Способ автоматического аварийного управления возбуждением синхронного генератора

 

И.чобретение относится к автоматическому управлению и регулированию возбуждением син.хронног о генератора. Цель изобретения - повьииение дина.мической устойчивости и у.меньи1ение длительности пере- .ходного процесса при авариях. Способ содержит следующую последовательность операций: измерение отдаваемой генератором мощности и внутреннего угла :)лектропередачи в нормальном режиме и их запоминание: регистрация факта аварии; измерение скачка отдаваемой мощности; включение режима «Потолочная форсировка синхронного генератора; измерение текущего внутреннего угла электропередачи; расчет значений оптимального и нового установившегося внутренних углов электропередачи и и.х запоминание; сравнение по ве,личине значений текущего и оптимального внутренних углов электропередачи и при их равенстве отмена режима «Потолочная форсировка и включение режима «Максимальное торможение ; сравнение по величине значений текущего и ранее рассчитанного нового установившегося внутренних углов электропередачи и при их равенстве отмена режима «.Максимальное торможение и переход к установившемуся послеаварийному режиму работы. Способ позволяет повысить динамическую устойчивость электрических систем и, как следствие, уменьшить вероятность перерыва электроснабжения потребителей. 3 ил. сл

.. "3 СОВЕТСКИХ .. ПИСТИЧЕСКИХ (19) (11) 5 А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4042431, 24-07 (22 ) 25.03.86 (46) 23.08.88. BIO I. № 31

<72) В. А. Куликов, С. H. Ольховский и О. В. Кохно (53) 621.316.722:621.313.322(088.8) (56) Авторское свидетсльстf30 СССР

¹ 573845, кл. Н 02 P .) 1О, 1975.

Авторское свидетельство СССР ,№ 106846, кл. Н 02 Р 9/10, 1956. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ЛВЛРИЙНОГО УГ1РАВ.1ЕНИЯ ВОЗБУЖ IЕНИГМ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА (57) Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию возбуждениеvl синхронного генератора. Пель изобретения -- повышение динамической устой IHBocTH и уменьшение длительности переходного процесса при авариях. Способ содержит следуюгцую последовательность операций: измерение отдава MoH генератором мощности и внутреннего угла электроперсда IH в нормальном режиме и их запоминание. регистрация факта аварии; измерение скачка отдаваемой мощности; включение режима «Потолочная форсировка» синхронного генератора; измерение текущего внутреннего угла электропередачи; расчет значений оптимального и нового установившегося внутренних углов электропередачи и их запоминание; сравнение по величине значений текущего и оптимального внутренних углов электропередачи и при их равенстве отмена режима «Г1отолочная форсировка» и включение режима «Максимальное торможение»; сравнение по величине значений текущего и ранее рассчитанного нового установившегося внутренних углов электропередачи и при их равенстве отмена режима

«Максимальное торможение» и переход к установившемуся послеаварийному режиму работы. Способ позволяет повысить динамическую устойчивость электрических систем и, как следствие, уменьшить вероятность перерыва электроснабжения потребителей.

3 нл.!

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматическому управлению и регулированию возбуждением синхронного генератора, и может быть использовано для повышения динамической устойчивости электрических систем.

Цель изобретения повышение динамической устойчивости и уменьшение длительности переходного процесса.

На фиг. представлена блок-схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 и 3 эпюры, поясняю(цие работу устройства, Устройство содержит синхронный геll(ратор 1, блок 2 измерении чо(цности, 0.)ок 3 измерения уг. а, блок 4 .«ранения значений мощности, блок 5 хранения значений углов, блок 6 вычислений. блок 7 хранения l!OpotoBbtx значений мощности, блок 8 сравнения мощностей, блок 9 хранения послеаварийны« установившихся значений «глов, блок 10 хранения оптимальных углов электропередачи, первый блок 11 сравнения углов, (3(0рой блок 12 сравнения уl .лов, блок 13 управления возбу ждением и син«ронизатор 14.

