Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к противоаварийной автоматике энергосистем, и предназначено для повьппения эффективности устройств противоаварийной автоматики, предотвращающих нарушение устойчивости по линиям электропередачи при их опасной пере грузке. Известны устройства фиксации ста тической и динамической перегрузки электропередачи, возникающей в резу тате аварийного дефицита активной мощности в приемной части энергосис темы, действующие для сохранения устойчивости одной или несколькими ступенями на ограничение мощности нагрузки (он) в приемной части энер госистемы l . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство фиксации по углу статическо перегрузки, содержащее многоступенчатый блок фиксации статической пер грузки и элементы формирования воздействий на ограничение мощности нагрузки в приемной части энергосистемы и предназначенное для повышения устойчивости энергосистем при возникновении аварийных дефицитов активной мощности и набросов мощности на линии электропередач р. Однако другой возможной причиной нарушения устойчивости по электропередаче является снижение предела статической устойчивости вследствие возникновения аварийного дефицита реактивной мощности в отправной или приемной частях энергосистемы или некачественное регулирование напряжения на электропередаче. В этих случаях действие известных устройств на ограничение мощности нагрузки в приемной части системы может оказаться недостаточно эффективным и не обеспечить сох| анение устойчивости. При соизмеримых мощностях приемной и отправной частей системы для сохранения устойчивости может потребовать ся выполнение сравнительно сбалансированных воздействий на огран гчение мощности нагрузки в приемной части и генераторов в отправной части энергосистемы. Такг-т образоМ; устрой ства осуществляющие разгрузку электропередачи j должны выявлять не толь ко фактр но. и причину нарастания угла по электропередаче и осуществлять необходимый вид управляющего воздействия в зависимости от того явдалийь ли причиной нарастания угла наброс мощности или снижение предела статической устойчивости по электропередаче. Известные устройства этому тре бованию не отвечают Цель изобретения - обеспечение из бирательности действия устройства пр Еозникнозении аварийных дефицитов активной или реактивной мощности, Поставленная цель достигается тем что устройство, содержащее блок по углу с несколькими ступенями фиксации статической перегрузки и элементами фop шpoвaния управляющих воздействий на ограничение мощности нагрузки в приемной части энергосистемы; снабжено блоком фиксации возникновения аварийного дефицита активной или реактивной мощности с двумя вькодани блоком ЗАПРЕТ при появлении нес:имметрии, двумя элементами выдержки времени на возвратj логическими элементами И, логическими элементами ЗАПРЕТ, элементами формирования управляющих воздействий на огракячение мощности генераторов в отпра1зной части энергосистемы, причем два выхода блока фиксации воз никно ; л ня аварийного дефицита актив ной ;:.;;; угакт1-свной мощности подключены к блоку ЗАПРЕТ при появлении несимметрии 3 от указанного блока ЗАПРЕТ первый выход блока фиксации вoзкикнQвe mя аварийного дефицита активной мощности подключен ко входу элемента ЗАПРЕТ, .а второй выход блок фиксации возникновения аварийного с; дефицита реактивной мощности подклю чен ко входу одного элемента выдерж ки времени на возврат, выход которо подк.1Ж)чен к указанному элементу ЗАПРЕТ вьгход этого же элемента ЗАПРЕ подк аоггек ко входу другого элемента выдержки времени на возврат, выход которого подключен к первому входу логигсеских элементов И и логических 8 элементов ЗАПРЕТ, а ко второму входу логических элементов И и логических элементов ЗАПРЕТ подключены вьгходы соответствующих ступеней устройства фиксации статической перегрузки, выход каждого логического элемента И подключен к своему элементу формирования управляющих воздействий на огратгчение мощности нагрузки в приемной части энергосистемы, а выход каждого логического элемента ЗАПРЕТ подключен к своему элементу формирования управляющих воздействий на ограничение