Способ автоматического управления нагрузкой энергосистемы

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - упрощение и снижение объема отключаемой нагрузки. При осуществлении ступенчатого отключения нагрузки контролируют величину мощности первой ступени. В случае, если величина фактической мощности меньше заданной, необходимой для сохранения устойчивости, отключают последующие ступени нагрузки. При этом, если в контролируемом сечении энергосистемы после отключения нагрузки величина мощности превышает заданное значение, отключают дополнительные ступени нагрузки. О возможности повторного включения нагрузки судят по величине мощности в контролируемом сечении энергосистемы. 2 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„ЯО„„16052 (Д1)5 Н 02 J 3/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4276196/24-07 (22) 21.04.87 (46) 07. 11.90. Бюл. Р- 41 (71) Казахское отделение Всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект (72) А.П.Измайлов (53) 621.316.728(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 618819, кл. Н 02 .1 3/24, 1976.

Голованов A.Ï. Повышение уровня устойчивости энергосистем с дефицитом мощности. Автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. техн. наук, — М., 1984.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к противоаварийной автоматике (ПА) энергосистем (ЭС), предназначенной для повышения устойчивости и надежности их работы при возникновении аварии.

1(ель изобретения — упрощение и снижение объема отключаемой нагрузки.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства на передающей подстанции (ПС); на фиг.2 — то же, на приемной ПС.

На передающей ЛС устройство централизованной ПА энергосистем для от(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

НАГРУЗКОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — упрощение и снижение объема отключаемой нагрузки. При осуществлении ступенчатого отключения нагрузки контролируют величину мощности первой ступени. В случае, если величина фактической мощности меньше заданной, необходимой для сохранения устойчивости, отключают полседующие ступени нагрузки. При этом, если в контролируемом сечении энергосистемы после отключения нагрузки величина мощности превышает заданное значение, отключают дополнительные ступени нагрузки. О возможности повторного включения нагрузки судят по величине мощности в контролируемом сечении энергосистемы. 2 ил. ключения нагрузки содержит сборные шины ПС 1, от которых отходят ЛЭП

2-7, подключенные к шинам через выключатели 8-13, на ЛЭП 2-4 устанавливаются измерительные преобразователи тока соответственно 14-16, а на шинах †измерительн преобразователь 17 напряжения, к измерительным преобразователям тока и напряжения подключены блоки ФИМ 18-30, при этом блоки 18-20 фиксируют соответственно первую, вторую, третью ступени мощности исходного режима по контролируемому сечению, блоки 21 и 22 фик1605293 сируют мощность в контролируемом сечении, по достижении которой после разгрузки первой очереди потребителей при срабатывании соответственно

ПО ? и ПО 1 необходимо действовать на разгрузку второй очереди, блоки

23 и 24 фиксируют мощность в контролируемом сечении, по. достижении которой после разгрузки второй очереди потребителей при срабатывании соответственно ПО 2 и ПО 1 необходимо действовать на разгрузку третьей очереди, блоки 25-27 фиксируют мощность в контролируемом сечении, по достижении которой после разгрузки потребителей при срабатывании ПО 1 разрешается включение соответственно всех отключенных потребителей, потребителей, подключенных под третью и Zp вторую очередь разгрузки и потребителей, подключенных под третью очередь разгрузки, блоки 28-30 фиксируют мощность в контролируемом сечении, по достижении которой после раз- 25 груэки потребителей при срабатывании

ПО 2 разрешается включение соответственно всех отключенных потребителей, потребителей, подключенных под третью и вторую очередь разгрузки и потребителей, подключенных под третью очередь разгрузки, выходы блоков ФИМ 18-20 подключены через блоки

30-32 задержки соответственно к одному иэ входов блоков И 33-37 соот35 ветственно, выходы блоков ФИМ 21-24, 27 и 30 подключены к одному из входов блоков И соответственно 38-43, выход блока ФИМ 25 подключен к одному из входов блоков И 44-46, выход блока 40

