Устройство для фиксации в процессе эксплуатации опасного сечения энергосистемы

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах противоаварийной автоматики энергосистем. Устройство позволяет в процессе эксплуатации фиксировать опасное сечение энергосистемы. Результат достигается без использования предварительных расчетов устойчивости и основьшается на переработке режимной информации (значения модулей напряжения на шинах энергоузлов и значение перетока мощности по связям, образующим 11-е сечение энергосистемы ) . В качестве заданных параметров используют значения взаимных реактивных сопротивлений между шинами энергоузлов . Каждому составу сети определенным образом соответствуют значения взаимных сопротивлений. Изменение схемы учитьшается путем изменения значений уставок на блоках фиксации пропускной способности связей по взаимным реактивным сопротивлениям. Информация об опасном сечении является наиболее существенной при организации противоаварийного управления в энергосистеме . Привлечение для противоаварийного управления управляющих воздействий (УВ) 2-го знергоузла значительно расширяет возможности противоварийного воздействия. Однако в этом случае необходимо представлять, по каким связям возможен асинхронный ход. Если опасным сечением является Т-е сечение, то в качестве УВ во 2-м энергоузле необходимо применять отключение части генераторов. Устройство , устанавливая опасное сечение в энергосистеме, позволяет более рационально и экономично организовывать противоаварийное управление в энергосистеме . 5 ил. (Л с ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„80„„1229900 А 1 5@ 4 Н 02 3 3 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ (2i) 3782394/24-07 (22) 20.08.84 (46) 07.05.86. Бюл. М- 17 (71) Ордена "Знак Почета" научноисследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения и Среднеазиатское отделение Ордена Октябрьской

Революции всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (72) Б.Н. Баулин, Е.А. Дробов и В.Л. Невельский (53) 621.316.016.92(088.8) (56) Бринкис К.А., Семенов В.А. Делительная автоматика от асинхронного хода. — Электрические станции, 1969, Ф 3.

Бронштейн P.À., Карпов В.А. и др.

Блок предотвращения нарушения статической устойчивости и выявления асинхронного хода. Труды ВЭИ. Вып.81, Энергия, с. 23; 236.

Беркович M.À., Семенов В.А. Основы автоматики энергосистем. Энергия, 1968, с. 387-388, 340.

Барзам А.В. Применение делительных защит для предотвращения и прекращения асинхронного хода. — Электрические станции. 1970, М 4, с. 60.

Авторское свидетельство СССР

У 961039, кл. Н 02 J 3/24, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОПАСНОГО СЕЧЕНИЯ

ЭНЕРГОСИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах противоаварийиой автоматики энергосистем. Устройство позволяет в процессе эксплуатации фиксировать опасное сечение энергосистемы.

Результат достигается без использования предварительных расчетов устойчивости и основывается на переработке режимной информации (значения модулей напряжения на шинах энергоузлов и значение перетока мощности по связям, образующим II-e сечение энергосистемы). В качестве заданных параметров используют значения взаимных реактивных сопротивлений между шинами энергоузлов. Каждому составу сети определенным образом соответствуют значения взаимных сопротивлений. Изменение схемы учитывается путем изменения значений уставок на блоках фиксации пропускной способности связей Ilo вэа имным реактивным сопротивлениям. Информация об опасном сечений является наиболее существенной при органиэации противоаварийного управления в энергосистеме. Привлечение для противоаварийного управления управляющих воздействий (УВ) 2-го энергоузла значительно расширяет возможности противоварийного воздействия. Однако в этом случае необходимо представлять, по каким связям возможен асинхронный ход. Если опасным сечением является

I-е сечение, то в качестве УВ во 2-м энергоузле необходимо применять от- ф ключение части генераторов..Устройство, устанавливая опасное сечение в энергосистеме, позволяет более рационально и экономично организовывать противоаварийное управление в энергосистеме. 5 ил.

Каждый вычислительный блок по определению загрузки промежуточного узла энергосистемы в режиме, характеризующемся одновременным достижением предельных загрузок по двум сечениям энергосистемы (фиг, 3), состоит из трех квадраторов 27-29, четырех элементов 30-33 умножения и четыСтруктурная схема устройства (фиг. 2) состоит из трех вычислительных блоков 11-13 фиксации предельной

Ф 2 относится к усч ройстИзобретение относ т . активной мощности связи энергосистевам противоаварийной арийной автоматики энер- мы, на два входа каждого из блоков подключены соответственно выходы госистем.

