Устройство для дозировки управляющих воздействий Советский патент 1979 года по МПК H01J3/24 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВКИ УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ В тех сравнительно простых схемах энергосистем, которые соответствуют указанным в прототипе ограничениям. Однако в более сложных реальных энергосистемах условия могут сунлественно отличаться от ограниченных, в прототипе. С точки зрения устойчивости связей в сложном энергообъединении возмущения, вь1званные собственно короткими замыканиямй,как правило, не оказывают существенного влияния на устойчивость, следовательно, кинетическая энергия, запас:енная во время короткого замыкания-не может служить основной характеристикой устойчивости. Наиболее существенную роль играЬт возмущения типа внезапных н алансов мощности или аварийных изменений схемы сети, приводящих к аварийному перераспределению мощностей между связями. Кроме того, в указанных условиях устойчивость определяется главным образом соотношением между послеаварийными значениями перетоков активной мощности по связям Иих предельными значениями. Однако ё сл6жнь1х энергосистемах послеаварийные и предельные значения мощностей связаны сложными и (что особенно существенно) неоднозначными зависимостями. В сложных энергообъедим ниях предельная до статической апериодической устойчивости нощиость по каждой из связей в общем случае может зависеть отзагрузки всех остальных. При произвольных направлениях Протекающих по связям мощностей предельно допустимыё значения этих мощностей меняются § ййрокЬм диапазоне: от максинаЛбно- положительного до минимально-отрицательного значения. Даже при условий постоянства мощностей на всех участках, кроме к.-го, имеются Д1за преДельньгхзначенйя мощности Ру (часто имеющих одинаковый знак), каждое из которых зависит от перетоков по остальным связям. Целью изобретения является оптимизацйй дозировки управляющих воздействий На разгрузку связей в более сложных, чем в прототипе, энергосистемах, имеющих сети или участки сетей цепочной структуры. - Это достигнуто в устройстве для дозировки управляющих воздействий, обеспечивающих послеаварийную разгрузку связей энергосистемы, содержащем датчики активных мощностей связей, блок фиксации наброса мощности на связи и блок вычисления границ области устрйчивости, тем что оно снабжено блоком имитации управляющих воздействий и первичными сумматорами по числу связей. Причем выход блока ими.тации управляющих воздействий вместе Гвйхбдайи датчиков активных мощностей и выходом блока фиксации наброса мощносЧй подключен к входам первичных сумма торов, а выходы первичных сумматоров соединены с входами блока вь1числения границ области устойчивости, выход которого подключен к входу блока имитации-управляющих воздействий с выходным зажимом для связи с устройствами, реализующими дозированный сигнал на разгрузку связей. Блок вь1числения границ области устойчивости содержит соединенные последовательно сумматор и. знакочувствительный элемент, а также квадраторы, перемножитель и задатчик уставки, причем к входам сумматора блока вычисления подключены выходы задатчика уставки, первичных сумматОров непосредственно, а также через квадраторы и перемножитель. Блок имитации управляющих воздействий выполнен в виде последовательно соединенных диода и интегратора. Кроме того, устройство снабжено сигнальным блоком, вход которого подключен к выходу блока вычисления границ области устойчивости.. , Блок-схема устройства для дозировки управляющих воздействий в энергообъединенйи, состоящем из трех узлов с двумя связями, показана на чертеже, где 1, 2 и 3 - эквивалентные энергосистемы или электроста}щии, 4 и 5 - датчики активной мощности по связям, выходы; которых подключены к.входам первичных сумматоров 6 и 7. К входам сумматора 8 блока 9 вычисления границ области устойчивости подключены перемножитель 10, квадраторы11, 12 и задатчик уставки 13, а также выходы первичных сумматоров 6 и 7. Выход сумматора 8 соединен с входом знакочувствительного элемента 14, выход которого через диод 15 и интегратор 16 блока 17 имитации управляющих воздействий подключен к входу первичных сумматоров б и 7 и непосредственно на сигнальный блок 18. Выходы блока 19 фиксации иаброса мощности соединен с входами сумматоров б и 7. Элементы 8, 10, II, 13 и 14 составляют блок вычисления границ области устойчивости. Устройство работает следующим образом. Напряжения с выходов датчиков мощности 4 и 5, пропорциональные -непрерывно измеряемым мощностям связей Я, суммируются в сумматорах б и 7 с напряжениями, пропорциональными ожидаемым аварийным набросим мощности на связь поступающими от блока 19 фиксации наброса, и с постепенно возрастающим напряжением Р (t), поступающим