ФИМ 26 — к одному из входов блоков

И 47 и 48, выход блока ФИМ 28 — к одному из входов блоков И 49-51, выход блока ФИМ 29 — к одному из входов блоков И 52 и 53, вторые входы 45 блоков И 33, 35 и 37 подключены к одному иэ выходов блока ПО 2, вторые входы блоков И 34 и 36 †. к одному из выходов блока ПО 1, вторые входы блоков И 38-41 подключены через блоки

54-57 задержки соответственно к выходу блоков И 58-61 соответственно, вторые входы блоков И 44, 47 и 42 подключены через блок 62 задержки к выходу блока И 63, вторые входы блоков И 45 и 48 подключены через блок

64 задержки к выходу блока И 61, второй вход, блока И 46 подключен через блок 65 задержки к выходу блока И 59, вторые входы блоков И 49, 52 и 43 подключены через блок 66 задержки к выходу блока И 67, вторые входы блоков И 50 и 53 подключены через блоки

68 задержки к выходу блока И 60, второй вход блока И 51 подключен через блок 69 задержки к выходу блока И 58, выходы блоков И 33 и 34 подключены к входам блока ИЛИ 70, выходы блоков

И 35 и 36 — к входам блока ИЛИ 71, выход блока И 37 — к одним иэ входов блоков ИЛИ 72 и 73, выходы блоков

И 38-41., 44, 47, 45, 42, 48, 46, 49, 52, 50, 43, 53 и 51 подключены к одному иэ входов блоков ИЛИ 74-78 соответственно, выход блока ИЛИ 70 подключен к одному из входов блока

ИЛИ 72, к первым входам ВЧ передатчиков 79 и 80 и через блок 8 1 временной памяти — к одним из выходов блоков И 58 и 59, выход блока ИЛИ 71 подключен к одному из входов блоков

ИЛИ 72 и 74, выход блока ИЛИ 74 подключен к вторым входам ВЧ передатчиков 79 и 80 и через блок 82 временной памяти — к одним иэ входов блоков И 60 и 6 1, выход блока ИЛИ 73 подключен к третьим входам ВЧ передатчиков 79 и 80 и через блок 83 временной памяти к одним из входов блоков И 67 и 63, другие входы блоков И 58, 60 и 67 подключены через блок 84 временной памяти к блоку второго ПО 85, другие входы блоков И

59, 6 1 и 63 подключены через блок

86 временной памяти к блоку первого ПО 87, выход блока ИЛИ 72 подключен к входу ВЧ передатчика 88, а его выход — к входу ВЧ канала 89, выходы блоков ИЛИ 76, 77, 78.1 и

78 .2 подключены к одним иэ входов блоков ИЛИ 90 и 9 1 соответственно, выходы блоков ИЛИ 75, 90 и 91 подключены соответственно к шестым, пятым, четвертым входам ВЧ передатчиков 79 и 80, выходы последних подключены к входам ВЧ каналов 92 и 93 соответственно.

Устройство на приемной ПС содержит ЛЭП 5, связывающую между собой приемную ПС с передающей, силовой трансформатор 94, подключенный одними выводами к ЛЭП, а другими через выключатель 95.к сборным шинам 96, от которых отходят фидера 97 и 98 к особо ответственным потребителям,не подлежащих отключению от противоаварийной автоматики (ПА), фидера

16052

99 и 100, подключенные к третьей очереди разгрузки, фидера 101 и 102, подключенные к второй очереди разгрузки, фидера 103 и 104, подключенные к первой очереди разгрузки,выключатели !05-112 в цепях соответствующих фидеров 97-104, измерительные преобразователи 113 †!6 тока, установленные на фидерах 101-104 соответственно измерительный преобразователь 117 напряжения, установленный на сборных шинах 96, ВЧ канал 93, выход которого подключен к ВЧ приемнику 118,. выходы его подключены: первый к одному из входов блока И 119 и ИЛИ !20 и через элемент 121 временной памяти к одному иэ входов блока 122 запрета; второй к одним из входов блока И 123 и ИЛИ 124 и через Д) элемент 125 временной памяти к одним из входов блоков И 126, запрета

127 и ИЛИ 128; третий к одному иэ входов блока ИЛИ 129 и через элемент

130 временной памяти к одним из вхо- 25 дов блоков И 131 и 132, к одним из входов блоков 133 и 127 запрета и к одному из входов блока ИЛИ 128; чет— вертый к одним из входов блоков

