Способ получения производной угла электропередачи или генераторов станции Советский патент 1982 года по МПК H02J3/24 

Изобретение относится к противоаварийной автоматике для автоматического быстрого выявления признаков, свойственных предшествующему режиму сети до нарушения синхронной динамической устойчивости на электропередаче или на генераторах станции с целью отключения части генераторов или потребителей активной мощности дефицитной энергосистемы.

Известны способы выявления признаков , свойственных предшествующему электрическому режиму до нарушения синхронной динамической устойчивости: в избыточной части энергосистемы - способ I получения производной угла электропередачи, в дефицитной части - способ 2 по скорости отклонения частоты от номинальной при заданном направлении активной мощности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения производной электропередачи путем моделирования векторсв напряжений двух точек электропередачи, преобразования каждого из них в четыре стабилизированных напряжения двух полярностей и фиксации знаков несовпадения стабилизированных напряжений, сдвинутых по времени на один период промышленной частоты, сравнения указанных длительностей и отключения генераторной мощности, если время несовпадения знаков в конце больше времени, чем в начале периода промышленной частоты 1.

При использовании известного спо10соба время срабатывания достигает примерно трех периодов промышленной частоты, а для проверки работоспособности на время эксплуатации (даже в лабораторных условиях) требуется

15 применять сложную аппаратуру для создания прироста угла заданной величины.

Цель изобретения - повышение быстродействия и удобства проверки

20 работоспособности и создание граничных условий срабатывания для проверки работоспособности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения

25 производной угла электропередачи или генераторов станции -путем моделирования векторов напряжений двух точек электропередачи, измерения времени несовпадения знаков модели30руемых напряжений и отключения генераторов в зависимости от результатов сравнения длительности времен несовпадения знаков, измерение времени несовпадения знаков моделируемых напряжений производят дополнительно во втором полупериоде, а сравнение длительности времен несовпадения знаков производят межд измерениями длительности этих времен в первом и втором полупериодах. Кроме того, в каждом дополнитель ном втором полупериоде задают прирост угла путем изменения фазового угла одного из двух моделируемых напряжений и в случае, превышения вр мени несовпадения знаков во втором полупериоде по сравнению с первым блокируют отключение генераторов и сигнализируют о работоспособности На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ получения производной угла; на фиг.2 диаграммы синусоид моделируемых нап ряжений и и U2 при расхождении угл между этими точками на 30°, когда активная мощность направлена в сторону линии электропередачи, т.е. й опережает вектор й, Устройство содержит блок 1 моделирования . напряжения и (первая точ ка в сети),,блок 2 моделирования напряжения и (вторая точка в сети) блок 3 для проверки работоспособнос ти, первый блок 4 измерения времени знаков несовпадения в первом полупериоде, второй блок 5 измерения времени знаков несовпадения во втором полупериоде, блок 6 для задания прироста угла путем изменения фазового угла одного из двух моделируемых напряжений, блок 7 базового угла, логический орган ИЛИ 8, блок 9 пуска по углу, обеспечивающий задан ную область действия, блок 10 запоминания исравнения времен несовпадения знаков моделируемых напряже ний в первом и втором полупериодах и выходной блок11,.действующий на отключение генераторов, если раз ница времен больше -заданной. На фиг.2 приняты следующие обозначения : t - время несовпадения знаков моделируемых напряжений в первом полупериоде; t,j - время несовпадения знаков моде лируемых напряжений во втором полупериоде; tg - время пуска по углу, ограничивающее область действия; t0 время для возврата цикла измерений в исходное-нулевое состояние, .Способ производной угла между моделируемыми векторами напряжений в расчетных точках сети основан на определении прироста угла в течение периода промывшенной частоты при моделировании каждого из них, например, уравнением + is-2, ,,. где U и Ug - фазные напряжения на i месте моделирования; и Ig фазные токи по линии электропередачи или по генераторам станции (суммарные); сопротивление до первой моделируемой точки в сети; сопротивление до второй моделируемой точки в сети, В предлагаемом варианте создается искусственный угол между моделируемыми векторами напряжений в сети, равный 60°, что упрощает применение /способа, когда требуемая область срабатывания ограничивается уравнением70 cУ v, где сЛ - угол расхождения между векторами эквивалентных ЭДС Ё и Ё2 по концам электропередачи. I Для обеспечения действия требуется выполнить условия: t, - t , Atj t - t О, где At - заданное время, пропорциональное приросту угла в течение периода промышленной частоты, В нормальном режиме при направлении активной мощности в сторону электропередачи синусоиды моделируемых векторов напряжений U и Uj поочередно поступают на первый 4 и второй 5 блоки. Каждый из блоков 4и 5 имеют по два выхода: один из выходов через логический орган ИЛИ 8 запускает блок 9 пуска, а второй поступает на блок 10, Выходной сигнал блока 9 поступает на вход блока 10 и в течение времени присутствия сигнала от блока 4 измеряет это время и запоминает его до конца следующего полупериода, При исчезновении, сигнала на выходе блока 4 и появлении сигнала на выходе блока 5после повторного срабатывания блока 9 на блоке 10 производится измерение времени несовпадения знаков во втором полупериоде и сравнение этого времени с временем несовпадения знаков в первом полупериоде. Если разница времен несовпадения знаков в первом и втором полупериодах больше заданной/ то срабатывает блок 11, Для проверки работоспособности используются блоки 3, 6 и 7. Блоком

базового угла задается неизменяю цееся время несовпадения знаков напряжений, подаваемых ко вторсму Ьлоку 5. Блоком б для задания приг роста угла задается изменяющееся время несовпадения знаков напряжений, подаваемых к первому блоку 4, путем и.зменения фазового угла одного из двух моделируемых напряжений.

На фиг.2б показан пример возможного сдвига угла отрицательной полуволн1ы синусоиды U;, на угол л Ч , пропорционального времени 4t, обеспечивающего срабатывание или несрабатывание для проверки заданных граничных условий.

Формула изобретения

1. Способ получения производной угла электропередачи или генераторов станции путем моделирования векторов напряжений двух точек элекропередачи, измерения времени несовпадения знаков моделируемых напряжений и .отключения генераторов в зависимости от результатов сравнени длительности времен несовпадения знаков, отличающийся те

что, с целью обеспечения быстродействия и удобства проверки работоспособности, измерение времени несорпадения знаков моделируемых напряжений производят дополнительно во втором полупериоде, а сравнение длительности времен несовпадения знаков производят между измерениями длительности этих времен в первом и втором полупериодах,

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью создания граничных условий срабатывания для проверки работоспособности, в каждом дополнительном втором по5 лупериоде задают прирост угла путем изменения фазового угла одного из двух моделируемых напряжений и в случае превышения времени несовпадения знаков во втором полупериоде по сравнению с первым блокируют

0 отключение генераторов и сигнализируют о работоспособности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Сивокобыленко В.Ф., Носов В.М.

5 Реле частоты, реагирующее на скорость изменения частоты. -Электрические станции , 1977, № 12.

2.Авторское свидетельство СССР ,, № 452893, кл. Н 02 J- 3/24, 1974.

,.2