Устройство для аварийного управления нагрузкой энергосистемы по частоте Советский патент 1986 года по МПК H02J3/24 

ния строгой последовательности действия очередей разгрузки при начавшейся работе повторного включения

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к противоава- рийной автоматике энергосистем.

В энергосистемах широко применяются устройства автоматической час- тотной разгрузки (АЧР), производящие отключение части нагрузки при аварийном снижении частоты, и устройства автоматического повторного включения нагрузки после восстановления частоты (ЧАПВ).

Устройства АЧР подразделяются на две категории - быстродействующие очереди АЧР 1 (уставки по частоте в диапазоне примерно 46,5-48,5 Гц, уставки по времени не более 0,5 с) и медленнодействующие очереди АЧР II {уставки по частоте в диапазоне 48,6-48,8 Гц, уставки по времени 5-90 с)V Назначения очередей: АЧР I- предотвращение глубокого снижения частоты АЧР II - подъем частоты пос ле работы АЧР I, а также ликвидации каскадных аварийных возмущений

с повторяющимися снижениями частоты.

Как АЧР I, так и АЧР II вьтолняются большим числом очередей, причем может осуществляться как раздельное действие очереди АЧР 1иАЧР II (каждая на свою нагрузку), так и совме- щенное действие очередей АЧР I и АЧР II (на одну и ту же нагрузку).

Цель изобретения - снияЕение надежности работы энергосистемы при каскадных авариях с повторяющимися снижениями частоты путем ускорения действия устройства в повторных 1щк лах снижения частоты.

На чертеже приведена структурная схема устройства для управления на- грузкой энергосистемы по частоте,

Устройство содержит первый орган 1 измерения частоты, первый орган 2 вьщержки времени, второй орган 3 измерения частоты, второй орган 4 выдержки времени, блок 5 запрета, третий орган 6 выдержки времени.

сигнал с ОВВ 8 подается на третий вход органа 7 памяти.ОВВ 4 производит обратное включение нагрузки. 1 ил.

5 0

5

0

о

5

блок 7 памяти и четвертый орган 8 вьщержки времени.

Органы 1 и 3 предназначены для подключения к трансформатору напряжения. Выход, органа 1 Соединен с входом органа 2 и первым входом блока 5, Выход органа 2 предназначен для подключения к исполнительньм органам отключения нагрузки и соединен с вторыми входами блоков 5 и 7. Выход органа 3 соединен с входами органов 4 и 8. Выход органа 4 предназначен для подключения к исполнительным органам включения рагрузки, а выход органа 8 соединен, с третьим входом блока 7. Выход блока 5 через орган 6 соединен с первым входом блока 7, выход которого подключен к второму входу органа 2.

Орган 1 измерения частоты предназначен для измерения текущего зиа- чения частоты и его сравнения с уставкой срабатывания и уставкой возврата . При снижении частоты ниже f(.p дцр на выходе органа 1 появляется сигнал, который существует до тех пор, пока частота не восстанавливается до .

Орган 3 измерения частоты предназначен для измерения текущего значения частоты и его сравнения с уставкой срабатывания f. цд и уставкой врзврата fg , При подъеме частоты выше f JP д„р на выходе органа 3 появляется сигнал, который существует до тех пор, пока частота не снижается ниже е,,„е.

Орган 2 выдержки времени пред назначен для отсчета заданной выдержки, которая может изменяться в зависимости от характера протекания аварийного процесса. При подаче сиг- иаша на первый вход органа 2 в нем начинается отсчет заданной выдержки времени, по истечении которой на выходе этого органа появляется сигнал. При подаче сигнала на второй

вход органа 2 его выдержка времени уменьшается на соответствующую величину. При снятии сигнала с второго входа органа 2 в этом органе во станавливается исходная заданная выдержка времени. При снятии сигнала С первого входа органа 2 отсчет выдержки времени прекращается и при повторном появлении сигнала на этом входе отсчет выдержки времени начинается заново.

Органы вьщержки времени могут быть выполнены, например, на цифровом принципе, на принципе формирования постоянного напряжения, пропорционального времени и т.д.

Органы 4 и 8 выдержки времени предназначены для отсчета заданных выдержек времени. При подаче сигналов на их входы в этих органах начинается отсчет заданных вьщержек времени, по истечении которых на выходах этих брганов до истечения заданных вьи:(ержек времени отсчет выдержек времени прекращается, и при повторном появлении сигналов на их входах отсчет заданньк выдержек времени начинается заново. Орган 6 выдержки времени предназначен для формирования сигнала, пропорционального времени, в течение которого существует сигнал на его входе. При Снятии сигнала на входе органа 6 сигнал на его выходе с нимается. .

Блок 5 запрета предназначен для передачи сигнала, поступающего на его первый вход при отсутствии сигнала на втором входе, и блокирования прохождения сигнала на первом входе при наличии сигнала на втором входе. Он может быть, например, выполнен по схеме релейного или диодного ключа.

