Способ автоматического регулирования мощности первичного двигателя генератора Советский патент 1980 года по МПК H02P9/04 

1

Изобретение относится к способам регулирования мощности первичного двигателя турбо- и гидрогенераторов и может использоваться при их парал- j лвльной работе для повышения устойчивости энергосистем.

Известен способ автоматического регулирования мощности первичного двигателя генератора со статическим Q регулятором по отклонению частоты.

При регулировании по этому способу параметром регулирования является общее для всех параллельно работающих агрегатов среднее значение частоты. «с энергосистемы. Поэтому послеаварийное распределение небалансов активной мощности не зависит от удаленности агрегатов от места возмущения, а определяется их единичной мощное- 2Q тью и статизмом регулирования. При/ этом из-за относительной малости изменения частоты, имеющей место при аварийных небалансах в крупных энергообъединениях, локальный резерв 25 мощности не может быть реализован первичными регуляторами в достаточном объеме. Все это вызывает нежелательное изменение заданного режи- ма работы линий электропередач и, зо

учитывая наличие в современных протяженных объединенйых э нергосистемах слабых связей, часто приводит к потере устойчивости.

Сохранению заданного потокораспределения способствуют вторичные системы автоматического регулирования частоты и мощности 1 .

Однако эти систе№г сложны, часто имеют невысокое быстродействие и требуют для своей реализации дорогостоящих телеканалов, в силу чего они устанавливаются лишь на некоторых агрегатах энергосистемы.

Цель изобретения - повышение устойчивости энергосистем.

Эта цель достигается тем, что контролируют местные параметры, характеризующие тяжесть аварии и ее удаленность от генератора и, в случае установления факта аварии, формируют запускающий сигнал, по которому обсчитывают заданный интервал времени, замеряют достигнутые на этом интервале максимальные отклонения по крайней мере одного местного параметра,характеризующего величину небаланса и его удаленность и и функции от этих отклонений формирует добавочный сигнал регулировани Ири этом факт аварии может быть устгвгвбвлен по превышению уставки сизгеаиом, являющимся функцией местн пара метров, характеризу1эдих тяжесть и еб удаленность, например, производной частоты. Нз фиг. 1 представлена блок-схем дляе в ерализации способа регулированиям; на фиг. 2 - расчетный переходный процесс изменения частоты (df ) и перетоков (P.J ) мощности при воэникно.вении 4% небаланса в концевой энергосистеме (V) цепочечного объед нения при обычном регулировании (объединение состоит из пяти одинак ТЁоШенТрированных энергосистем, свяэзьнных слабыми связями, с пропус ной способностью, равной 3% мощности одной из них); на фиг. 3 - переходный процесс в том же объединении при регулировании в аварийной энерг системе по предлагаемому способу. В изобретении используются существенные особенности переходного процесса, при котором наибольшие отклонения некоторых параметров, на пример частоты сети и ее производной, ив частности, в первом качании, возникают вблизи места возмущения и наступают раньше, чем в-. отделенных от него электрическим сопротивлением сети частях энергосистемы. Это положение иллюстрируется кривыми фиг.2. Приведенный на фиг.1 пример реал зации предложенного способа относится к случаю, когда в качестве параметров, отражающих тяжесть аварии в энергосистеме, используется частота в сети и ее производная. На блок-схеме представлены золотник 1 сервомотора, сумматор 2, запускаю щий блок 3, реле времени 4, блоки измерения частоты 5 и ее производной 6, блоки выявления максимальног отклонения частоты 7 и максимального значения отклонения производной В нормальном режиме на золотник поступает сигнал от сумматора 2, равный отклонению величины частоты в сети f от заданной уставки f . В аварийных условиях по запускающему сигналу блока 3 срабатываетреле времени 4, контакты которого на зад йый интервал времени подключают бло ки измерения частоты 5 и производно б к блокам 7 и 8, где выявленные за это время максимальные отклонения частоты и производной запоминаются и с коэффициентами усиления К. и 1C подаются на сумматор 2, изменяя тем.самым уставку. Таким образом в послеаварийном режиме с соответству щим статизмом отрабатывается задани Запуск схемы форсированного изменения мощности агрегата может осуществляться, например, при срабатывании защит, отключающих часть агрегатов данной станции или примыкающих к ней загруженных линий. Более универсален запуск схемы форсированного изменения мощности . агрегата по факту превьшения уставки сигналом, представляющим собой функцию местных параметров режима, зависящих от величины Етебаланса и его удаленности. Такими свойствами, например, обладает производная частоты. В зависимости от выбора уставки производных в запускающих сигналах различных агрегатов, может изменяться величина района энергосистемы, агрегаты которого привлекаются к преимущественному подавлению небаланса. Так, в Случае концентрированных энергосистем, связанных слабыми связями, настройка должна быть такой, чтобы небаланс воспринимали только агрегаты, достаточно жестко связанные с местом его возникновения. Наилучшие результаты при этом будут тогда, когда способ будет реализован на всех агрегатах энергосистемы. Сочетание уставок срабатывания запускающих устройств отдельных аг- регатов с величиной добавочной мощности, получаемой на-них и .отделяемой выбором коэффициентов К, viV., обеспечивает разнообразие требований, предъявляемых условиями эксплуатации. Уставка производной частотыв запускающем сигнале должна быть больше величин, имеющих место в энергосистеме принеопасных толчках мощности. Эффективность предложенного способа иллюстрируется сопоставлением осциллограмм фиг.2 и фиг.З. Если при обычном регулировании рассматритзае- мое возмущение в энергосистеме у приводит к ее выпадению из синхронизма /фиг. 2), то регулирование агрегатов этой энергосистемы по максимальному отклонению частоты обеспечивает устойчивую работу объединения (фиг.З). Способ отличается высокой надёжностью, так как его эффективность обеспечивается относительно небольшими изменениями мощности большого числа агрегатов. Отказ запускающего устройства на одном из них или его ложная работа не могут вызвать существенного изменения режима энергосистемы. Формула изобретения 1. Способ автоматического регулирования мощности первичного двигателя генератора со статическим регулятором, по отклонению частоты, о т ч а ю щ и и с я тем,что, с целью

повышения устойчивости энергосистеьм) контролируют местные параметры, характеризующие тяжесть аварии и ее удаленность от генератора и, в случае установления факта аварии, формируют запусканнций сигнал, по которому отсчитывают заданный интервал времени, замеряют достигнутые на этом интервале максимальные отклонения, по крайней мере, одного местного параметра, характеризующего величину небаланса, и его удаленность, и в функции от этих отклонений формируют добавочный сигнал регулирования.

2. Способ ПОП.1, отличающ и и с я тем, что факт аварии устанавливают по превышению уставки сигналом, являющимся функцией местных параметров, характеризующих тяжесть аварии и ее удаленность, например, производной частоты.

Источникиинформации, пр инятые во внимание при экспертизе

1. Стернинсон Л.Д. Переходные процессы при регулировании частоты и мощности в энергосистемах. М., Энергия, 1975, ,с. 27-32.

Фи-З./