Способ выявления сечения асинхронного хода в энергосистеме Советский патент 1992 года по МПК H02J3/24 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при ликвидации аварий в энергосистеме, связанных с нарушением устойчивости и возникновением в энергосистеме асинхронного режима.

Целью изобретения является выявление сечения двухчастотного асинхронного хода в трехмашинной энергосистеме, а также ускорение и повышение надежности выявления сечения асинхронного хода.

На фиг. 1 показана схема замещения трехмашинной энергосистемы; на фиг. 2 - векторная диаграмма напряжений на шинах эквивалентных генераторов; на фиг. 3 блок-схема устройства определения сечения асинхронного хода, реализующего предлагаемый способ.

i

Схема замещения (фиг„ 1) трехмашинной энергосистемы содержит эквивалентные генераторы 1, 2 и 3;устройство А автоматической ликвидации асинхронного режима (АЛАР), расположенное возле узла 1 в общей точке энергосистемы, в которой сходятся связи всех трех генераторов, и состоящее из трех выявителей 5, 6 и 7 асинхронного режима, которые контролируют соответственно взаимные углы $12 (между генераторами 1 и 2), #2i (между генераторами 2 и 3) и Ј3, (между генераторами 3 и 1), и трех блоков 8, 9 и 10 сравнения углов, сравнивающих соответственно взаимные углы S„ и

0$i , 0«з и 1 23 Р°ме того в состав схемы замещения входят устройства АЛАРГ 11 и 12, расположенные в генераторных узлах 2 и 3, состояел

CD

ел

щие из таких же выявителей 5, 6 :i 7 асинхронного хода и блоков 8, 9 и 10 сравнения углов. На фиг. 1 показаны также сечения I, II, III асинхронного хода, делящие каждую энергосистему на две группы генераторов, работающих асинхронно друг относительно друга, примем генераторы, входящие в одну (группу, остаются в синхронизме друг относительно друга.

На фиг. 2 напряжения IJ, U соответствуют эквивалентным генераторам 1, 2 и 3.

Для трехмашинной схемы замещения сети вида треугольник (фиг. 1) воз можны два способа выявления асинхронного режима;

первый - селективный, заключается в том, что выявляют сечение асинхрон- ного хода (ЛХ), т.е. определяют, на какие лее группы генераторов, работаю щих одна асинхронно относительно другой, делятся генераторы энергосистемы при возникновении в ней асинхронно го режима;

второй - неселективный, заключается в том, что возникновение асинхронного режима в энергосистеме выявляется не по сечению АХ, а по АХ между ка кими-либо двумя (из трех) генераторами.

Положительный эффект селективного способа выявления асинхронного режи- ма заключается в однозначности опре- деления и выполнения противоаварийно- го управляющего воздействия (УВ), направленного на ликвидацию этого режима (например, при АХ по сечению III с ускорением генератора 3 при сраба- тывании выявителей 6 и 7 АХ выполняют УВ типа ОГ (отключение части генераторов) в узле 3 и типа ОН (отключение части нагрузки) в узлах 1 и 2,причем дозировка УВ определяется из условия ликвида- ции АХ по сечению III путем ресинхронизации f или выполняют деление системы путем выделения генератора 3 на местную нагрузку с сохранением связи узлов 1 и 2 через узел 3).

При неселективном способе выявления АХ дозировка УВ должна быть назначена неполной или должен быть назначен полный ее объем, соответствующий одному из возможных сечений АХ, в какие входит контролируемая связь, .т.е. вероятностно. Неопределенность задания полного объема УВ обусловлена тем, что остается неизвестным состояние третьего генераторного узла относительно первых двух - с каким из них он остается в синхронизме, что определяет знак и объем УВ. После фиксации АХ между генераторами второй пары необходимо скорректировать в общем случае объем УВ для первых двух узлов И выдать УВ для третьего генераторного, узла (например, для рассмотренного случая АХ по сечению III при срабатывании первым выявителя 6 АХ должны быть выполнены отключение связи 2-3 и ОГ в узле 3 (приблизительно в объеме доаварийной передававшейся по связи 2-3 мощности). После последующей фиксации АХ между генераторами 3 и 1 может быть сделана попытка выполнить ресинхронизацию по этой связи (дополнительное ОГ в узле 3 приблизительно в объеме доаварийной передававшейся по связи мощности и балансирующее ОН в узле 1) или отключение этой связи и выполнение ОН в узле 1 для балансировки мощности и исключения перегрузки и нарушения вследствие этого устойчивости по оставшейся в работе связи 1-2).

Сравнение селективного и неселективного Способов выявления асинхронного режима.в схеме сети треугольник Показывает, что при неселективном способе (локальном выявлении АХ - только между двумя генераторами) ликвидация асинхронного режима в энергосистеме будет происходить скорее всего с каскадным отключением двух из трех связей без возможности сохранения целостности сети, а также с каскадной реализацией УВ, что не всегда осуществимо. Применение же в этом случае передозировки УВ (в предположении, что АХ возникает по расчетному сечению) может привести к неселективности (пусть и относительной) в объеме УВ, если окажется, что АХ возник не по расчетному сечению, я по другому.