мощности нагрузки в приемной части энергосистемы и к своему элементу формирования управляющих воздействий на ограничение мощности генераторов в отправной части энергосистемы. Кроме того, блок фиксации аварийного дефицита активной или реактивной мощности состоит из датчиков активной мощности на входе суммирующего усилителя, инерционного звена, инвертирующего усилителя и блокирующих реле, причем вьгходы датчиков активной мощности подключены на вход суммирующего усилителя 5 выход которого подключен ко входам инвертирующего усилителя, инерционного звена и первого блокирующего реле, ко второму входу первого блокирующего реле подключен выход инерционного звена, а входь второго блокирующего реле подключены соответственно к выходам инвертирующего усилителя и инерционного звена. На фиг, i показана структурная схема устройства фиксации статической перегрузки на элементах логики при аварийнь х дефицитах активной или реактивной мощности; на фиг. 2 - структурная схема блока фиксации возникновения аварийного дефицита активной или реактивной мощности} на фиг, 3 - упрощенные диаграммы, иллюстрирующие характер переходных; процессов при аварийном дефиците активной или реактивной мощности. При аварийном дефиците активной мощности в приемной части энергосистемы активная мощность по линии электропередачи возрастает согласованно с, изменением углов между роторами генераторов. При аварийном дефиците реактивной ,мощности имеет место первоначальное скачкообразное уменьшение активной мощности по линии электропередачи, связанное со снижением поедела статической устойчивости и пер ходом на новую угловую характеристику, и последующее нарастание мощности согласованно с изменением углов между роторами генераторов в переход ном электромеханическом процессе. Применительно к четырем ступеням фиксации по углу статической перегрузки, четырем-ступеням воздействия на ограничение мощности нагрузки и трем ступеням воздействия на ограничение мощности генераторов предлагаемое устройство содержит (фиг. ) блок 1 фиксации по углу статической перегрузки с четырьмя ступенями, блок 2 фиксации возникновения аварий ного дефицита активной и реактивной мощности, блок 3 ЗАПРЕТ при появлени несимметрии, два элемента 4 и 5 выдержки времени на возврат, логические элементы 6-9 И,логические элементы 10-13 ЗАПРЕТ, элементы 14-17 формирования воздействия на ограничение мощности нагрузки и элементы 18-20 формирования воздействий на ог раничение мощности генераторов. В качестве блока фиксации возникновения аварийного дефицита активной или реактивной мощности (фиг. 2) использован блок блокировки при качаниях, вызванных небалансом активно мощности, реагирующий на снижение ак тивной мощности. Этот блок содержит датчики 21-23 мощности,подключенные ко входу суммирующего усилителя 24, инвертирующий, усилитель 25, инерционное звено в виде операционного усилителя 26 и блокирующее реле 27 с двумя пропорциональными входами, причем к выходу суммирующего усилителя 24 подключены входы инвертирующего усилителя 25 и инерционного звена 26, выход которого подключен к одному пропорциональному входу блокирующего реле 27, ко вто,рому пропорциональному входу которого подключен выход суммирующего усилителя 24. Для фиксации возникновения аварийного дефицита активной мощности, характеризующегося увеличением электрргческой активной мощности на начальной стадии переходного процесса, указанный блок содержит также дополнительное блокирующее реле 28 с двумя пропорциональными входами, один из которых подключен к выходу инвертирующего усилителя 25, а другой- к выходу инерционного эвена 26. Выход блокирующего реле 28 используется в качестве первого выхода блока. Выход блокирующего реле 27 используется в качестве второго выхода блока, фиксирующего возникновение аварийного дефицита реактивной мощности, характеризующегося уменьшением электрической активной мощности на начальной стадии переходного процесса. Устройство работает следующим об-разом. При аварийном дефиците активной мощности в приемной части энергосистемы, вызывающем наброс активной мощности на электропередачу, на втором выходе блока 2 сигнал