Способ автоматической частотной разгрузки Советский патент 1986 года по МПК H02J3/24 

Изобретение относится к противоаварийной автоматике энергосистем и может быть использовано, например, для реализации автоматической частотной разгрузки, отключения части потребителей энергосистемы в процессе частотной аварии и восста|Новления частоты после ее аварийного снижения.

Цель изобретения - обеспечение возможности восстановления частоты по заданному закону, обеспечивающему быстрое восстановление частоты без излишних отключений потребителей

С целью улучшения работы АЧР восстановление частоты должно происходить по заданному закону, например экспоненциальному ,

fi f, +. (Еист-е -О (1-е ),

где f частота в момент начала

о

восстановления частоты;, мтб значение, до которого частоту восстанавливают в процессе ликвидации дефицита мощности (как правило, это номинальное значение частоты);

fj - постоянная времени, с которой частоту восстанавливают .

Скорость восстановления частоты df./dt при любом значении частоты f можно выразить как

. (f п dt г мс,ь -

Если процесс восстановления частоты в энергосистеме идет по заданному закону, .то скорость изменения частоты в системе равна скорости df /dt. Если iai6paTb постоянную времени восстановления частоты t: заведомо большей максимального значения постоянной времени системь ( Cj Т ) , которая, в общем случае, меняется в зависимости от режима в энергосистеме, то условие df/dt - dfj/dt говорит о том, -что восстановление идет не по заданному -Закону и требуется произвести дополнительное отключение потребителей.

На фиг.) прийедена схема устройства, реализующего предлагаемый способ на 4иг.2 - частотно-временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит блок 1 измерения часто.ты, реле. 2 повышения частота, блок 3 измерения скорости измене1ння частоты, преобразователь 4 частоты, преобразователь 5 скорости из/ енения частоты, сумматор 6, усилитель 7, компаратор 8, логический элемент И 9, блок 10 выдержки времени и реагирующий орган II.

Устройство работает следуюпдам обр аз о м.

Напряжение измеряемой частоты пода тся на входы блоков 1 и 3 измерения частоты и измерения скорости изменения частоты, реле 2 повышения частоты, преобразователя 4 частоть и преобразователь 5 скорости изменения частоты.

При номинальной частоте в энергосистеме имеется сигнал на выходе реле 2 повышения частоты, отсутствует сигнал на выходе блока 1 измерения частоты, а на выходах преобразовате0 ля 4 частоты и преобразователя 5 скорости изменения частоты имеется на пряжение, пропорциональное соответственно отклонению частоты от номинального (или другого заданного) зна5 чения и скорости изменения частоты. Сигналом с выхода реле 2 блок 10 выдержки времени установлен в ноль. При снижении частоты в системе, ниже уровня уставки запуска АЧР-П f д„ сра0 батывает блок 1 измерения частоты и с его выхода подается- сигнал на один вход логического элемента И 9. Уставка блока 3 выбирается так, что сигнал на его выходе появляется при

5 условии df/dt А, где А - очень малая отрицательная величина или ноль.

Сигнал f с выхода преобразователя 4 частоты подается на один вход сумматора 6, на второй вход которого подается сигнал уставки f. . Сумматор 6 вычитает эти сигналы и на его выходе имеется сигнал f ,, g -f. Данная разность ,умножается в усилителе 7 на величину 1 /7, . Таким обfi . .

разом, в компараторе S происходит сравнение величин df/dt (с выхода преобразователя 5) и df,/dt (f, -f)/tj(c выхода усилителя 7). При соблюдении трех условий - частота в

системе аварийная (срабатывает блок 1 измерения частоты),снижение частоты прекращено (срабатывает блок 3) и скорость восстановления частоты меньше заданной df/dt df./dt

