Способ сохранения устойчивостиэНЕРгОСиСТЕМ и уСТРОйСТВО дляОСущЕСТВлЕНия эТОгО СпОСОбА Советский патент 1981 года по МПК H02J3/24 H02P9/04 

Изобретение относится к электротехнике, в частности- к способам и устройствам для сохранения устойчивости энергосистем путем воздействия на систему возбуждения и на момент приводного двигателя синхронного ген ратора. При возникновении колебательных режимов по линиям электропередач и межсистемным связям сохранение устой чивости энергосистем может быть достигнуто путем воздействия на автоматический регулятор возбуждения (ЛРВ) и на момент приводного двигателя генератора. Воздействие на АРВ генераторов и повышение напряжения в эйергосистем приводит куменьшению относительных углов между векторами ЭДС генераторов, что способствует устранению возникших колебаний. Однако возмож ны случаи, связанные в основном со схемно-режимными особенностями энер госистемы, когда повьшением уровня напряжения не удается устранить колебательные режимы. При этом имеет место либо режим автоколебаний, либ самораскачивание, приводящее к нару .шению устойчивости. Воздействие для устранения колебательной неустойчивости на разгрузку приводного двигателя генератора позволяет во всех случаях достигнуть положительного результата, однако по условиям надежности выработки электроэнергии применение быстрых разгрузок турбин без крайней необходимости нежелательно. Применениесовместно обоих указанных способов не ограничивает количество разгрузок турбин и может приводить к излишним нежелательным воздействиям на турбины. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ, согласно которому измеряют отклонение режимного параметра, сравнивают его с уставкой и при превышении измеренным отклонением уставки повышают устав-ку АРВ l недостаток с:пособа сохранений устойчивости энергосистем и устройства,осуществляющего этот способ, состоит в том, что воздействие на изменение уставки АРВ генератора по напряжению в ряде случаев может оказаться недостаточно эффективным и может не обеспечить превращение колебательных режимов в энергосистеме. Известно также устройство для сохранения устойчивости энергосистем, содержащее датчик отклонения режимно го параметра, входную и выходную схе мы сравнения, управляемый ключ/ блок выявления экстремального значения, блок запоминания, датчик времени и блок изменения уставки АРВ по напряжению. При этом выход датчика отклонения режимного параметра подключен на.вход первой и второй схем сравнения, а на вход блока запоминания и через заключающие контакты управляемого ключа на вход блока выявл ния экстремального значения, на второй вход входной схемы сравнения подан сигнал уставки, а выход этой схе мы сравнения .подключен на управляющий вход ключа, выход блока выяв- . ления экстремального значения подклю чен на вход датчика времени,на управляющий вход блока запоминания и на блокирующий вход выходной схемы сравнения, выход датчика времени под ключен на управляющий вход блока выявления экстремального значения, выход блока запоминания подключен на второй вход выходной схемы сравнения выход которой подключен на вход блок изменения уставки автоматического ре гулятора возбуждения (АРВ) по напряжению Гз. Цель изобретения - повышение наде ности работы энергосистем в условиях возникновения колебательных режимов. Поставленная цель достигается тем что согласно способу сохранения устойчивости энергосистем путем измерения отклонения режимного параметра, сравнения его с уставкой и, при превышении измеренным отклонением уставки, повышения уставки АРВ по на пряжению, спустя заданный интервал времени f после повышения уставки АРВ повторно измеряют отклонение режимного параметра, фиксируют экстремальное значение отклонения режимного параметра от его среднего значени превышающее заданную уставку, ипро изводят разгрузку первичного двигате ля синхронного генератораJ если в те чение заданного промежутка времени f величина отклонения режимного па Рс1метра превысит зафиксированное зна чение . С этой же целью устройство для сохранения устойчивости энергосистем содержащее датчик отклонения режимного параметра, выход которого подключен на входы входной и выходной схем сравнения, на аналоговый вход блока запоминания и через, контакты управляемого ключа на вход блока выявления экстремального значения, причем выход входной схемы сравнения подключен на управляющий вход ключа управления, выход блока выявления экстремального значения подключен к блокирующему входу выходной схемы сравнения, к входу датчика времени, выход которого подключен к управляющему входу блока выявления экстремального значения, к управляющему входу блока запоминания, выход которого подключен на вход выходной схемы сравнения, выход которой подключен к входу блока изменения уставки АРВ по напряжению, снабжено двумя дополнительными ключами управления, дополнительным датчиком времени, блоком формирования .сигнала на разгрузку первичного двигателя генератора, а датчик времени и входная схема срав- . нения выполйены с блокирующими входами, причем вход блока формирования сигнала на разгрузку генератора через замык ещие контакты первого из дополнительных ключей управления, а также вход дополнительного датчика времени и блокирующие входы датчика времени и входной схемы сравнения через размыкающие контакты второго дополнительного ключа управления подключены к выходу схемы сравнения, выход дополнительного датчика време-- . ни подключен к управляющим входам дополнительных ключей управления.. На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит датчик 1 отклонения решсм ого параметра, входную схему 2 сравнения, выходную схему 3 сраЪнения, блок 4 выявления экстремального значения, блок 5 запоминания, датчики 6 и 7 времени, блок 8 изменения уставки АРВ по напряжению, кзтчк 9-11 управления и блок 12 форРШрования сигнала на нагрузку генерат.ора по активной мощности. В исходном состоянии схема 3 сравнения заблокирована, схема 2 сравнения и д.атчики 6 и 7 времени разблокирова а, ключи 9 и 10 управления разомкнуты, ключ 11 замкнут. Устройство работает следующим образом. С выхода датчика 1 сигнал отклонения режимного параметра дП поступает на вход схемы 2 сравнения, на второй вход которой подается сигнал уставки. При превышении сигналом отклонения режимного параметра заданной уставки на выходе схемы сравнения появляется сигнал, поступающий на управляющий вход ключа 9. Ключ 9 замыкается, 5 результате чего сигнал дП поступает на вход блока 4 выявления экстремального значения. При достижении сигналом П экстремального значения д П на выходе блока формируется сигнал, который поступает, на управляющий вход блока 5 запоминания, на вход датчика 6 времени и на блокирующий вход схемы 3 сравнения. Под действием этого сигнаг. ла запускается датчик 6 времени и . . снимается блокировка со схемы 3 сравнения. Кроме того, под действием этого сигнала в блоке 5 происходит запоминание текущего значения откло 1ения режимного параметра, поступающего в этот момент времени на аналоговый вход блока 5 запоминания. Величина ДП, зафиксированная в блоке 5, соответствует экстремальному значени отклонения режимного параметра л П.