Цель иэобретени ния — упрощение и по- элементов фиксации модулей напряжевышение надежности жности функционирования 5 ния на шинах энергоузлов 7-9, пасного сечения тий вход каждого из блоков подключены блока фиксации опасно остоящей из отправ- датчики уставок, значениях которых энергосистемы, сос ного, промежуточного

T чного и приемного энер- соответствуют значениям взаимных реактивных сопротивлений. гоузлов.

На фиг. 1 показан азана схема энерго- 10 Выходы блоков 11 — 13 соответстсистемы; на фиг. ф 2 — структурная схема венно подключены на входы двух вычисфиксации опасного се- лительных блоков определения загрузустройства для фикса чения энергосистемы; мы на фиг. 3 ки промежуточного узла в режиме энерструктурная схема вхо я входящих в устрой- госистемы, характеризующемся одновреел ных блоков определе- 15 менным достижением предельных загру тво вычислительных ния загрузки промеж ежуточного узла в зок по двум сечениям энергосистемы режиме энергосистемы, х емь| характеризующем- 14 15. Выход блока 11 подключен на

j ° ся одновременным до достижением предель- первый вход первого вычислительного ных загрузок по двум дву-,-: сечениям энер- блока определения загрузки промежу- фиг 4 — трехузловая 20 точного узла 14 и на третий вход втоГосистемы на фиг ° эквивалентная схема; ма на фиг. 5 — рого блока определения загрузки прообласть максимальных льных режимов эквива- межуточного узла 15. Выход блока 12 лентной трехузловой вой схемы (фиг. 4 и подключен к вторым входам блоков 14

5 используются для по для пояснения принци" и 15 выход блока 13 подключен к

t па действия устройств ройства) третьему входу блока 14 и к первому

На фиг. 1 изображена схема энерго- входу блока 15. системы с отправным, п пч 1 промежуточным Первый выход блока 14 подключен к

2 и приемным 3 энергоуэлами 4-6—

У первому входу компаратора 16, второй магистральные линии ии электропередачи

Э вход блока 14 подключен к первому связывающие отдельные э н iе энергоузлы в 30 входу компаратора 17, выход блока 15 энергосистему. квив

3 ивалентное взаимное . подключен к первому входу компаратореактивное сопротивлени ление связей между ра 18. На вторые входы каждого комшинами 1-го и -го у о

3- узлов равно х паратора подключен выход элемента

1- 2-го узлов — х фиксации активной мощности исходного между шинами 1 Го и между шинами 2-ro и 3-го узлов — х . З5 режима промежуточного узла.

При нарушении параллельно" аллельной работы Диоды 19-24 подключены на выходах с системой генераторов ров 1-го энерго- компараторов, причем на выходе кажузла асинхронныи ход вози д возникает по ВЛ дога компаратора подключены по паре

4 и 5; сечение, проходящее дящее через эти диодов разноименной полярности. Диод линии образует -е сече

Т- ечение энерго- 40 20 на выходе компаратора 16 подклюсистемы. При нарушении и нии параллельной чен к входу логической схемы И 25. работы с системо гене и нераторов 2-ro На второй вход этой схемы подключен узла асинхронныи ход вози д возникает по ВЛ обратной полярностью по отношению к

5 и б, сечение, проходящее через эти диоду 20 диод 21 на выходе компара- линии, о разует -е б т II-е сечение энерго- 45 тора 17. Второй диод на выходе этого системы, Соответственно ственно сечение про- компаратора 22 подключен на вход лоУ ходящее через BJI 4 И 6 образует гической схемы И 26. На второй вход

Ш-е сечение энергосистемы. схемы 26 подключен обратной полярНа схеме представлены также измери- ностью по отношению к диоду 22 диод тельные элементы 7-9 фиксации модуля 50 23 на выходе компаратора 18. напряжения на шинах 1-го, 2-го и 3-ro энергоузлов и измерительный элемент

10 фиксации активной мощности исходного режима по связям промежуточного узла энергосистемы.

1229900

1М 43

8- ч lt/2., 13 (4) рех инверторов 34 — 37, трех элементов деления 38 — 40, трех усилителей

41-43 с коэффициентом усиления равным двум, двух элементов 44 и 45 из-, влечения квадратного корня, элементов arccos 46 .и элементов sin 47 °

Первый вычислительный блок 14 содержит также семь сумматоров 48 — 54, а второй блок 15 — шесть сумматоров

48 — 53. t0

Входы квадраторов 27 — 29 являются соответственно первым, вторым и третьим входами вычислительного блока. Выходы квадраторов 27 и 28 подсоединены к входам первого сумматора

48. Выход сумматора 48 подключен к входу первого элемента 30 умножения, на второй вход которого подсоединен выход третьего комнаратора 29.

