Устройство для автоматического управления активной мощностью турбогенератора Советский патент 1981 года по МПК H02P9/04 H02J3/24 

Изобретение относится к средствам (автоматического управления мощностью турбогенератора в послеаварийном режиме путем быстрого уменьшения его мощности и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. с8. N 756589. В основном авт. св. ff 756539 fl описано устройство для автоматического управления активной мо1цностью турбогенератора, содержащее датчик скольжения генератора, преобразователь активной мощности генератора, блок дифференцирования скол жения генератора, блок аварийной раз грузки турбины, блок памяти и электро гидравлический преобразователь турбины, вход которого подключен к выходу блока аварийной разгрузки. Кроме того .устройство содержит второй блок памяти, блок вычисления текущего значения мощности турбины, анализатор пере ходного процесса, блок фиксации аварии, преобразователь уровня, нульорган, два ключа, блок выключения сигнала ограничения, датчик положения механизма управления турбиной и блок сравнения. При этом выход преобразователя активной мощности включен на входы блока аварийной разгрузки и блока фиксации аварии. датчина скольжения подключен к входам анализатора переходного процесса и второму входу блока аварийной разгрузки, выход блока дифференцирования скольжения генератора подключен к третьему входу блока аварийной разгрузки и к первому входу блока вычисления текущего значения мо1цности турбины.. Выход блока фиксации аварии подключен к вторым входам блока вычисления текущего значения мощности турбины и анализатора переходного процесса и к первому входу первого блока памяти, второй вход которого подключен к выходу анализатора переходного процесса. Выход первого блока памяти под1 лючён к входу преобразователя 3 уровня, один выход которого мерез пер вый ключ подключен к входу электро гидравлического преобразователя турбины, управляющий вход первого ключа через нуль-орган подключен к выход блока вычисления текущего значения мощности турбины, к второму акоду нуль-органа подключен через второй ключ второй выход преобразователя уровня, управляющий вход второго ключа подключен к выходу блока сравнения, один вход которого подклюмеи через второй блок памяти к второму выходу блока фиксации аварии, а второй подключен к второму выходу преобразователя уровня, который подкг ючен также к первому входу блока выключения сигнала ограничения, второй вход которого подключен к датчика положения механизма управления турбины, а выход - к второму входу блока фиксации аварии. Уставка выдается на вход электрогидравлического преобразователя турбины по окончании аварийного управления турбогенератором. Недостатком данного устройства является то, что уставка ограничения мощности турбогенератора вырабатывает ся только после фиксирования сбросов мощности генератора, соответствующих короткому замыканию. В случае аварийного отключения нагрузки, величина которой способна вызвать нарушение статической устойчивости или значительно изменить нормативный запас предела передаваемой мощности, устройство его не фиксирует и, следовательно, сигнала послеаварийного ог раничения мощности не вырабатывает. Цель изобретения повышение эффективности управления мощностью тур богенератора в послегшарийном режиме Это достигается тем, что устройство для автоматического управления активной мощностью турбогенератора снабжено датчиком напряжения ген ратора, выход которого подключен к входу блока фиксации аварий. На чертеже дана блок-схема устрой ства, содержащего преобразователь 1 активной мощности генератора; датчик 2 скольжения генератора; датчик 3 напряжения генератора, блок дифференцирования скольжениягенератора; блок 5 аварийной разгрузки турбины, осуществляющий аварийное управление в переходном процессе, блок 6 фикса,ции аварии, переключающий сигнал, пр 4 порциональный активной мощности генератора, блок 7 памяти дозеарийного значения электрической мощности блок 8 памяти максимума электрической мощности переходного процесса; блок 9 анализатор параметров переходкого процесса, блок 10 вычисления текущего значения мощности турбогенератора , преобразователь 11 уровня, выдающий сигнал, пропорциональный послеаварийному значению мощности турбины; управляемые ключи 12, 13; нуль-орган 1, электрогидравлический преобразователь 15 турбины, блок 16 сравнения мощностей генератора доава.