На аналоговые входы схемы 3 сравнения поступают с выхода блока 1 сигнал, пропорциональный отклонению режимного параметра ДП, и с выхода блока 5 сигнал, пропорциональный экстремальному значению отклонение этого параметра л П. После снятия блокировки в схеме 3 сравнения производится- сравнение выходного сигнал блока запоминанияд Пд с текущим ч значением дП.

При превышении сигналомдП значениялПз на выходе блока 3 сравнения появляется сигнал, который поступает на вход блока 8 изменения уставки АРВ генератора по напряжению и запускает его, вызывая повышение уставки АРВ.

Сигнал выхода схемы 3 сравнения через размыкающие контакты ключа 11 управления поступает также на вход датчика 7 времени, запуская его, и на блокирующие входы датчика 6 времени и входной схемы 2 сравнения. Сигнал, потсупающий на блокирующий вход датчика 6 времени, вызывает останов и последующий сброс датчика времени. Останов датчика времени приводит к появлению на его выходе сигнала, который, поступая на управляющий вход блока 4 выявления экстремального значения, вызыва,ет сняти сигнала на его выходе. Исчезновение сигн-ала на выходе блока 4 приводит к стиранию значения ДП в блоке 5 запоминания, сигнал на выходе блока 5 становится равным нулю. Одновременно с исчезновением на выходе блока 4 происходит блокирование схемы 3 сравнения.

По истечении времени С , задаваемого датчиком 7 времени и выбранного исходя из условия затухания переходного процесса, вызванного изменением уставки АРВ по напряжению, сигнал с выхода датчика 7, поступая на управляющие входы ключей 10 и 11, снимает блокировку со схем сравнения и через замкнувшиеся контакты ключа 10 коммутирует вход блока 12 формирования сигнала на разгрузку генератора, с выходом блока 3.

После окончания перечисленных операций все блоки устройства за исключением ключей 10 и 11 и блока 8, находятся в исходном состоянии и устроство вновь готово к выявлению колебательных процессов.

Если после повышения уставки АРВ по напряжению колебание в энергосистеме продолжается, то устройство вновь выявляет (блок 4) и запоминает (блок 5) новое экстремальное значение отклонения режимного параметра. Одновременно с этим производится запуск датчика б времени и разблокировка выходной схемы 3 сравнения. После сня- тия блокировки в схеме 3 сравнения производится сравнение текущего значения отклонения режимного параметра д П с зафиксированным экстрему0мом д П 3.

Если в течение промежутка времени Тд , задаваемого датчиком 6, выполняется условие АП Д Пэ(колебания в энергосистеме демпфируются),топо истечении заданного промежутка времени происходит останов и последующий сброс датчика 6 времени. При останове датчика времени блоки 3, 4 и 5 возвращаются в исходное состояние. Если в энергосистеме происходит

0 еамораскачивание(дП становится больше A Пд), то на выходе схемы 3 сравнения появляется сигнал, который через . замкнутые контакты ключа 10 поступает на Ъход блока 12 формирова5ния сигнала на разгрузку. При подаче., сигнала на вход блока 12 на его выходе формируется сигнал, в соответствии с которым осуществляется разгрузка турбины.

0

Предлагаемое изобретение позволяет своевременно выявить возникновение незатухающих колебаний в энергосистеме и прекратить их за счет воздей5ствия на систему возбуждения и в ряде случаев на момент приводного двигателя генератора. При этом сводится к минимуму число воздействий н-а аварийную разгрузку турбин.

0

Формула изобретения

1. Способ сохранения устойчивости

5 энергосистем посредством измерения отклонения режимного параметра, сравнения его с уставкой и, при превышении измеренным отклонением уставки, повышения уставки двтематического регулятора возбуждения АРВ генератора

0 по напряжению, от л и чаю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности работы ;энергосистемы в условиях возникновения колебательных режимов, спустя заданный интервал

5 времени t после повьшения уставки АРВ повторно измеряют отклонение режимного параметра, фиксируют экстремальное значение отклонения режимно-. го параметра от его среднего значения,

0 превышающее заданную уставку, и производят разгрузку первичного двигателя генератора, если в течение заданного времени С величина отклонения режимного параметра превысит зафиксированное значение.