Выход элемента 30 умножения подключен к входу второго сумматора 49, на второй вход которого подсоединен выход второго элемента 31 умножения.

На входы элемента 31 умножения подсоединены выходы квадраторов 27 н 28. д

Выход сумматора 49 подсоединен к входу первого элемента 44 извлечения квадратного корня, выход элемента 44 ,подключен к входу знаменателя первого элемента 38 деления, на вход числителя которого подключен выход первого усилителя 4 1. На вход усилителя

41 подключен выход элемента 31 умножения.

Выход элемента 38 деления подсое" динен к входу третьего сумматора 50, на второй. вход которого подсоединен выход сумматора 48. Выход сумматора

50 подключен к входу второго элемента 45 извлечения квадратного корня 40 и к входу первого инвертора 34.

Выход инвертора 34 и выход первого сумматора 48 подсоединены к входам четвертого сумматора 51, выход которого подключен к входу второго инвер- 45 тора 35. Выход инвертора 35 подключен к входу числителя второго элемента 39 деления, на вход знаменателя которого подсоединен выход второго усилителя 42. На вход усилителя 42 подклю- 5о чен выход третьего элемента 32 уиножения, входы которого соединены параллельно с входами первого и второго квадраторов 27 и 28.

Выход элемента 39 деления подклю- gg чен к входу элемента arccos 46. Выход элемента 46 подключен к входу элемента sin 47. Выход элемента 47 подключен к первому входу четвертого элемента 33 умножения, второй вход которого подсоединен к входу третьего квадратора 29.

Выход первого квадратора 27 подключен к входу третьего инвертора 36, выход инвертора подсоединен к одному из трех входов пятого сумматора 52, на два других входа которого подсоединены выходы второго квадратора 28 и . первого инвертора 34. Выход сумматора 52 подсоединен к входу числителя третьего элемента. деления, к входу знаменателя которого подключен выход третьего усилителя 43. На вход усилителя подсоединен выход второго элемента 45 извлечения квадратного корня, Выход четвертого элемента 33 умножения подсоединен к входу четвертого инвертора, выход которого подключен к первому входу шестого суиматора 53. К второму входу сумматора 53 подсоединен выход третьего элемента

40 деления. На вход седьмого суммато ра 54 подключены выходы .четвертого элемента ЗЗ умножения и третьего элемента 40 деления.

Прямой и инверсный выходы шестого сумматора 53 являются первым выходом соответственно первого и второго вычислительных блоков определения загрузки промежуточного узла, выход седьмого сумматора 54 является вторым выходом первого вычислительного блока определения загрузки промежуточного узла.

Работа устройства поясняется фиг.4 и фиг. 5.

l для трехузловой схемы (фиг. 4) с пропускными способностями связей Р

Р„, P выражение для активной мощнос. ти 1-го узла может быть записано в виде: где Р„„„РД +Р1 + 2 Р,д. Р„ совб, (2) ф г - arcsin - — — - . (3) P зюЫ

РМ

При заданном значении угла между векторами 2-го и 3-го узлов значение загрузки ro сечения достигает своего максимального значения (Р„) при

1229900

Используя соотношения (1)-(4) и урав- значением максимальной загрузки сеченения баланса активной мощности в ния (P, P,„,,Р„) и перетоком мощноссхеме, можно определить систему урав- ти по другому сечению схемы. В коорнений, устанавливающих связь между g динатах g и Р2 уравнения имеют вид р2 р2 р2 Р2 Р2 Р2 .Ы ), ()

2. 2 Р 22 2P P

1> «3

Р2 Р2 Р2

+ Р sin(arccos 2р р

«2 23

2 Р2 -P2

), (6) P

2 Р2М р2 -р -р2

+ P sin(arccos ), (7)

«L2 2 Р2ь (8) 2 Э

Ч = « /2

Ч = Н/2

P sinS, arcs in -«r — s рм

P sin h 2

sr csin -« — - рьн

13 (9) где (10) Из (9) и (10) следует, что Ч „= Ф

После соответствующих преобразований уравнение Ч = Ч может быть представлено в виде

Проведенные исследования показали, что в качестве приближенного решения уравнения (11) может быть принято значение

Уравнение (5) устанавливает зависимость между значением максимальной загрузки 1-ro сечения (Р ) и значением перетока мощности по II-му се20 чению (Р2). Уравнение (6) устанавливает зависимость между значением максимальной загрузки Т1-го сечения (P ) и значением перетока мощности

2И по Т-му сечению (Р ). Уравнения (7 и 8) позволяют установить зависимость между значениями перетоков мощности по му и по -му сечениям (P Р ) в случае максимальной загрузки Ш;ro сечения (Р„) .