5 (срабатывает компаратор 8) - на всех трех входах логического элемента И 9 имеютсясигналы. При этом подается си.гнал на вход управления блока 10 выдержки времени и начинается от счет выдержки времени всех очередей АЧР-П. Первая очередь АЧР-П срабатывает мгновенно в момент времени t (точка а- на фиг. 1) , Допустим,что отключения данной очереди хватает для -ТОГО, чтобы ускорить процесс восстановления частоты (df/dt (кривая Б на фиг.Л). Сигнал с выход компаратора 8 исчезает и, следовательно, исчезает сигнал с выхода ло гического элемента И 9. Отсчет выдержки времени приостанавливается. Частота в системе стремится к уровн f.c., . f,, (фиг.1). В момент времени, соответствующи точке b на фиг.1, скорость подъема частоты снова становится меньше заданной, появляются все три сигнала на входе логического элемента И 9 и продолжается отсчет выдержки времени Всех очередей АЧР-П. В момент времени t (точка С) срабатывает вторая .очередь АЧР-П, скорость подъ ема частоты увеличивается, но, например, все еще остается меньше величины df.,/dt. Частота стремится к новому значению f., , fsev.6 Чеat в момент рез,интервал времени времени tj срабатывает следующая оч редь АЧР-П (точка d на фиг.1). На фиг.1 показан случай, когда отключения трех очередей оказалось достаточно для восстановления часто ты по закону, близкому к заданному. 35

При подъеме частоты выше уровня f„ исчезает сигнал с выхода блока I измерения частоты, этим прекращается отсчет выдержки времени АЧР-П, а при подъеме частоты выше уровня f, .. побез 6

дается сигнал на вход сброса выдержки времени блока 10 выдержки времени и схема становится в исходное положение .

В случае каскадной аварии при пов торном снижении частоты, так как скорость df/dt А, приостанавливается отсчет времени элементов времени. Разгрузка выполняется за счет катего рии АЧР-1 и последующее восстановление частоты происходит с помощью оставшихся очередей АЧР-П в уже известном порядке,

Закон восстановления частоты может быть выбран не только экспонен- ss

циалБным, но и другим, например, аппроксимирован отдельными частотнорости изменения частоты, большей заданной уставки, о тличающи йс я тем, что, с целью восстановления частоты по заданному закону, скорость изменения частоты в энергосистеме дополнительно сравнивают с второй уставкой по скорости, равной отношению

J d-Sf

где f,

значение, до которого

чс-t.e,. восстанавливают частоту в энергосистеме; f - текущее значение частоты 1j - заданное значение постоянной времени,

причем отсчет выдержки времени отключения очередей частотной разгрузки запускают в случае, когда сковой и меньше второй уставок по скорости. времс нными линейными участками. При этом техническая реализаци способа остается неизменной. В предлагаемом способе точность восстановления частоты по заданному закону тем вьше, чем меньше интервал времени между отдельными очередями АЧР-П. Поэтому интервал времени может быть уменьшен до уровня 0,50,7 с. В качестве элементов устройства могут быть использованы стандартные элементы противоаварийной автоматики энергосистем, а также стандартные электронные элементы. Использование предлагаемого способа и построение устройства с указанным включением элементов позволяют обеспечить восстановление частоты в энергосистеме в процессе частотной аварии по заданному закону, уменьшить излишние отключения потребителей и избежать перерегулирование частоты в системе. Формула изобретения Способ автоматической частотной разгрузки путем измерения частоты в энергосистеме, ее сравнения с уставкой запуска, измерения скорости изменения частоты и отключения потребителей очередями с определенными интервалами между ними при снижении частоты ниже уставки запуска и скорость изменения частоты больше пер

Изобретение относится к противоаварийной автоматике и используется для автоматической частотной разгрузки (АЧР). Цель изобретения - обеспечение возможности восстановления частоты по заданному закону. При аварийной частоте в энергосистеме, скорости изменения частоты, большей заданной уставки, и скорости восстановления частоты, меньшей заданной, начинается отсчет выдержки времени всех, очередей АЧР. Первая очередь АЧР срабатывает мгновенно. При восстановлении частоты энергосистемы отсчет выдержки времени приостанавливается. При последующем снижении скорости подъема частоты отсчет выдержки времени будет продолжаться. Б случае увеличения частоты выше частоты уставки запуска отсчет времени прекращается. При восстановле« нии номинальной частоты происходит С/) сброс выдержки времени и система приходит в исходное состояние. В данном способе закон восстановления частоты может быть выбран не только экспоненциальным, но и другим ,например аппроксимирован отдельными частотно-временными линейными участками . 2 ил.