Способ осуществляют следую(цим образом

I1«ñTü синхронныи гt (It ðàòîð работа I в нормальном режимс (кривая 15. фиг. 23, при этом OTLLdtiàå!330é генератором мощности

Р<> соответсз 13уег вну гренний угол электропередачи (), Зн((чсние отдаваемой мо(цности измеряется олоком 2 и хранится в блоке 4, а значение текущего внутреннего угла элек.гропередачи ()) измеряется блоком 3 и хранится в блоке 5. Указанные измерения мощности и « I .Id Ос > IILoñтвляк)тся Ilt pиодичс ски i и(>риодом I,), б.)агодар>l чему содержимос бло ков 4 и 5 непрерывно обновляется. При этом

B блоке 4 раня гся как последний (I-г0 цикlа), так и l!på L! IäótöHé ((1 - — 1)-го цикла) результаты измс рения чоп,ности

ИЗЫС РС HHi>!(3 НЫЧ(>и И Я Л10ЩНОСТ(. И И «Г. IOB с пер(10;LO«l 7, пост> пают в блок 6 вычислений. Ь с. I) (ас возник(ювения аварии чс)<цность, 0,L,<васчая гeI!«p lxupo», OHd;1

), >1 (lit > I l l l f L (R, L: ) . 3 н (1 ч (> 1 1 11 и Р (I !) и в (3 >l 1 6 фи! . 2 ) . H(.!è <(и па с HH<1.«. d ">101LI И Ост;< >><» -==1 < ) !)1<ссчи Г)>IBB(тся Б б,lOI:(> вы (ii"?1(нии. OII «d(<;1<)СT«па(т в ()лок 8 t рап:(ения чо(цпс)с)ей, где сравнивается с .1. )Т<>рыч пороговым з<1ач(:нием л 0 ц110с Ги « / > iсли

lP(Р„><„T0 данный ска tol .чо(цнс>сти 3;1 период Т, принимается 3В допустимое ко.(ебание «10iilt«>iти и ф.кт аьари(1 1< регис .ри рустся Если . лР). )Р.,„,, TO ф)(к< ир. Oò< я факт аварии. В этом < лучае из 0. окd? 8 в блок 13 управления возбуждением (н)ступает коман ld Потолочная форсир. вка», то обеспечива т максимально доп«« ",Hx«)0 увеличение чощности синхронного I (нерагора.

В синхронном гснераторе и в цсл<эл(B электрИЧЕСКОй СИ(ТЕМЕ ВОЗНИКаЕт II< рС««0,LHhtH процесс, B рсзультате которого начинак>т увсличиваться внутренний угол пере)ачи и значени(. От I(1вас«1()Й мои(нос l и. В < . 13 < Lit фа КTI3

Х =Х

1p °

Pi —— Є— «Р, значение внутреннего угла электропередачи в доаварийном режиме; ( — — значение внутреннего угла электропередачи в послеаварийном режиме;

Р,, и P значения отдаваемой мощности с HHxpOHH01 o lt. íåðàòîðà в предаварийном и послеаварийном режимах работы;

Х и Х соответственно суммарные реактивные сопротивления электропередачи от синхронного генератора до потреби?5 теля до и после аварии;

E ЭД(генератора; (, линейное напряжение у потребитс>,1я.

Ра считанное з(<ачение (")„,,„из блока 6 (юс гупает в блок 10, где хранится в течение

ЗО иссl о переходного llpol(Bññà после аварии.