И 126, 134, 135, 136 и 132 пятый к одним из входов блоков И 137, 138 и 131; шестой к одним из входов блоков ИЛИ 139 †1; другие входы блоков И 119 и 123 подключены через блоки 142 и 143 задержки соответственно к выходам блоков ФИМ соответственно

144, фиксирующим нагрузку потребителей, подключенных к первой очереди разгрузки и 145, фиксирующим нагрузку потребителей, подключенных к второй очереди разгрузки, входы блоков

ФИМ 144 и 145 подключены к измерительным преобразователям тока 115, 116 и 113, 114, 115, 116 и напряжения 117 соответственно, выход блока .

И 119 подключен к одному из входов блока ИЛИ 124 и через блок 146 временной памяти к одному из входов блока И 135, выход блока И 123 подключен к одному из входов блока ИЛИ 129 и через блок 147 временной памяти к одним из входов блоков И 136 и 138 выход блока ИЛИ 124 подключен к одним из входов блоков ИЛИ 120 и 148, выход блока ИЛИ 129 подключен к входу блока 149 отключения потребителей третьей очереди разгрузки и к одним из входов блоков ИЛИ 120 и 148, выход блока ИЛИ 128 подключен к одному

93 6 из входов блока 122 запрета, выход которого подключен к одному из входов блока И 134, выход блока И 126 подключен к одному из входов блока

133 запрета, выход которого подключен к одному из входов блока 133 запрета, выход которого подключен к одному из входов блока 133 запрета,вывыход которого подключен к одному из входов блока ИЛИ 140, выход блока

127 запрета подключен к одному из входов блока И 137, выход которого подключен к одним из входов блоков

ИЛИ 139 и И 140, выходы блоков И 134—

136, 138, 131 и 132 подключены к од ним из входов блоков ИЛИ 139, 139, и 140. 140 и 141,139 и 140 и 141,140 и 141, 141 соответственно, выходы блоков ИЛИ 120 и 148 подключены к входам блоков отключения потребителей соответственно, первой 150 и второй

151 очередей разгрузки, выходы блоков

ИЛИ 139-141 подключены к входам блоков включения потребителей соответственно первой 152, второй 153 и третьей 154 очередей разгрузки, выходы блоков отключения 150, 151 и 149 и включения 152-154 потребителей соответственно первой, второй, третьей очередей разгрузки подключены к схемам управления соответствующих выключателей 111 и 112,109 и 110,107 и 108.

При срабатывании на передающей ПС первого ПО 87 и второй ступени ФИМ 19 на входы блока И 34 через блок 31 задержки от блока ФИМ и напрямую от блока ПО поступают сигналы, с выхода блока 34 сигнал через блоки ИЛИ 70 и 72 поступает в ВЧ передатчик 86, запуская его, через ВЧ канал 89 отправляется команда, например по ЛЭП 7, на автоматический запуск гидрогенераторов ГЭС либо на набор нагрузки турбогенераторами, находящимися в горячем резерве.

Одновременно через блок ИЛИ 70 поступает сигнал на первые входы ВЧ передатчиков 79 и 80, которые запускаются и через ВЧ каналы 92 и 93 соответственно посылают команды по

ЛЭП 6 и 5 соответственно на отключение потребителей на приемной IIC подключенных к первой очереди разгрузки.

На приемной ПС через ВЧ канал 93 по

ЛЭП 5 упомянутый сигнал поступает на вход ВЧ приемника 118, с первого. выхода его сигнал через блок ИЛИ 120 поступает в блок 150 отключения по1605293 требителей первой очереди разгрузки, который действует. на отключение фидеров 103 и 104 потребителей первой очереди разгрузки через выключатели

111 и 112 соответственно. После отключения потребителей и запуска генераторов на ГЭС могут создаваться условия для обратногр включения отключенных от ПА потребителей. Блоки