Орган 7 памяти предназначен для запоминания сигнала, поступающего на его первый вход. При наличии сигнала на первом входе органа 7 первоначальный сигнал на его выходе раве кулю. При отсутствии сигналов на вт ром или третьем входах этого органа и исчезновении сигнала на первом входе на выходе органа 7 запоминается последнее значение сигнала на первом входе.

При повторном появлении сигнала на первом входе и его последующем исчезновении последнее значение это2594074

го сигнала вновь запоминается, и выходной сигнал органа 7 уве.пичивает- ся на эту величину. При наличии сигнала на втором или третьем входах 5 органа 7 выходной сигнал этого органа снимается. , Предлагаемое устройство работает., следующим образом. При частоте выше уставки сраба- О тывания органа 1 сигнал на его выхо-. де отсутствует. При снижении частоты ниже уставки срабатывания . д органа 1 на его выходе появляется сигнал, который подается на первые 5 входы органа 2 вьщержки времени и блока 5 запрета. В органе 2 начинается отсчет вьщержки времени t,,,,. Поскольку сигнал на втором входе блока запрета отсутствует, сигнал, 20 поступающий на его первый вход, передается на вход органа 6 выдержки времени. На выходе последнего фор- мируется сигнал, пропорциональный времени t,-, в течение которого су- 25 ществуеТ сигнал на выходе органа t. Этот сигнал поступает на первый вход органа 7.i

Если до истечения вьщержки вре- ; мени tflqp органа 2 частота воеста- 30 новится до уставки возврата fg р органа t, то снимется- с игнал с вы- хода органа 1 и прекращается отсчет выдержки времени в органе 2. При исчезновении сигнала на первом вхо- 35 де блока 5 снимается сигнал с выко- да органа 6, а на вькоде органа 7 о памяти запоминается последний сигнал с органа 6, пропорциональный времени t , который подается на вто- 40 рой вход органа 2 выдержки времени.

Выдержка времени органа 2 умень- / . шается на величину t, и становится равной t,p -tr.

При повторном снижении частоты 45 ниже f f., ХЧР рзбота устройства протекает аналогичным образом. В органе 2 происходит отсчет выдержки времени -t,, а на выходе органа 6 формируется сигнал, пропорщсональ- 50 ный времени tj, в течение которого ; во втором цикле снижения частоты су- . ществуёт сигнал на выходе органа 1. Если до истечения вьщержки .времени Ццр -t органа 2 частота вое- 5 станавливается до уставки возврата fg Ачр органа 1, то снимается сигнал с выхода органа 1, прекращается от- Х-чет выдержки времени органа 2, снимается сигнал с выхода органа 6, на выходе органа 7 запоминается по следнйй сигнал с орх-ана 6, про- порцнональный времени t который

суммируется с ранее существовавшим сигналом на выходе этого органа,

пропорциональным t, . Сигнал пропор циональный подается на второй вход органа 2, вьздерлска времени

органа 2 уменьшается на величину t,ftj и становится равной tд,p -().

В последующих циклах снижения и подъема частоты работа устройства протекает аналогичноj в результате чего вьщержка времени органа 2 умень- шается до величин t,,p -( + ... .-t-t) , где n число щклов.

и . Если в каком-либо цикле снижения

частоты сигнал на выходе органа. 1 существуетв течение времени, превосходящем текущую вьдержку времени (t , frt2 + .. .+t) органа 2, то на выходе органа 2 появляется сигнал, поступающий на исполнительный орган отключения нагрузки. Кроме TorOj этот сигнап поступает на второй вход блока 5 запрета, в результате чего блокируется прохождение сигнала с .органа 1 в орган 6, и сигнал на вы- :4оде органа 6 снимается. Сигнал с выхода органа 2 поступает также на второй вход органа 7 памяти, в результате чего сигнал на выходе этого органа Становится .равным нулю и в органе 2 восстанавливается исходная .заданная выдержка времени .t . При последующем подъеме частоты до уставки возврата f органе 1 сни- . мается сигнал с вьжода этого оркана и органа 2 и, как следствие, сигналы с вторых входов блока 6 запрета и органа 7 памяти. Устройство возвра- щается в исходное состояние,

Если после очередного цикла снижения частоты, в котором устройство АЧР не сработало, происходит подъем частоты не только от f но.и до fcfl.4flnB появится сигнал на выходе органа 3 измерения час- Тоты, которьй существует до тех пор, пока частота не снижается до устан- Кй возврата подается на вкоДы органов 4 и 8 вьщержки вре Мени. Выдержка времени органа 8 при- ,нимается равной начальной выдержке . йременн устройств ЧАПВ по энергосистеме

нач. ЧЯ1)й

Если сигнал на выходе органа 3 существует в течение времени, которое прев.осходит , то на выходе органа 8 появляется сигнал. Наличие сигнала на выходе органа 8 означает, что в энергосистеме начался процесс обратного включения потребителей устройствами ЧАПВ. При повторном снижении частоты до уставок АЧР II в энергосистеме сначала срабатывают те очереди АЧР И, которые воздействуют на нагрузку, включенную устройствами ЧАПВ, поскольку в большинстве случаев ЧАПВ с минимальными выдержками времени выполняется на нагрузке, подключенной к очередной АЧР II с минимальными выдержками времени, работающим наиболее часто. Во избежание нарушения строгой последовательности действия очередной АЧР II (приводящего к увеличению ущерба при отключении нагрузки) необходимо в условиях начавшейся работы устройств ЧАПВ в энергосистеме восстановить исходную заданную уставку по времени несработавших очередей АЧР II. С этой целью сигнал с выхода органа 8 подается на третий вход органа 7 памяти, в результате чех о снимается сигнал с ВЕяхода этого органа, и в органе 2 восста- навливается исходная заданная выдержка времени .