рийного и послеаварийного режимов; блок 17 снятия сигнала ограничения мощности турбины, датчик 18 положения механизма управления турбиной. Устройство работает следующим образом. Сигнал с выхода преобразователя 1, пропорциональный активной мощности генератора, поступает на вход блока б, где дифференцируется, и вход блока 1, где запоминается. На вход лока б также поступает сигнал с выхоа датчика 3s пропорциональный напряжению на шинах генератора, который изменяет предел срабатывания блока 6 по сигналу производной от эле ктрической мощности. После короткого замыкания (к,з.} при поступлении в блок 5 аварийной разгрузки сигналов, пропорциональных скольжению генератора и их производным из блока 4, формируется в блоке 5 управляющее воздействие в виде дозированных по амплитуде и длительности импульсов, поступающих на вход преобразователя 15- В момент К.З., когда напряжение на шинах генератора близко к нулю и сигнал из датчика 3 в блок 6 не поступает, предел срабатывания блока 6 по производной от электрической мощности максимален. В этом случае блок б срабатывает, фиксируя аварийное возмущение, при достаточно тяжелом к.з, В момент аварийного отключения нагрузки напряжение на шинах генератора не уменьшается и сигнал с выхода датчика 3 поступает в блок 6, уменьшая предел его срабатывания по производной от электрической мощности генератора. Поэтому ,при одноаременном поступлении сигнала, пропорционального напряжению, и сигнала, пропорционального производной от электрической мощности, блок 6 срабатывает и при сбросе мощности. соответствующем аварийному отключению нагрузки. Следоватех ьно, в момент одного из двух описанных возмущений срабатывает блок 6, отключая ьход бло ка 7 и подключает сигнал, пропорциопальный текущему знамению электри ческой мощности, на входы блоков 8, 9 10. На входблока 9 кроме того, поступает сигнал, пропорциональный скольжению, с выхода датчика 2. Здесь сигнал, пропорциональный мощности генератора,, дифференцируется и при одно временном вычислении неравенств :- О dS в блок 8 выдается команда Заdtпомнить максимум электрической мощнос ти. Сигнал, пропорциональный приближенному значению предела передаваемой мощности, поступает в преобразова тель 11. С выхода преобразователя 11 сигнал А, пропорциональный послеаварийному значению электрической мощнос ти, поступает в блок 16, где он сравнивается с сигналом, пропорциональным доаварийной мощности генератора с выхода блока 7. Если последний больше сигнала А, открывается ключ 12 и сигнал А поступает на вход нуль-органа Н, где он сравнивается.с текущим зна чением мощности турбины, вычисляемой а блоке 10, куда поступает также сигнал из блока k. При равенстве даух сигналов открывается ключ 13 и си1- нал Б, пропорциональный уставке ограничения мощности, поступает на вход преобразователя 15j ограничивая мощность турбины. Сигнал датчика положения 18, пропорциональный положению механизма управления турбиной, подается S блок 17 вместе с сигналом А. После перевода механизма управления турбиной в новое поло ение5 соответствующее послеазарийному значению мощ ности турбогенератора, блок 17 выдает сигнал в блок 6, сни,дающий сигнал . ограничения с преобразователя приводит всю схему устройства в исходное положение. Эффективность и надежность предлагаемого устройства обусловлена осуществлением постоянного контроля напряжения на шинах генератора, наличие которого в момент аварийного возмущения позволяет фиксировать аварийное отключение нагрузки, что расширяет диапазон фиксации аварий и, следовательно, диапазон управляемых послеаварийных режимов турбогенератора. Аварийные возмущения вида аварийных отключений нагрузок (линий передач) относительно общего числа аварий составляют 8-101 Эти возмущения вызывают тяжелые для энергосистемы последствия; асинхронный ход энергосистемы и ее деление. Предлагаемое устройство предотвращает нарушение устойчивости энергосистем в послеаварийных режимах путем аварийного управления мощностью турбины , Формула изобретения Устройство для автоматического управления активной МОЩНОСТЬ турбогенератора по авт. св. N 756589 о тли чающееся тем, что, с целью повышения эффективности уп равления мощностью турбогенератора . в послеаварийном режиме, устройство снаб) датчиком напряжения генератора, выход которого подключен к входу блока фиксации аварии. Источники информации, принятые во вниманне при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 756589, кл. И 02 Р 9/Оч, 1978.