На фиг. 5 представлена область максимальных режимов трехузловой схемы, при построении границы области использования уравнения (5)-(8). Кривая а соответствует уравнению (5), кривая . — уравнению (6), кривая 6 есть решение уравнений (7) и (8) на плоскости Р, P . Совместное рассмотрение кривых «2, S Ь позволяет построить по внешним участкам этих кривых границу области максимальных

40 режимов.

Точки пересечения кривых а, о

P делят границу области максимальных режимов на секторы: граница каждого сектора характеризуется предельной

45 загрузкой соответствунйцего сечения.

Кривая а . -T oe сечение, кривая Б.77-е сечение, кривая о — TEI-е сечение.

Если Р, Р, P есть величины

50 загрузки промежуточного 2-ro узла в режимах, соответствующих точкам

А, В, С.(фиг. 5), то при P < P увеличение перетока мощности от ?-ro узла к Э-му приведет к нарушению ус- Ы тойчивости по ТТ-му сечению, т.е. в этом режиме Т -е сечение является опасным.

При Р2 Р2 > P2 указанное изменед ние режима приведет к асинхронному ходу по 1-му сечению, т.е. 1-е сечение является опасным. с Ь

При P, ) P2 > P2 опасным является II -e сечение. с

При Р, ) Р2 увеличение генерации мощности от 1-ro узла при постоянной загрузке промежуточного узла может привести к отделению от системы 2-го узла.

Для определения значений P2, P,, л в с

Р2 воспользуемся условием, что режимы энергосистемы, соответствующие точкам А, В, С (фиг.5), характеризуются одновременным достижением предельных эагрузок по двум сечениям энергосистемы.

Одновременное достижение предельных загрузок по Д. †.му и по Ш-му сечениям энергосистемы (режим В) имеет место при выполнении условий:

1229900 8 сечении в режиме одновременного достижейия предельных загрузок по Й! -му и по I-му се.чениям: (12)

13 получаем вымощности в Т-ом (13) . при этом 2-е слагаемое уравнения учитывается со знаком "+": (РЬ)2 Р2 Рг

sin(arccos ) (14) 2Р12 Р13

Координата Рг определяется подь становкой в уравнение (5) P« = P

Р-Р— (P,)

2 2 Р 431

Аналогично определяются координаты и других особых точек границы области максимальных режимов. При этом значение Р (значение перетока мощности в режиме одновременного достижения предельных эагрузок по I-му и

Щ-му сечениям) H значение P (значение перетока мощности в III-ем сечении в режиме одновременного достиЦ

;жения предельных загрузок по Ш-му и II-му сечениям) могут быть получе-, ны иэ уравнения (13) перестановкой

1 индексов в соответствующих значениях пропускных способностей связей. Для получения выражения для P необходиА

20 ° Ч УУ мо взаимнопоменять местамииидексы 2и3. (15) я

1 рг + Р2 +

Из сопоставления (13) с (15) следует, что Р, Р

4 Ь

А

Координата P определяется подста2 Ь новкой в уравнение (5) Р„= P npu этом 2-е слагаемое уравнения учитывается со знаком

Ь

in(arccos рг -р -(P )

2 P 23

) . (16)

12 19

3S

Соответственно, значение P опреде" с ляется из (13) взаимном перестановкий индексов "1" и "2". с

Р3 -„

13 гз 12 (17)

Подстановкой вуравнение (7)P» " P и при учете 2-ro члена уравнения со знаком "-" определяется абсцисса

У особой точки С (фиг. 5) . Учитывая симметричный характер области максимальных режимов, выражение для координаты Р, может быть записано

У.:У .:УД. .

2 Р с (P )г Р2 P2 .

Р13 Р23.

Соотношения (14), (16), (18) уста-sS навливают критичные значения загрузки промежуточного узла, соответствующие режимам одновременного достижения

Р12 sin(arccos

I 1

>rc

12

Подставляя (12) в (2) ражение для активной

У предельных перетоков мощности но двум сечениям энергосистемы.