Принципиальная возможность реализации предлагаемого способа определения сечения АХ в трехмашинной энергосистеме обусловлена тем, что факт наступления асинхронного режима фиксируется по достижении взаимным углом между эквивалентными ЭДС двух групп асинхронно идущих генераторов критического значения, которое близко к 180°, а взаимные углы между ЭДС генераторов входящих в одну группу, в условиях

сохраняющегося между ними синхронизма значительно меньше 90 , во всяком случае не превышает этого значения,, и поэтому сопоставление двух углов, сумма которых равна этому критическому значению, однозначно дает ответ, с кем сохраняет сихронизм третий генератор на момент фиксации факта наступления асинхронного режима.

Реализация способа на примере устройства ЛЛАР 1 осуществляется следующим образомd

При возникновении асинхронного режима в энергосистеме фиксируют АХ между двумя генераторами соответству- ,ющиг; ы-.вителем 5,6 или 7 асинхронного. режима по факту превышения их взаимным углом критического значения, сравнивают между собой другие два взаим- ных угла (соответственно в блоке 8, 9 и 10)0 При этом сечение АХ определяют в соответствии с логикой, отраженой блок-схемой на фиг„ 3 при срабатывании выявителя 5 и в соответствии с выходным сигналом блока 8 сравнения углов $43 и э Фиксируют АХ по сечению I или II, при срабатывании выявителя 6 и блока 9 сравнения углов flj, - по сечению II или III, при срабатывании выявителя 7 и блока 10 сравнения углов $12. и 23 по сечению III или I; знак скольжения определяется в выявителе, вырабатывающем

1 „ Способ выявления сечения асинхронного хода в энергосистеме путем контроля взаимного угла по электропередаче между двумя генераторами и сравнения его с критическим значением, отличающийся тем, что, с целью выявления сечения двух- частотного асинхронного хода в трех- машинной энергосистеме, дополнительно контролируют взаимные углы между этими двумя и третьим генераторами и по достижении одним из контролируемых углов по прилегающим к одному из гене раторов электропередачам критического значения сравнивают между собой други два взаимных угла и определяют сечение асинхронного хода как сечение, делящее систему на две группы, одна

ров, угол между которыми будет меньшим из сравниваемых углов.

2„ Способ по п„ 1, отличающийся тем, что, с целью ускорелибо сигнал Ускорение, либо сигнал 35 из которых состоит из двух генерато- Торможение генератора, в узле которого он установлен, относительно второго генератора (не показано)

Для выявления в трехмашинной схеме

АХ с определением сечения, по которо- 40 ния и повышения надежности выявления му он возник, достаточен контроль синхронизма по двум электропередачам, прилегающим к месту установки устройства АЛАР (фиго 3). о Однако первоначально может быть зафиксирован АХ по удаленной электропередаче между двумя другими генераторами и затем с некосечения асинхронного хода, сравнивают взаимный угол по электропередаче между двумя другими генераторами с критическим значением и упомянутое 45 сравнение других взаимных углов осуществляют по достижении этим взаимным углом критического значения.

51Ь

торым запаздыванием по одной из прилегающих к месту установки устройства ЛЛАР электропередаче Поэтому для ускорения ликвидации асинхронного ре

жима, а также повышения надежности определения сечения АХ целесообразно осуществлять контроль синхронизма также и по этой удаленной электропереда- че, для чего и используются блоки 6 и 9 в устройстве k (фиг. 3).

Аналогично функционируют устройства АЛАР 11 и 12 в узлах 2 и 3 (фиг.З).

Формула изобретения

1 „ Способ выявления сечения асинхронного хода в энергосистеме путем контроля взаимного угла по электропередаче между двумя генераторами и сравнения его с критическим значением, отличающийся тем, что, с целью выявления сечения двух- частотного асинхронного хода в трех- машинной энергосистеме, дополнительно контролируют взаимные углы между этими двумя и третьим генераторами и по достижении одним из контролируемых углов по прилегающим к одному из генераторов электропередачам критического значения сравнивают между собой другие два взаимных угла и определяют сечение асинхронного хода как сечение, делящее систему на две группы, одна

из которых состоит из двух генерато-

ров, угол между которыми будет меньшим из сравниваемых углов.

2„ Способ по п„ 1, отличающийся тем, что, с целью ускореиз которых состоит из двух генерато-

ния и повышения надежности выявления

ния и повышения надежности выявления

сечения асинхронного хода, сравнивают взаимный угол по электропередаче между двумя другими генераторами с критическим значением и упомянутое сравнение других взаимных углов осуществляют по достижении этим взаимным углом критического значения.

т

Фиг.}

Й Jj

шшя

1Г7ПЕШ|

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при ликвидации аварий в энергосистеме, связанных с нарушением устойчивости и возникновением в энергосистеме асинхронного режима. Цель изобретения - выявление сечения двухчастотного асинхронного хода в трехмашинной схеме энергосистемы, а также ускорение и повышение надежности выявления сечения асинхронного хода. Это обеспечивается за счет того, что контролируют достижение одним из взаимных углов критического значения, сравнивают между собой остальные взаимные углы и сечение асинхронного хода определяют по результату сравнения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. г (Л

Фиг. 2

v-ц N

I

§§

XX x

g

1

s

§

$

fo

CO

3