Пере«одпый процесс считается законченным

I0ã LB, ког ld чо:цно Tt,, отдаваемая генерагороч после аварии, сгановится пракгичесhH

pdt3!1011 мощности I t. íåðàòîðà в .(оаварийноч режиме. Значение (), из блока 6 поступает

B блок 9, где также хранится B течение всего

tlap(.x0;LH0I.0 процесса. В блоке 11 производится срав ение значений углов (-)„„„, и (г)., 1)осту;(ающих соответственно из блоков !О

5 Г!ри выполнении условия ()., =О„„ из

4Г) блока 1! в блок 13 поступает команда «Макс,<«1;)ль<10(развозбужденис», по которой .)..t ?tI0 несся режич «!1отолочпая форсир()вк;<>. и обесli(чивается максимально допус:ИЧОС тоРЧожСНИЕ СИНХРОННОГО ГЕНЕРатОРа.

В .этом режиме ittttxpît(ttt.té It (ц ратор нахо,(игся ..10 гf IIOp, пока пе будет выпо.1HH) t(:," 1OBilC (-)т- — — (.")„.

l1Il второй блок 12 сравнения у<лов иос(«пают всличина (-)„, И.3 блока 5 il величина (")„из блока 9, и при pdBt нстве этих величин с I>?Iîêà 12 в блок 13 поступает команда «От<> 93 мена максим It H .)ã0 развозбуждения». (инxp0tIii»iH i II(. pd) 0p 1«реходит в послеаварий:<ый режим работы при некотором новом внутреп((с ч угле пере.тачи (),, Отдаваемая мош(ц>сть достигает прежнего значения Р<). (:ип«ронизатор 1 с огласует работу всего

> устройства BO времени путем подачи на блоки 2 !3 управл>IIO!!Lttx (синхронизирующих)

< Иl.па 10!3. где (")„

2 аварии из блока 8 в блок 6 поступает сигнал, ii0 которому в последнем рассчитываются значения оптимального внутреннего 8, и послеаварийного усга(ювившегося 8) углов электропередачи в соответствии с выражениями H = H<) 1(-.)„— (-)<> )/2;

Ч„=агсь(п(Р„Х /E Г/);

)4

Предлагаемый способ базируется íà основах теории оптималнь(х автоматических систем. Система управления, обеспечивающая минимальное время fltpExoдного процесса, должна быть оптимальной по бь(стродействию. Если у автоматической системы при отработке задающего воздействия > P располагаемые ускорен((я равны В,,„то для получения ми нимальногo времени переходного процесса необходимо вначале с максимальным ускорением отрабатывать рассогласование, а затем в некоторой точке изменить знак ускорения, (е. затормозить движение к новому установившемуся положению. Минимальное время переходного процесса в этом случае составляет т= 4 — . где >(P — скачок отдаваемой мощности, Вт;

Rp — максимально доп сз()мая скорость изме(и ния 0T IBBBE x(oé генератором в «еть мощности, BT! ñ- .

Эпюры (фиг. 3) иллюстрируют сущность предлагаемо(о способа.. з,ля известного способа является характерным то, что при возникновении задающегo воздействия >",1 в виде скачка по положению ЛР формируется управляющее воздействие (,>(/(, пропорциональное величине и знаку разности E(t,--(!,, 1, где у(1) 13ь;ходи(>я величина Об.(,ект;I управления (синхронного генератора) . Такая организация формирования управляк)щего воздействия (1(ля так называемы" систем. работ; "зн(их и> <>тклонению) приводит к нерер(., с рованик»i к медлс нно лат xdlo. (н М KO!IE <>dllHHX1 ОТНОСИТЕ, Iht(0 IIOBOI P3Вновесно(о llo,,oæåt(H>(, T<>K KHK об ьект управления имеет значительную инерционность.

Для их уменьшения используют корректирующие обратные связи. Однако в системах даже при числе колебаний — 3 величина неpE. p(I $, IHpOB IHH H <). COET3 B.I HLT 25 - -(0»; .

Г)редлагаемый способ пр(.(полагает принципиально другую организацик> формироваHHH v l1p3B 1HK) lll(.го но 3действия Ь, 1, В часTности Н3 первом эtксимальное торМОжЕНИЕ), ПРИЧЕМ Оба э(И, тана IfpHXOдят(я

Md HHãåðâàë времени Т, в пределах которого

pd 3нОсть х(t) — (t,11 1(("lеняет спорого 3нак<1.