В устройстве последовательно выполняются следующие операции (фиг. 2): определение пределов активной мощности по связям энергосистемы Рг, g,Р (блоки 11 — 13); определение значений максимальных загрузок сечений в особых режимах, характеризующихся предельными перетоками мощности по двум сечениям энергосистемы P,, P,, P (блоки 14 и 15); определение критичных загрузок промежуточного узла с.

P,, P,, P, (блоки 14 и 15); сопоставление исходной загрузки промежуточного узла с критичными значениями (блоки 16 . — 18); фиксация опасного сечения энергосистемы (блоки 19-26).

Устройство работает следующим образом.

С измерительных элементов 7-9 фиксации модулей напряжения на два входа каждого блока 11-13 фиксации предельной активной мощности по связям энергосистемы поступают сигналы, пропорциональные соответственно величинам напряжения шин узлов U,,U

U . Величина уставки задатчика на третьем входе блоков 11 - 13 соответствует значениям взаимных реактивных сопротивлений связей между шинами соответствующих узлов энергосистемы.

Определение величины предела активной мощности связей энергосисте12?9900 10

Этот сигнал совместно с сигналом выхода блока 31 (Р„, " Р„ ) поступает на входы блока 49 суммйрования, на выходе блока 49 сигнал пропорционален выражению

u u х,, Сигнал выхода каждого из блоков соответствует значению предела активной мощности по связям для рассматриваемых схемно-режимных условий работы энергосистемы. На выходе блока 11 10 сигнал пропорционален величине Р

12 Е на выходе блока 12 — величине Р,, на выходе блока 13 - величине P

Сигналы Р, Ц и P поступают на соответствующие входы двух вычисли- 15 тельных блоков определения загрузки промежуточного узла в режиме энергосистемы, характеризующемся одновременным достижением предельных загрузок по двум сечениям энергосистемы 2р

14 и 15.

В вычислительном блоке 14 выполр2 p2 + р (рг + рг ) 2 <3

23 12 (Ь (P2 р2 ) P„> няются две основные операции: в соответствии с выражением (13) определяет ся значение загрузки I-го сечения энергосистемы в режиме одновременного достижения предельных перетоков мощности по Т-му и III-му сечениям

Ь Ь (Р ), вычисление Р, происходит с использованием блоков 27-31, 34, 38, 41, 44, 45, 48-50; в соответствии с выражениями (14) и (16) определяются

1I2 два значения загрузки промежуточного узла в режиме одновременного достижения предельных перетоков мощносА 35 ти по I-у и 1?-му сечениям (P,) и в режиме одновременного достижения предельных загрузок по I-му и III-му сечениям (Рг), вычисление Р" и Р, Ь происходит с использованием блоков

32, 33, 35-37, 39,40,42,43,46,47, 51-54.

Для вычисления Р на входы квадраторов 27-29 с соответствующих входных клемм блока 14 поступают сигналы

Р 2, Р„, Р . Сигналы выходов квадра.торов, пропорциональные Р 2, Р, 2, поступают на сумматор 48, выходной сигнал которого пропорционален выражению P 3 + Р „г, и на блок 31 произ1 50 ведения, сигнал на выходе которого пропорционален выражению P, . Р„ .

Сгнапы на входах блока 30 произведения пропорциональны величинам (P + Р ) и P „ ; выходной сигнал блока 30 соответствует выражению

В блоке деления 38 осуществляется

25 операция деления величин сигналов, поступающих на его входы с выходов блоков 41 (делимое) и 44 (делитель).

На выходе блока 38 сигнал пропорционален выражению

2 Рг

2Р2 Рг

В соответствии с условием (13) сигнал выхода блока 45 пропорционаЬ

55 лен P — значению максимальной за1 грузки 2-го сечения в режиме одновременного достижения предельных загру- зок по Т-му и ТТТ-му сечениям рассматриваемой энергосистемы. р2 ) 1

2З (2 мы осуществляется с использованием соотношения

В блоке 44 осуществляется извлечение корня квадратного из величины сигнала на его входе. На выходе 44 сигнал пропорционален выражению

Блок 41 является усилителем с коэффициентом усиления К = 2. При поступлении на его вход сигнала с выхода блока 31 (Р Р ) на выходе блока

41 сигнал пропорционален выражению

В блоке 50 суммирования происходит сложение сигнала выхода блока 48 и сигнала выхода блока 38. На выходе блока 50 сигнал пропорционален выражению