с выхода блока 17 имитации управляющих воздействий. Напряжения выходов сумматоров 6 и 7 перемножаются в перемножителе 10 и возводятся в квадраты в квадраторах 11 и 12. Суммирование полученных величин осуществляется в сумматоре 8 с соответствующими коэффициентами, отвечающими данному составу схемы энергосистемы в послеаварийком режиме. Здесь же производится сравиеггие С постоянной уставкой. Релейный элемент 14 фиксирует знак иапряжения на выходе сумматора 8. Положительный знак этого напряжения свидетельствует о том, что устойчивость обеспечивается. При отрицательном знаке напряжения на выходе релейного элемента появляется постоянное отрицательное напряжение. При этом Сигнальный блок 18 фиксирует неустойчивость послеаварийного режима, а в блоке 17 имитации управляющих воздействий открывается диод 5, пропуская напряжение ни вход интегратора 16, на выходе которого образуется монотонно возрастающее напряжение Р (t). По мере его нарастания уменьшаются значения напряжений на выходах сумматоров 6 и 7. Этот процесс длится до тех пор, пока напряжение на входе элемента 14 не сменит знак. Этот момент фиксируется срабатыванием элемента 14, после чего интегрирование прекрапхается и Иа выходе Схемы заПоииНаеТсЯ сигнал, характеризующий необходимую глубину разгрузки связей. Для подготовки нового измерения сигнал на выходе интег15атдра 16 должен быть сброшен. Таким образом, в Отличие От прототипа для выбора величины разгрузки связен по областям устойчивости вместо сигнала, пропорционального Б f(A ) образуют контрольный сигнал, пропорциональный .S (аггР/ -f ,,„р.- +.|д,«уа-Ру), (I) гдеа иам-постоянные коэффициенты, зависящие только от парайетров послеаварийной схемы, /i Р - активные мощности по . связям, определяемые суммами вида Р , где Р - измеренное текущее значение активной мощности по связи ; Рца н ожплаемое значение набросов мощности на эту связь; P(t)- постепенно возрастающая от нулевого значения величина, имитирующая разгрузку связи под влиянием управляющих воздействий, причем возрастание этой величины имитирует пробные включения управляющих воздейг ствий все большей интенсивности. При необходимости входящие в эту сумму мощности могут быть приняты с определенным запасом. .Закон, по которому возрастает величина P(t), может быть непрерывными (в этом случае точно определяется требуемая величина разгрузки) либо ступенчатым (например, учитывающим действие peaль fыx ступеней управляющих воздействий). В процессе нарастания величинь; Р (i) вычисляются значения контрольного сигнала (1), они сравниваются с уставкой. В момент смены Знака результата сравнения фиксируют замер величины Р(t), который количественно определяет разгрузку связи, достаточную для сохранения устойчивости. Здесь используется свойство практического постоянства соотношения (1) мощвостей Р, Pt, ..., Р, соответствующих предельным по статической апериодической устойчивости перетокам на связях (граница области устойчивости). Это свойство имeeт место при условиях, которые, как правило, ВЫПОЛНЯЮТСЯ ВСбврШ ённьтхсложных энергосистемах, имеющих системообразующие сети напряжением 330 кВ и выше. Наиболее предпочтительно йспо льзованйе прёДЛозкёНнОГо уст|ройства дозировки управляющих воздействий в системах противоаварийной автоматики, производящих, выбор воздействий в до.аварийном режиме для всех ожидаемых аварийных ситуаций. В этом случае измерение текущих значений МОЩНОСТИ должно производиться периодически. В течение каждого периода измерений просматриваются Все Ожидаемые аварийные ситуации. Для каждой из них определяется вид послеаварийной схемы и соответствующие этой схеме коэффициенты, а также ожидаемая мощность наброса на связи. По полученному значенийнеобходимой разгрузки определяются воздействия от .противоава- . рийной автоматики на случай срабатывания пусковых органов, фиксирующих данную аварийную ситуацию. При таком использовании устройства обеспечивается высокая точность дозировки, за счет чего, С одной стороны, исключан тся случаи неправильных действий, обусловленные неправильной оценкой устойчивости (что повышает надежность управления), с другой, уменьшается число случаев применения йзбыточ1гых воздействий (что повышает экономичность- управления). ..Формула изобретения I. Устройство для дозировки управляюих воздействий, обеспечивающих послеварийную разгрузку связей энергосистемы, одержащее датчики активных мощностей вязей, блок фиксации иаброса мощности а связи и блок вычисления границ области стойчивости, отличающееся тем, что, с цеью дозировки минимально необходимого бъема управляющих воздействий на разрузку связей в энергосистемах, имеющих ети илИучаСткИ Сетей цепочной стуруктуры, стройство снабжено блоком имитации упавляющих воздействий и первичными сум