Способ повышения динамической устойчивости сложной энергосистемы Советский патент 1979 года по МПК H02J3/24 

Изобретение относится к области противоаварийной автоматики энергосистем, предназначенной для повышения устойчивости и, надежности параллельной работы станций и энергосистем в случае возникновения опасного повреждения в сети.

Известны способы повышения динамической устойчивости энергосистем путем автоматической разгрузки электростанции, осуществляемой в зависимости от соотношения между доаварийной активной .мощностью электропередачи и величиной сброса активной мощности при аварии с учетом состава сети, а также места и длительности короткого замыкания 1.

Для многомашинных энергосистем величины управляющих воздействий (отключение части генераторов элекстростанций, экстренная разгрузка паровых турбин и т. п.) определяются путем суммирования с учетом определенных значений весовых коэффициентов, зависящих от параметров энергосистемы (послеаварийный состав сети, доаварийный состав агрегатов на электростанциях, длительность короткого замыкания), доаварийных значений и аварийных

сбросов активных мощностей электростанций и линий электропередач, доаварийных значений нагрузок энергосистемы, а также квадратичных составляющих и взаимных произведений указанных переменных 2.

Недостатком известных способов является завьшение или .занижение величины управляющего воздействия, необходимого для сохранения динамической устойчивости при возникновении опасного повреждения в сети, ввиду неполной информации о параметрах режима, что в одних случаях приводит к дополнительной потере генерируемой мощности энергосистемы, а в других случаях - к нарушению устойчивости.

Цель изобретения - повышение точности определения величины управляющего воздействия при возникновении опасною с точки зрения динамической устойчивости повреждения в сети.

Эта цель достигнута путем формирования сигнала управляющего .воздействия на разгрузку энергосистемы в зависимости от суммы сигналов,пропорциональных доаварийным значениям и аварийным сбросам активных мощностей генераторов электростанций или линий электропередач, доаварийным значениям нагрузок энергосистемы, а также квадратичным составляющим и взаимным произведениям указанных сигналов. Согласно предложенному способу дополнительно измеряют доаварийные значения напряжений на шинах генерирующих узлов энергосистемы, доаварийные значения реактивных мощностей генераторов электростанций и авар.ийные значения снижения напряжений в нагрузочных узлах, каждый из полученных-сигналов возводят в квадрат, взаимно перемножают и суммируют с учётом соответствующих значений весовых коэффициентов, зависящих от параметров энергосистемы, с измеренными сигналами и с указанным сигналом управляющего воздействия. За нагрузочные приняты узлы, от которых питается значительный по мощности потребитель. В сложной энергосистеме часть сигналив, получаемых-с малыми весовыми коэффициентами для удаленных от места возмущения частей энергосистемы, мржно не учитывать при определении сигнала управляющего воздействия. Тем самым повышается надежность устройства, реализующего предложенный способ, и шижается число необходимых телеканалов связи для передачи данных.- Предложенный способ поясняется приведенной схемой устройства. Устройство включает в себя преобразователи активной мощности 1, соединенные с линиями электропередач и преобразователями реактивной мощности 2, преобразователь напряжения 3, включенный на шины электростанции и соединенный через оператив ный запоминающий элемент 4 с логико-арифметическим устройством 5, на выходе которого формируютсй команды на разгрузку электростанции. Преобразователи активной мощности 1 соединены с оперативными запоминающими элементами 6, которые по входу и выходу . соединены с арифметическими элементами 7. Арифметические элементы 7 соединены одними из входов с блоками перемножения 8, а выходами через блок суммирования 9 - с логико-арифметическим устройством 5. Блоки перемножения 8 соединены выходами с логико-арифметическим устройством 5. Преобразователи реактивной мощности 2 последовательно соединены через оперативные запоминаю,щие элементы 10 с блоком суммирования 11, общий выход которого соединен через блок перемножения 12 и блок перемножения 13, один из входов которого соединен с выходом блока суммирования 9, с логико-арифметическим устройством 5. Преобразователь напряжения 14 соединен с щинами нагрузочного узла и с устройством телепередачи 15, которое соединено с оперативным запоминающим элементом 16. Элемент 16 соединен входом и выходом с арифметическим устройством 17, которое соединено одним из входов и выходом с логико-арифметическим устройством 5. Кроме того, оперативные запоминающие элементы 6 соединены непосредственно и через блоки перемножения 18, соединенные одним из входов с выходом блока суммирования 9, с логико-арифметическим устройством 5. Для рассматриваемого примера замеряют активные и реактивные мощности электростанций, напряжение на щинах электростанции, а также напряжение на щинах нагрузочного узла энергосистемы. Указанные сигналы поступают на входы преобразователей I, 2, 3 и 14. Выходные сигналы преобразователей 1 и 2, пропорциональные активным и реактивным мощностям, а также выходной сигнал преобразователя 3, пропорциональный напряжению на щинах разгружаемой электростанции, поступают на входы соответствующих оперативных запоминающих элементов 6, 10 и 4. Выходной сигнал преобразователя 14, пропорциональный напряжению на щинах нагрузочного узла энергосистемы, поступает на вход оперативного запоминающего элемента 16 через устройство телепередачи 15. На выходе элементов 4, 6, 10 и 16 формируются сигналы, пропорциональные доаварийным зна.чениям соответствующих входных сигналов. Выходные сигналы элементов 6, пропорциональные доаварийным значениям активных мощностей, и выходные сигналы преобразователей 1 поступают на входы арифметиче.ских элементов 7, выходные сигналы которых пропорциональны аварийным сбросам активных мощностей по линиям электропередач. Суммарный сброс мощности электростанции формируется на выходе блока 9, входы которого соединены с выходами элементов 7. Суммарное значение доаварийной реактив.ной мощности электростанции формируется на выходе блока 11, входы которого соединены с выходами элементов 10 На выходе блоков 8 формируются сигналы, пропорциональные квадратам доаварийных активных мощностей по линиям электРопередач. Сигналы на выходе блоков 18 пропорциональны произведениям соответствующих доаварийных активных мощностей по линиям электропередач на суммарные аварийные сбросы мощности электростанЦии. На выходе блоков 12 и 13 формируются сигналы, пропорциональные соответст венно квадратам доаварийных значений реактивных мощностей электростанции и произведениям доаварийных значений реактивных мощностей на суммарные аварийные сбросы мощности электростанции. Сигналы на выходе устройства ,17 пропорциональны аварийным значениям снижения н апряжения в нагрузочном узле .энергосистемы.