В блоке 45 осуществляется опера ция извлечения корня квадратного из величины входного сигнала, который поступает с выхода .блока 50. На выходе блока 45 сигнал пропорционален выражению

1229900 р2 + + Р2

1iIll 1 2 13

pz рг рг

1М 12 13

pz рг pz

2 Р„„ (р )z рг pz

Р13

sin(arccos х), 55

Вычисление значений Р и P прово 2 г дится по известным значениям пропускных способностей связей (Р,Р, Р ) и вычисленному значению P

На два входа сумматора 51 посту- 5 пают сигнал с выхода блока 4Ц, пропорциональный выражению Р„г+ Р„ г, и сигнал выхода инвертора 34, пропорциональный выражению -Р„ . На выходе блока 51 сигнал пропорционален выражению

Выходной сигнал инвертора 35, на 5 вход которого поступает сигнал с выхода блока 51, соответствует выражению

С использованием блока 38 произведения и блока 42, который является усилителем с коэффициентом усиления К=2, осуществляется вычисление выражения 25

2Р, P1, . Ha входы блока 39 деления поступают сигналы с выхода блока 35 (делимое) и блока 42 (делитель).Выходной сигнал блока 39 пропорционален выражению 30

Блоки 4 6 и 4 7 последовательно о с уще- З

5 ствляют операции по вычислению выражения где х соответствует сигналу на входе блока 46. Выходной сигнал блока 47 пропорционален выражению (P )2 — рг -рг

Sin(arccos ).

2Р Р

В блоке 33 произведения осуществляется перемножение величин двух сигналов, поступающих с выхода блока 47 и с третьего входа блока 14 (P ). Вы23 ходной сигнал блока 33 пропорционален выражению (р )2 рг рг е

P sin(arccos )

2PÄ PÄ

С использованием блоков 36, 52, 40, 43 осуществляется вычисление 1-го слагаемого выражений (14), (16).

В сумматоре 52 происходит сложение трех величин, поступающих на его входы, с выхода блока 28 (P, ), с выхода блока 34 (-P ) и с выхода инвертора

1М

36 (-P z), на вход которого поступает сигнал Р, . На выходе блока 52 сигнал пропорционален выражению

Рг Рг Р2

13 12 1Н

В блоке 43 происходит усиление в два раза величины сигнала, поступающего на его вход. При подаче на вход сигнала с выхода блока 45 на выходе блока 43 сигнал пропорционален выражению 2 Рм В блоке 40 делениЯ осУществляется операция по определению частного от деления величины сигнала с выхода блока 52 на величину сигнала с выхода блока 43. На выходе блока 40 сигнал пропорционален выражению

Сигнал с выхода блока 40 поступает на вход сумматоров 53 и 54.

На второй вход сумматора 53 через инвертор поступает сигнал с выхода блока 33. Сигнал прямого. выхода блока 49 пропорционален выражению

), 13 соответствующему значению P".

На второй вход сумматора 54 сигнал с выхода блока 33 поступает непосредственно. Сигнал прямого выхода

54 пропорционален выражению р -р — (рь) 2 P (р )г рг р б

°;...)--- — )) .

2 Р1,2 Р1Э соответствующему значению P, ° в

Таким образом, сигналы на выходах вычислительного блока 14 пропорциональны соответственно значениям загрузки промежуточного узла в режиме одновременного достижения предельных загрузок по Т-му и II-му сечениям

)1 (P ) и в режиме одновременного достижения предельных загруэок по g-му

s и III-му сечениям (Pz ).

Аналогичные операции осуществляются в вычислительном блоке 15. За счет перекоммутирования входных сигналов (Р„ — на третий вход, Р— на включенного на выходе компаратора 17, появляются сигналы. Так как эти диоды включены на входы логической схемы

25, то в этом режиме на входы схемы поступают два сигнала. Наличие двух сигналов на входах логической схемы

И 25 приводит к появлению сигнала на ее выходе. Появление этого сигнала свидетельствует, что опасным сечением в рассматриваемом режиме является сечение Т-е.

