11 в зависимости от их настройки. Именно включение СПАВР 10, или СПАВР11 на нагрузку S15 и приведет к увеличению рабочего тока и снижению напряжения в соответствующей линии, питаемой от Т1, или Т2.

Увеличение тока и снижение напряжения, соответствующие подключению нагрузки S18 могут быть вызван тем, что отключится ВО8, отключая G3 от нагрузки S18, после чего на участке между ВО8 и СПАВР13 исчезнет напряжение, что приведет к работе автоматического включения резерва СПАВР13. Именно включение СПАВР13 на нагрузку S18 и приведет к увеличению рабочего тока и снижению напряжения, соответствующих подключению нагрузки S18 в соответствующей линии, питаемой от Т1, или Т2.

Если увеличения тока со значением, соответствующим значению тока нагрузки S18, и снижения напряжения, обусловленного подключением нагрузки S18, то есть нагрузки второго участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации G3, не будет зафиксировано соответствующими датчикам ДТ19, или ДТ20, и ДН21, или ДН22, в момент окончания времени отсчета, то делается вывод о снижении мощности источника генерации и отключении его только от нагрузки S15. БОиОИ23 в этом случае фиксирует, передает и отображает данную информацию диспетчеру тем, или иным способом, в том числе с помощью средств сигнализации, отображения на щите, панели, экране и других средствах отображения информации.

Если увеличение тока, соответствующее значению тока нагрузки S18, и снижение напряжения, обусловленное подключением нагрузки S18, будут зафиксированы через интервал времени, соответствующий выдержке времени срабатывания автоматического включения резерва СПАВР13, делается вывод об одновременном отключении источника генерации от всей нагрузки, то есть от S15 и S18. БОиОИ23 в этом случае фиксирует, передает и отображает данную информацию диспетчеру тем, или иным способом, в том числе с помощью средств сигнализации, отображения на щите, панели, экране и других средствах отображения информации.

Если увеличение тока, соответствующее по значению току нагрузки S18, и снижение напряжения, обусловленное подключением нагрузки S18, будут зафиксированы через больший интервал времени, чем выдержка времени срабатывания автоматического включения резерва СПАВР13, то делается вывод, что вначале произошло снижение мощности источника генерации, а позже произошло его отключение от всей нагрузки. БОиОИ23 в этом случае фиксирует, передает и отображает данную информацию диспетчеру тем, или иным способом, в том числе с помощью средств сигнализации, отображения на щите, панели, экране и других средствах отображения информации.

Применение предлагаемого способа и устройства позволяет повысить наблюдаемость электрических сетей, к которым подключены источники генерации, посредством повышения достоверности получаемой информации и расширения функциональных возможностей способа за счет обеспечения возможности контроля снижения мощности и отключения источника генерации, подключенного к электрической сети, питающейся от двухтрансформаторной подстанции и учета, при осуществлении дистанционного контроля, значений напряжения в разных режимах работы контролируемой электрической сети.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей. Технический результат заключается в повышении точности контроля снижения мощности и отключения источника генерации. Достигается тем, что в способе дистанционного бесканального контроля работы источника генерации контролируют ток и напряжение в отходящих от разных шин двухтрансформаторной подстанции линиях, имеющих электрические связи с участком сети, к которому подключен источник генерации, фиксируют увеличение рабочего тока и снижение напряжения в отходящих линиях, имеющих электрические связи с участком сети, к которому подключен источник генерации, сравнивают значения тока и напряжения, зафиксированных в одной из контролируемых отходящих линий, со значением тока, соответствующего току нагрузки первого участка сети, и значением напряжения, соответствующего рабочему напряжению первого участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации, фиксируют, через интервал времени, в той же контролируемой линии, увеличение тока, соответствующее по значению увеличению тока нагрузки второго участка сети, и снижение напряжения, вызванные подключением нагрузки второго участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации, на основании полученных данных делают вывод о состоянии источника генерации, передают эту информацию диспетчеру и отображают средствами отображения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ дистанционного бесканального контроля работы источника генерации, подключенного к электрической сети, питающейся от двухтрансформаторной подстанции, заключающийся в контроле бросков тока на двухтрансформаторной подстанции и измерении интервала времени между ними, отличающийся тем, что контролируют ток и напряжение в отходящих от разных шин двухтрансформаторной подстанции линиях, имеющих электрические связи с участком сети, к которому подключен источник генерации, фиксируют увеличение рабочего тока и снижение напряжения в отходящих линиях, имеющих электрические связи с участком сети, к которому подключен источник генерации (контролируемые отходящие линии), сравнивают значение увеличения тока и значение снижения напряжения, зафиксированных в одной из контролируемых отходящих линий, со значением тока, соответствующего току нагрузки первого участка сети, и значением напряжения, соответствующего рабочему напряжению первого участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации, фиксируют, через интервал времени, в той же контролируемой линии, увеличение тока, соответствующее по значению увеличению тока нагрузки второго участка сети, и снижение напряжения, вызванные подключением нагрузки второго участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации, если увеличение тока со значением, соответствующим значению тока нагрузки второго участка сети, и снижение напряжения, вызванного подключением нагрузки второго участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации, не будут зафиксированы, то делают вывод о снижении мощности источника генерации и отключении его от первого участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации, передают эту информацию диспетчеру и отображают средствами отображения, если увеличение тока, соответствующее значению тока нагрузки второго участка сети, и снижение напряжения, вызванное подключением нагрузки второго участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации, будут зафиксированы через интервал времени, соответствующий выдержке времени срабатывания автоматического включения резерва секционирующего пункта с функцией автоматического включения резерва, установленного между первым и вторым участками сети, питаемыми в нормальном режиме от источника генерации, делают вывод об одновременном отключении источника генерации от всей нагрузки, передают эту информацию диспетчеру и отображают средствами отображения, если увеличение тока, соответствующее по значению току нагрузки второго участка сети, и снижение напряжения, вызванное подключением нагрузки второго участка сети, питаемого в нормальном режиме от источника генерации, будут зафиксированы через больший интервал времени, чем выдержка времени срабатывания автоматического включения резерва секционирующего пункта с функцией автоматического включения резерва, установленного между первым и вторым участками сети, питаемыми в нормальном режиме от источника генерации, делают вывод, что вначале произошло снижение мощности источника генерации, а позже произошло его отключение от всей нагрузки, передают эту информацию диспетчеру и отображают средствами отображения.

2. Устройство дистанционного бесканального контроля работы источника генерации, подключенного к электрической сети, питающейся от двухтрансформаторной подстанции для осуществления способа по п. 1, включающее датчики тока, отличающееся тем, что снабжено датчиками  напряжения, установленными перед точками подключения выключателей отходящих от разных шин двухтрансформаторной подстанции линий, имеющих электрические связи с участком сети, к которому подключен источник генерации, датчиками тока, установленными перед точками подключения выключателей отходящих от разных шин двухтрансформаторной подстанции линий, имеющих электрические связи с участком сети, к которому подключен источник генерации,  блоком обработки и отображения информации, осуществляющим обработку информации, поступающей от датчиков тока и напряжения, выполняющим её обработку, передающим и отображающим информацию, поступающую с датчиков тока и напряжения, и результаты её обработки.