Если в одном из циклов снижения частоты происходит срабатывание, данного устройства АЧР и отключение нагрузки, а при восстановлении час-; тоты до. fjn (|3j,g выходной сигнал органа 3 существует в течение времени, превосходящего выдержку времени органа 4, то на его выходе появляется сигнал и производится обратное включение нагрузки.

Таким образом, в предлагаемом устройстве при каскадном развитии аварии с повторяющимися снижениями частоты уставка по времени АЧР II (выдержка времени органа 2) не остается неизменной, а в каждом цикле снижения частоты уменьшается на время, в течение которого частота находится ниже уставки АЧР по час- д оте, В результате этого срабатывание очереди АЧР II, выполненной на пред.11агаемом устройстве, происходит раньше, чем очереди АЧР II, выполненной на базе известного устройства (или в более раннем илкле или в

71259407

ом же цикле, но раньше по времени). ак следствие этого, при выполнении чередной АЧР Ц на базе предлагаеого устройства время работы энергоистемы с пониженной частотой при аскадном характере аварии сократитщше те то те по в и ор ки пр по из ка на ор вых ор тр вт ган к в вре нен вьщ орг че мен

ся, что обеспечивает повьппение надежности работы энергосистемы.

Формула изобретения

Устройство для аварийного управления нагрузкой энергосистемы по частоте, содержащее первый и второй органы измерения частоты, входы которых предназначены для подключения к трансформатору напряжения, первый орган вьщержки времени, первый вход которого подключен к выходу первого органа измерения частоты, а выход предназначен для подключения к исполнительному органу отключения нагрузки, второй орган выдержки времени, вход которого подключен к вы- ходу второго органа измерения час- тоты а выход предназначен для пгод- ключения к исполнительному органу включения нагрузки, отличаюСоставитель Г.Дамская Редактор И.Дербак Тезсред л.Олейиик Корректор А.Обручар

Заказ 5133/54 Тираж 612 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

8

0

5

0

щ е е с Я тем, что, с целью повышения надежности работы энергосистемы при каскадных авариях с пов- торяющимися снижениями частоты путем ускорения действия устройства в повторных циклах снижения частоты, в него введены блок запрета, третий и четвертый органы вьщержки времени, орган памяти, а первый орган выдержки времени снабжен вторым входом, причем первый вход блока запрета подключен к выходу первого органа измерения частоты, второй вход блока запрета - к выходу первого органа вьщержки времени, вход третьего органа вьщержки времени соединен с выходом блока запрета, первый вход органа памяти подключен к выходу третьего органа выдержки времени, второй вход - к выходу первого органа вьщержки времени, третий вход - к выходу четвертого органа выдержки времени, выход органа памяти соединен с вторым входом первого органа вьщержки времени, а выход второго органа измерения частоты - с входом . четвертого органа вьщержки времени.

Изобретение относится к проти- воаварийной автоматике энергосистем. Цель изобретения - повышение надежности работы энергосистемы при каскадных авариях с повторяющимися снижениями частоты путем ускорения действия устройства в повторных циклах снижения частоты. При срабатывании органа 1 измерения частоты (ОИЧ) начинается отсчет времени в органе 2 выдержки времени (ОБЕ), втТН включения ногр1/з1Ш Л а через блок 5 запрета - в ОВВ 6; На вьпсоде ОВВ 6 формируется сигнал, пропорциональный времени существования сигнала на ОЙЧ 1. Этот сигнал поступает на первый вход органа 7 памяти. При восстановлении частоты на выходе органа 7 памяти запоминается сигнал с ОВВ 6, который подается на второй вход ОВВ 2. Вьщерж- ка времени ОВВ 2 уменьшается на запомненное время. При повторном снижении частоты в ОВВ 2 происходит отсчет второй вьздержки времени,равной разности между первой заданной вьщержкой и вьщержкой времени, запомненной блоком 7- памяти. На выходе ОВВ 6 формируется сигнал, пропорциональный времени, в течение которого во втором цикле и во всех последующих циклах снижения частоты существует сигнал на входе ОИЧ 1. Отключение очередной нагрузки происходит при снижении частоты на времяj большее времени срабатывания ОВВ 2. При подъеме частоты до частоты повторного включения срабатьтают ШЧ 3, ОВВ 8. Во избежание наруше- На (кпалтаплльнлм ораоЛ (Л 41 ел со 4i На uciKMHumeMtr Htfu 9fltan втям0- чемия ткрдзки