Таким образом, реа.(и (;(ция пред.>агаемого способа дасT возмг>жно(ть величи(у псререгулирования практическ(1 cвести к нулк> и значите,(ьно сокраз ить длите.tbttocTI> переходного процесса (1,, -=1„1). Отсутств((е перерегулирования пози<>ляет;(начительно повысить .(ннамическую устойчивость электрических систем, нрибли (HB ее к потенциал(.— но возможной. Для обеспечения гребуемой гочности при реализации предлагаемого способа необходимо выполнение ic.30BHH

Т„0,0! Т, )8885 т. р. период TE êó(I>Hx измерений мо;цносTH и углов должен быть на два и Anëåå порядков меньше длизелшгости переходного процесса.

Значения Л, Е, Г, Р „О(,, соответствующие нормальному режиму, рассчитываются зара нее и могут быть вве (ен I предварительно в систему в качестве констант.

Таким образом, изобретение позволяет повысить динамическую устойчивость н уменьшить длительность переходного процес)(> са в электрических системах.

Фор.ии.>а «:(о<(1>ег(<н(1.ч

О,„, =1-)„- IН„.— (-)<,, /2;

r"),=,.t resin(P„Q )<<Е: (,<.

l p

Л =Л Р(=Р,.— Р.

45 где (-)„

-- значение внутреннего угла элсктропередачи в доаварийном режиме; значение внутреннего угла эл h T p<) llcреда ч и В после а ва„ ) H н и О 1 p (. ж и х (, (Н <1 Ч Е Н И Я O T Д 3 13 3 (.< М 0 Й М 0 Ц (и О Сти ОHHxp()IIHOI генератора

В (1 ) (. д 3 В 1 !) 11 Й и 0 м и и О с л P 3 В 3рнйном режимах работы; — — соответст(3.1IH() суммарные ре3KTHI(lit сопротивления э, I(KT poltcpcдач H От СHH x poH—

tlol 0 генератора до потребителя до и после аварии;

Р,,Р, Л,, Л

Способ автоматического аварийного управления возбуждением синхронного генератора, при когором измеряют текущий внутренний х гол электрoпередачи, регистрирун>T факт аварии, определяют (о характеру аварии значение нового установившеlocH внут?О реннего угла электропередачи, определяк>т рассо. ласование между ТСКх щим внутренним углом электропередачи и его новым установившимся значением, управляют возбуждением синхронного генератора в соответстВии с BE .1H÷ftíoÉ и знаком данного paccor.<3coBd tI Hit, orëè÷àfoI<(11 ся тем, что, с целью повышения динамической устойчивости и уменьп ения длительности переходного процесc3, измеряют отдаваемую мощность счнхронного генератора в предаварийном и ава30 рийном режимах работы, определяют величину изменения данной мощности и сравнивают данную величину с заданным для данного синхронного генератора пороговым значением, при превышении которо(0 вклю(ают «потолочную» форсировку возбуждения синхронного генератора, определяют оптимальный Внутренний угол 0,<„электропередачи по выражениям

Š— ЭДС генератора;

L/ — линейное напряжение у потребителя, сравнивают по величине значения текущего и оптимального внутренних углов электропередачи и при их равенстве отключают

«потолочную» форсировку возбуждения синхронного генератора, одновременно вклю18885

6 чают максимальное развозбуждение синхронно о генератора, при отсутствии определенного ранее рассогласования между текущим внутренним углом электропередачи и его новым установившимся значением в послеаварийном режиме работы отключают максимальное развозбуждение синхронного генератора. в, в„а„

ХИ

1

Составитель A. Бабак

Рсдактор В. 11етраш Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 4 66/55 Тираж 583 Подписное

ВН!!11!1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! I3()35, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д 4 5 ! Iр извог(с венин-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, х л. Г(роектная, 4