отсутствует из-за увеличения активной злектрической мощности на начальной стадии переходного процесса. На первом выходе блока 2 появляется сигнал, который без запрета подается на вход элемента 4 времени. Сигнал с выхода Элемента 4 подается на первые входы элементов 6-9 И и 11-13 ЗАПРЕТ и, благодаря выдержке элемента 4 на возврат, сохраняется в течение времени, достаточного для фиксации статической перегрузки первой ступенью блока 1. При этом и может возникнуть статическая перегрузка с учетом первоначального наброса мощности вследствие нерегулярных колебаний активной мощности и действия регуляторов скорости турбин, отзывающихся на небаланс активной мощности в системе. При срабатывании первой ступени блока I на выходе этой ступени появляется сигнал, который подается на второй вход элемента 6 И и элемента 1I ЗАПРЕТ, а также на вход элемента 4 для дополнительного увеличения выдержки времени на возврат, превьппающей выдержку времени второй ступени. С выхода элемента 6 И сигнал подается на вход элемента 14 формирования управляющих воздействий для ограничения мощности нагрузки (ОН) наименьшей величины по первой ступени. Если статическая перегрузка не рекращается, то устройство работает аналогично при срабатьтании 2,3 4-й ступеней блока 1 на срабатыание следующих ступеней,ОН. В рассматриваемых условиях появление сигала на втором выходе блока 2 при уменьшении в переходном процессе электрической активной мощности не влияет на функционирование устройства благодаря выдержке времени на возврат элемента 4. При аварийном дефиците активной мощности в приамной части энергосистемы, вь зывающвм динамическую пе грузку, также срабатывает по первом выходу блок 2 и элемент 4, После ликвидации сравнительно скоротечной динамической перегрузки и в случае последующего возникновения статичес кой перегрузки устройство работает аналогично описанному выше с действием на ограничение мощности нагруз ки по цепям ступеней ОН. При аварийном дефиците реактивно мощности, вызывающем снижение актив ной мощности по линии электропередачи, появляется сигнал на втором выходе блока 2. Этот сигнал подается на вход элемента 5 времени, с выхода которого сигнал подается на элемент 10 ЗАПРЕТ, блокируя возможность срабатывания элемента 4 при последующем возможном появлении сиг нала на первом выходе блока 2. Благодаря выдержке времени элемента 5 на возврат, сигнал на выходе этого элемента сохраняется в течение времени, достаточного для фиксации ста тической перегрузки первой ступенью блока I. При этом статическая перегрузка может возникнуть вследствие нерегулярных колебаний активной мощ ности в условиях сниженного предела статической устойчивости. При срабатывании первой ступени блока 1 на выходе этой ступени появляется сигнал, который подается н второй вход элемента 1t ЗАПРЕТ, на первом входе которого запрещающий сигнал отсутствует, а также на вход элемента 5 для дополнительного увеличения выдержки времени на возврат превышающей вьодержку времени второй ступени. С выхода элемента 1 3,(ШРЕ сигнал подается на входы элементов 14 и 18 формирования управляющих во действий для ограничения мощности н грузки по первой ступени ОН и ограничения мощности генераторов (ОГ наименьшей величины по первой ступе ни. Если статическая перегрузка не прекращается, то устройство работает аналогично при срабатывании 2 и 3-й ступеней блока на срабатывани 48 след лощих ступеней ОН и ОГ. При медленном нарушении устойчивости в результате дефицита реактивной мощности, вызванного некачественным регулированием напряжения, блок 2 не срабатывает и устройство в целом действует по аналогии с вьшеописанным на ограничение мощности нагрузки и генераторов. Уставки блока 2 по первому и второму выходу должны быть отстроены от нерегулярных колебаний активной мощности. При коротких замыканиях (к,з.}, вызывающих кратковременные сбросы или набросы активной мощности на электропередачу, срабатывает блок 3 ЗАПРЕТ лри появлении несимметрии и блокирует с незначительной дополнительной выдержкой времени на возврат (превьпиающей время возврата блока 2 после отключения к.з.) первый и второй выход блока 2 на время существования к.