Устройство делительной автоматики по частоте электростанции Советский патент 1990 года по МПК H02J3/24 

§

ел

00 Јъ О

1C

00

Тп; и поступает на информационные входы блоков соответственно, где подсчитывается небаланс мощности для каждого варианта деления по фор- ,

муле ьр; % (1 - . расчет

г; производится для тех вариантов, для

которых на управляющие входы поступают сигналы от соответствующих блоков ю , куда информация о состоянии выключателей поступает циклически

15346284

(1 раз в минуту). Рассчитанные небалансы поступают в блок 9, где выбирается вариант с минимальным ДР; , который через дешифратор 10 поступает в блок 11, При аварийном снижении частоты на управляющий вход блока 11 поступает сигнал с блоков 7 или 8, после чего поступает сигнал на исполнительный орган автоматики деления схемы электростанций по соответствующему выбранному варианту, 1 ил.

Изобретение относится к противоаварийной автоматике энергосистем. Цель - повышение надежности электроснабжения и снижение ущерба потребителей при ликвидации аварийного снижения частоты. Устройство содержит блок 1 измерения частоты, два блока сравнения 2 и 3, N сумматоров генерации и потребления активной мощности 4₁ - 4_N, где N=1..., N-число вариантов деления схемы электростанции, N блоков фиксации положения выключателей 5₁ - 5_N, N блоков расчета относительного небаланса активной мощности 6₁ - 6_N, два органа 7 и 8 выдержки времени, блок 9 выбора номера варианта схемы деления, дешифратор 10 и блок 11 настройки исполнительного органа. Уставки блоков 2 и 3 сравнения 47,0 и 45,5 Гц соответственно. В блоки 4₁ - 4_N циклически поступает информация о генерируемой и потребляемой мощности, разделенная по вариантам деления, суммируется ΣP_RI и ΣP_NI и поступает на информационные входы блоков 6₁ - 6_N соответственно, где подсчитывается небаланс мощности для каждого варианта деления по формуле ΔР_I% = (1 - ΣP_NI/ΣP_RI)^.100%. Расчет производится для тех вариантов, для которых на управляющие входы поступают сигналы от соответствующих блоков 5₁ - 5_N, куда информация о состоянии выключателей поступает циклически (1 раз в минуту). Рассчитанные небалансы поступают в блок 9, где выбирается вариант с минимальным *98

Изобретение относится к электротехнике,- в частности к противоаварий- ной автоматике энергосистем.

Цель изобретения - повышение на- дйжности энергоснабжения и снижение ущерба потребителей при ликвидации аварийного снижения частоты,

На чертеже представлена структурная схема устройства.

I Устройство содержит блок 1 измере- нря частоты, первый 2 и второй 3 бло- к сравнения, п сумматоров 4,,-4ыгене- рЈции и потребления активной мощности, п блоков 5;|-5N фиксации положения выключателей, п блоков расчета относительного небаланса активной мощности, первый 7 и второй 8 б,роки выдержки времени, блок 9 выбо- pk номера варианта схемы деления, дешифратор 10, блок 11 настройки исполнительного органа, где - N - число вариантов деления схемы электростанции.

Блок 1, вход которого предназначен для подключения к трансформатору напряжения, служит для измерения частоты энергосистемы. Его выходной сигнал пропорционален частоте. Блоки 2 и 3 предназначены для сравне- йия текущего значения частоты f с, заданными уставками этих блоков соответственно ад и . зад (47,0 Л 45,5 Гц).

При снижении частоты ниже f,эад (fa30(.) на выходе блока 2(3) появляется положительный сигнал

if f(bf f23afc- f).

При значениях частоты выше Лэад ( иод на выходе блока 2(3) сигнал отсутст- $ует. Блоки 7 и 8 предназначены для создания соответствующих выдерже Времени, При появлении на их входах

0

5

0

5

0

5

0

5

сигналов начинается отсчет заданных выдержек времени соответственно f, Зад и f-г эад по истечении которых на их выходе появляется сигнал. При снятии входного сигнала до окончания отсчета выдержки времени происходит возврат блоков 7 и 8 выдержки времени в исходное состояние.

Сумматоры (с индексами Г-генерация, П-потребление) предназначены для приема информации о генерации блоков и потреблении активной мощности каждого присоединения, в том числе и собственных нужд, а также для вычисления суммарной мощности генерации и потребления выделяемого района каждого варианта деления схемы. Вычисленные суммы поступают на информационные входы блоков 6(-6|д, в которых вычисляется относительный небаланс генерации и потребления каждого варианта. Блоки 4 и 6 могут быть выполнены на базе аналоговой и цифровой техники.

Блоки 5t-5M предназначены .для подключения и фиксации положения выключателей, причем к каждому из этих блоков подключена информация о тех выключателях, которые определяют конфигурацию электрической схемы отделяемой части станции для соответствующего варианта деления. Выходы блоков 5у|-5ц подключены к управляющим входам соответствующих

бЛОКОВ 6(-6(j,

Входы блока 9 подключены к выходам блоков 6,-бщ. В нем определяется номер варианта деления схемы станции, в которой относительный небаланс между генерацией и потреблением минимальный.