Если загрузка в исходном режиме промежуточного энергоузла такова,что

P Ъ РВ и P, < Р,,то на выходе диода 22, . включенного на выходе компаратора 17, и на выходе диода 23, включенного на выходе компаратора 18, появляются сигналы. Выходы этих диодов соединены с входами логической схемы И 26. Наличие сигналов на выходах диодов 22 и 23 приводит к появлению сигнала на выходе логической схемы 26. Появление этого сигнала свидетельствует, что опасным сечением в рассматриваемом режиме является сечение III-e.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в процессе эксплуатации фиксировать опасное сечение энергосистемы. Результат достигается без использования предварительных расчетов устойчивости и основывается на переработке режимной информации (знасечение энергосистемы). В качестве заданных параметров используются значения взаимных реактивных сопротивлений между шинами энергоузлов.Каждому составу сети определенным образом соответствуют значения взаимных сопротивлений. Изменение схемы учитывается путем изменения значений уставок на блоках фиксации пропускной способности связей по взаимным реактивным сопротивлениям.

Информация об опасном сечении представляется наиболее существенной при организации противоаварийного управления в энергосистеме. Привлечение для противоаварийного управления управляющих воздействий 2-го энергоузла значительно расширяет возможности противоаварийного воздействия.

Однако. в этом случае необходимо представлять, по каким связям возможен асинхронный ход. Если опасным сечением является е сечение, то в каче13 1229900 14 первый вход) и при использовании блоков, идентичных операционным блокам вычислительного блока 14, в соответствии с выражением (17) .осуществс ляется вычисление значения Р— эна- 5 чение перетока мощности в III-ем сечении в режиме, характеризующемся одновременным достижением предельных загрузок по III-му и по ТТ-му сечениям .. о

В соответствии с выражением (18) с определяется значение координаты Р,, се при этом переход от выражения Р2 е к выражению Р, достигается за счет использования инверсного выхода блока, идентичного операционному блоку

53,вычислительного блока 14. Инверсный выход операционного блока 53 является выходом второго вычислительНого блока определения загрузки про- >0 межуточного узла и пропорционален с величине P

На входы компаратора 16 поступают сигналы: P - загрузка II-ro сечения

2 д 15

B HcxopHoM режиме H P2 IlpH Р2 с Р2 BbKop компаратора отрицательный, при Р2 > Р, выход компаратора положительный.

На входы компаратора 17 поступают

В в сигналы P и Р» при Р < P выходной сигнал компаратора положительЬ ный, при Р, > Р сигнал на выходе комчения модулей напряжения на шинах

На вход компаратора 18 поступают энергоузлов и значение перетока сигналы Р, и Р, ; при Р2 3 Р2 игнал мощности Во связям образующим ТТ-е выхода компаратора положительный,при 35

С

P2 < P2 сигнал выхода компаратора отрицательный.

Если загрузка в исходном режиме промежуточного энергоузла системы такова, что Р2 Р,, то на выходе диода 19 включенного на выходе ком- паратора 16, появляется сигнал. Появление сигнала свидетельствует, что опасным сечением в рассматриваемом режиме является сечение ТТ-ое. 45

Если загрузка в исходном режиме промежуточного энергоузла такова,что с

Р, > Р,, то на выходе диода 24,включенного на выходе компаратора 18, появляется сигнал. Появление этого 5О сигнала свидетельствует, что опасным сечением в рассматриваемом режиме является сечение ТХ"ое.

Если загрузка в исходном режиме промежуточного энергоузла такова,что 55

Р2 .Ъ Р2 и Р2 (Р, то на выходе

1 В диода 20, включенного на выходе компаратора 16, и на выходе диода 21, 15 1229 стве УВ во 2-м энергоузле необходимо применять отключение части нагрузки, при опасном сечении - IIT — ем — разгрузку или отключение части генераторов. Предлагаемое устройство, устанавливая опасное сечение в .энергосистеме, позволяет более рационально и экономично организовать противоаварийное управление в энергосистеме.

Формула из обретения

Устройство для фиксации в процессе эксплуатации опасного сечения энергосистемы, состоящей иэ отправного 15 промежуточного и приемного энерго-, узлов, содержащее элементы фиксации модулей напряжения на шинах каждого энергоузла, элементы фиксации активной мощности исходного режима н се- 20 чении связей промежуточного энергоузла и два вычислительных блока фиксации предельной активной мощности двух связей энергосистемы, причем выходы элементов фиксации модулей напряжения 25 соответственно подключены к двум входам вычислительных блоков фиксации предельной активной мощности двух связей энергосистемы, третьи входы которых подключены к выходам соответ- З0 ствующих задатчиков уставок, соответствующих значениям взаимных реактивных сопротивлений, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, устройство снабжено третьим вычислительным

35 блоком фиксации предельной активной мощности третьей связи энергосистемы, два входа которого подключены к выходам соответствующих элементовфиксации