з., отключаемого быстродействующей релейной защитой. После ликвидации к.з. в условиях возникшего аварийного дефицита активной мощности создаютс;я условия для появления сигнала на первом выходе блока 2 и действия устройства на ограничение мощности нагрузки при возникновении статической перегрузки. После ликвидации к.з. в условиях возникшего аварийного дефицита реактивной мощности создаются условия для появления сигнала на втором выходе блока 2 и действия устройства на ограничение мощности нагрузки и генераторов при возникновении статической перегрузки. Таким образом, устройство формирует необходимый вид управляющих воздействий для повышения устойчивости в соответствии с характером аварийного возмущения или изменения режима в системе, вызвавшего статическую перегрузку электропередачи. Формула изобретения Устройство для разгрузки электропередачи, содержащее многоступенчатый блок фиксации статической перегрузки и элементы формирования управляющих воздействий на ограничение мощности нагрузки в приемной части энергосистемы, отличающее с я тем, что, с целью обеспечения избирательности действия устройства при аварийных дефицитах активной или реактивной мощности и вьтолнения. управляющих воздействий на ограничение мощности нагрузки в приемной части энергосистемы и на ограничение мощности генераторов в отправной части энергосистемы для сохранения устойчивости при аварийном дефиците реактивной мощности в энергосистеме, оно снабжено блоком фиксации аварийного дефицита активной или реактивной мощности с двумя выходами, блоком ЗАПРЕТ при появлеНИИ несимметрии, двумя элементами выдержки времени на-возврат, логическими элементами И, логическими элементами ЗАПРЕТ, элементами формирования управляющих воздействий на ограничение мощности генераторов в отправной части энергосистемы, приче два выхода блока фиксации возникновения аварийного дефицита активной или реактивной мощности подключены к блоку ЗАПРЕТ при появлении несимметрии, от указанного блока ЗАПРЕТ первый выход блока фиксации возникновения аварийного дефицита активной мощности подключен ко входу элемента ЗАПРЕТ, а второй выход блока фиксации возникновения аварийного дефицита реактивной мощности подключен ко входу одного элемента вьщержки времени на возврат, выход которого подключен к указанному элементу ЗАПРЕТ,- выход этого же элемента ЗАПРЕТ подключен ко входу другого элемента вьщержки времени на возврат выход которого подключен к первому входу логических элементов И и логических элементов ЗАПРЕТ, а ко второму входу логических элементов И и логических элементов ЗАПРЕТ подключены выходы соответствующих ступеней блока фиксации статической перегрузки, выход каждого логического элемента И подключен к своему элементу формирования управляюсцих воздействий на ограничеш1е мощности нагрузки в приемной части энергосистемы, а выход каждого логического элемента ЗАПРЕТ подключен к своему элементу формирования управляющих воздействий на ограничение мощности нагрузки в приемной части энергосистемы и к своему элементу формирования управляющих воздействий на ограничение мощности генераторов в отправной части энергосистемы.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок фиксации аварийного дефицита активной или реактивной мощности состоит из датчиков активной мощности на входе суммирующего усилителя, инвертирующего усилителя, инерционного звена и блокирующих реле, причем выходы датчиков активной мощности подключены на вход суммирующего усилителя, выход кторого подключен ко входам инвертирующего усилителя, инерционного звен и первого блокирующего реле, ко второму входу первого блокирующего реле подключен выход инерционного звена, а входы второго блокирующего реле подключены соответственно к выходам инвертирующего усилителя и инерционного звена.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Иофьев Б.И. Автоматическое аварийное управление мощностью энергосистем. М., Энергия, 1974, с. 206216.
2.Авторское свидетельство СССР № 653678, кл. Н 02 J 3/24, 1975 (прототип).
Jcmyneftu
Zcf i/neHt
5cmi.ine.ffi
emi neHti
wr.
Pe. „ -I
L.
ii
/2
Х1Д
П
.J
(pue.t
вфииагпР
Q
ё S
s