Дешифратор 10 предназначен для определения номеров выключателей,которые должны быть отключены при реализации выделения по тому варианту, номер которого определен в блоке 9, Возможные варианты деления в блоки 9 и 10 закладываются заранее по произведенным ранее расчетам.

Блок 11 предназначен для настройки исполнительного органа на отключение соответствующих выключателей согласно выбранному варианту деления с минимальным небалансом. Сигнал на выходе .блока 11 появляется при постулении на его управляющий вход сигнала с выхода блока 7 или 8. Этот блок может быть выполнен по принципу И с помощью релейных ключей. При проектировании автоматики для конкретной тепловой электростанции создается математическая модель станции, т.е. нумеруются все выключатели в электрической схеме станции, все генераторы и потребители мощности. Определяются возможные варианты отделения станции от энергосистемы. Для каждого варианта однозначно определяются: номера выключателей, включенное состояние которых обязательно для данного выделения, номера генерирующих и нагрузочных узлов, номера выключателей, которые должны быть отключены для реализации данного выделения,Каждому варианту присваивается порядковый номер 1 - N,

Устройство работает следующим образом,

В блоки 5, -5(д циклически (примерно 1 раз в минуту) поступает оперативная информация о состоянии выключателей станции. На выходе блоков появляется сигнал только лишь в том случае, когда все выключатели,соответствующие данному варианту деления, находятся во включенном состоянии, В случае, когда хотя бы один из выключателей, соответствующих данному делению, отключен, сигнал на выходе соответствующего блока 5 отсутствует, а возможность деления по этой схеме в дальнейшем не анализируется,

В сумматоры ,) поступает информация о генерируемой и потребляемой мощности, разделенная по вариантам деления, суммируется отдельно 2LPr; и ZJr,; и далее поступает на информационные входы блоков 6,(-6м. В этих блоках для каждого варианта подсчитывается небаланс по формуле

UP;% (1

5

5

- 100%.

2-гг;

Расчет в блоках 6,-6N проводится только при поступлении на управляющие входы сигналов от блоков 54-5м, разрешающих деление по данному варианту.

Рассчитанные небалансы поступают на входы блока 9, где выбирается вариант с минимальным UP; % (варианты с АР; -с О, т.е, с превышением потребления над генерацией, в выборе не участвуют). Информация на выходе блока -Ј есть номер варианта деления с

&р; % мин.

С выхода блока 9 номер выбранного варианта поступает на вход дешифратора 10, где определяются соответствующие этому номеру выключатели, которые нужно отключить, далее сигнал поступает на блок 11 настройки исполнительного органа, в котором они запоминаются,

В нормальном режиме (при . ) сигнал с измерительного блока 1 поступает на входы блоков 2 и 3, сигналы на их выходах отсутствуют. При аварийном снижении частоты ниже 1 ьад (°коло 47 Гц) появляется сигнал на выходе блока 2, которьй поступает через блок 7 выдержки времени с { зад 30-40 с на управляющий вход блока 11, сигнал с которого пос5 тупает на исполнительный орган автоматики, отключающий выбранные в цикле расчета выключатели.

Если в процессе развития аварии частота снизится до уставки f эад

0 (45-46 Гц), то на выходе блока 3 появится сигнал, который через блок 8 выдержки времени с 0,5 с поступит на управляющий вход блока 11, что также приведет к отделению стан5 дии от системы оптимальным образом,

Формула изобретения

0

первого и второго блоков сравнения, а выходы объединены, о т л и ч а ю- щ Ј е с я тем, что, с целью повы- шеЦия надежности энергоснабжения и снижения ущерба потребителей при ликвидации аварийного снижения частоты, в него введены п сумматоров генерации (Рг; ) и потребления (Рщ,) активной мощности, где п 1 - N - число вариантов схемы деления, на входе каждого из которых циклически поступает оперативная информация

о величинах мощностей Рг- и Рп ,соот1 i ветствующая i-му варианту деления,

п блоков фиксации положения выключателей, в каждый из которых поступают сигналы о положении выключателей электростанции, фиксирующие их положение в i-м варианте схемы деления, п блоков расчета относительного неба л4нса активной мощности, в котором произведен расчет по формуле

ЬР;% (1 - ) Ю0%,

выбора номера варианта схемы дфления, в котором по условию &Р выбирается величина i номера вариан

5

0

5

та деления, где i 1...N, дешифратор, в котором соответственно выбранному номеру варианта схемы деления определены номера выключателей, которые должны быть отключены,которые выбраны заранее для каждого варианта схемы деления, блок настройки исполнительного органа, в котором запомнены номера выключателей,которые должны быть отключены соответственно выбранному варианту,причем выход 1-го сумматора генерации и потребления активной мощности подключен к информационному входу 1-го блока расчета небаланса активной мощности, к управляющему входу которого подключен выход 1-го блока фиксации положения выключателей, а выход - к i-му входу блока выбора номера варианта деления, выход которого через дешифратор подключен к информационному входу блока настройки исполнительного органа, к управляющему входу которого подключен объединенный выход блоков выдержки времени,выход блока настройки предназначен для подключения к исполнительному органу делительной автоматики.