40 модулей напряжения, а третий вход -к дополнительно введенному .задатчику уставки, соответствующей значению взаимных реактивных сопротивлений, кроме того, устройство снабжено тремя компараторами, шестью диодами, двумя логическими схемами И и двумя .вычислительными блоками определения загрузки промежуточного узла в режиме энергосистемы, характеризующемся одновременным достижением предельных загрузок по двум сечениям энергосистемы, каждый из которых состоит нз трех квадраторов,трех элементов деL ления, двух элементов извлечения квадратного корня, трех усилителей с коэффициентом усиления, равным двум, элементов arccos и sin, четы900 16 рех инверторов н четырех элементов умножения, при этом первый из указанных вычислительных блоков определения загрузки промежуточного узла содержит семь сумматоров, а второй— шесть сумматоров, причем выходы первого, второго и третьего вычислительных блоков фиксации предельной активной мощности подключены соответственно к входам первого, второго и третьего квадраторов на входе первого вычислительного блока определения загрузки промежуточного узла, а также соответственно к входам третьего>

° второго и первого квадраторов на входе второго вычислительного блока определения загрузки промежуточного узла, выходы первого и второго квадраторов подключены к входам первого сумматора, выход которого подключен к входу первого элемента умножения, на второй вход которого подключен выход третьего квадратора, выход первого элемента умножения подключен к входу второго сумматора, на второй вход которого подключен выход второго элемента умножения, на вход которого подключены выходы первого и второго квадраторов, выход второго сумматора подключен к входу элемента извлечения квадратного корня, выход которого подключен к входу знаменателя первого элемента деления, на вход вычислителя которого подключен выход первого усилителя, на вход которого подключен выход второго элемента умножения, выход первого элемента деления подключен на вход третьего сумматора, на второй вход которого подключен выход первого сумматора, выход третьего сумматора подключен к входу второго элемента извлечения квадратного корня и к входу первого инвертора, выход которого подключен к входу четвертого сумматора, на второй вход которого подключен выход первого сумматора, выход четвертого сумматора под- ключен к входу второго инвертора, выход которого подключен к входу числителя второго элемента деления, на вход знаменателя которого подключен выход второго усилителя, на вход корого подключен выход третьего элемента умножения, на входы которого подключены выходы первого и второго вычислительных блоков фиксации предельной активной мощности, выход второго элемента деления подключен к входу элемента arccos выход которого под17 1229 ключен к входу элемента sin, выход которого подключен к входу четвертого элемента умножения, на второй вход которого подключен выход третьего вычислительного блока фиксации предельной активной мощности, выход первого квадратора подключен к третьему инвер ору выход которого подключен к входу пятого сумматора, к двум другим входам которого подключены вы- 1О ходы первого инвертора и второго квадратора, выход пятого сумматора подключен к входу числителя третьего элемента деления, к входу знаменателя которого подключен выход третьего ц усилителя, на вход которого подключен выход второго элемента извлечения квадратного корня, выход четвертого элемента умножения подключен к входу четвертого инвертора, выход которого 20 подключен к первому входу шестого сумматора, к второму входу которого подключен выход третьего элемента деления, причем прямой и инверсный выходы шестого сумматора являются первым выходом соответственно первого и второго вычислительных блоков определения загрузки промежуточного узла, выход третьего элемента деления и выход четвертого элемента 30

900 18 умножения подключены к входам седьмого сумматора, выход которого является вторым выходом первого вычислительного блока определения загрузки .промежуточного узла, причем первый и второй выходы первого вычислительного блока определения загрузки промежуточного узла подключены к первым входам первого и второго компараторов, выход второго вычислительного блока определения загрузки промежуточного узла подключен к первому входу третьего компаратора, к вторым входам компараторов подключен выход элемента фиксации активной мощности исходного режима промежуточного узла, на выходе каждого из компараторов включены пары диодов разноименной полярности, один из диодов на выходе первого компаратора подключен к входу первой логической схемы И, на второй вход которой включен обратной полярностью по отношению к диоду на первом входе диод на выходе второго компаратора, второй диод на выходе которого подключен к первому входу второй логической схемы И, на второй вход которой включен обратной полярностью по отношению к диоду на первом входе диод на выходе третьего компаратора.

1229900 жег чибис

1229900

Составитель К. Фотина

Техред М. Ходанич Корректор И. Муска

Редактор С. Льпкова

Заказ 2456/56 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4