86 и 81 временной памяти на передающей ПС запоминают факт срабатывания первого ПО и действия ПА на ОН первой очереди. С выхода первого ПО 87 через блок 86 временной памяти и с блока ИЛИ 70 через блок 8 1 временной памяти сигналы поступают на вход блока И 59, а с выхода блока И 59 через блок 65. задержки сигнал поступает на один из входов блока И 46, на второй вход которого поступает сигнал с блока ФИМ 25, срабатывающего в случае уменьшения перетока в контролируемом сечении до величины, допускающей работу с полностью включенной нагрузкой. С блока И 46 сигнал через блоки

ИЛИ 77 и 9 1 поступает на четвертые входы ВЧ передатчиков 79 и 80, которые запускаются и через ВЧ каналы

92 и .93 соответственно посылают команды на включение потребителей на приемных ПС, подключенных к первой очереди разгрузки. На приемной ПС через ВЧ канал 93 сигнал поступает на вход ВЧ приемника 118, с четвертого выхода которого сигнал поступа- ет на один из входов блока И 134, на второй вход которого поступает сигнал через блок 121 временной памяти и блок 155 запрета с первого выхода ВЧ приемника 118 о ранее прошедшей команде на отключение потре- . бителей, подключенных к первой очереди разгрузки. С блока И 134 сиг- нал черзе блок HJIH 139 поступает в блок 152 включения потребителей первой очереди разгрузки, который действует на включение фидеров 103 и

104.потребителей первой очереди разгрузки через выключатели 111 и 112 соответственно. При нагрузке фидеров 103 и 104 питающих потребителей первой очереди разгрузки в момент возникновения аварийной ситуации, меньшей требуемой величины для подключения к первой очереди разгрузки, на приемной ПС схемой устройства осу ществляется отключение потребителей, подключенных к второй очереди разгру ки, блок ФИМ 144 фиксирует мощность нагрузки фидеров 103 и 104, при не— достаточной величине мощности этой нагрузки блок ФИМ 144 через блок 142 задержки посылает сигнал на один из входов блока И 119, на другой вход которого посылается сигнал с первого выхода приемника 118, принимающего команду с передающей ПС на отключение нагрузки, подключенной к первой очереди разгрузки. С выхода

И 119 сигнал через блоки ИЛИ 129 и

148 поступает в блок 151 отключения потребителей второй очереди разгрузки, который действует на отключение фидеров 101 и 102 потребителей второй очереди разгрузки через выключатели 109 и 110 соответственно.

По аналогии с выше изложенным при создании условий для обратного включения нагрузки на вход ВЧ приемника

118 приемной ПС поступает соответствующий сигнал по ВЧ каналу 93 с

25 ВЧ передатчика 80 передающей ПС.

С четвертогб выхода ВЧ приемника 118 сигнал поступает на один из входов блока И 135, на второй вход которого приходит через блок 146 времен3р ной памяти сигнал с выхода блока

И i19, с выхода блока И 135 сигнал поступает через блоки ИЛИ 139 и 140 в блоки включения потребителей соответственно первой 152 очереди разгрузки и второй 155 очереди разгрузки, которые действуют на включение фидеров 103, 104 и 101, 102 соответственно через выключатели 111, 112 и 109, 110 соответственно. При .4р недостаточности отключения потребителей на всех приемных ПС, подключенных к второй очереди разгрузки.

Для этого на передающей ПС с выхода блока И 58 через блок 54 задержки

45 на один из входов блока И 38 поступает сигнал о формировании команды на отключение потребителей, подключенных к первой очереди разгрузки при срабатывании второго ПО 85, а на второй вход блока И 38 с блока ФИМ

21, фиксирующего мощность в контролируемом сечении, при достижении которой после разгрузки первой очереди потребителей при срабатывании второго ПО 85 необходимо действовать на разгрузку потребителей второй оче. реди разгрузки, поступает сигнал на .их разгрузку. С выхода блока з- И 38 .сигнал через блок ИЛИ 74 по1605293

5

20 ступает на вторые входы ВЧ передатчиков 79 и 80, посыпая при этом в ВЧ каналы 92 и 93 соответственно команду на отключение нагрузки потребителей второй очереди разгрузки на приемных ПС. На приемной ПС сигнал с ВЧ канала 93 поступает в ВЧ приемник 118 и с второго выхода его через блоки KIH l24 и 148 — в блок отключения потребителей второй очереди раз, грузки, который действует на отключение лидеров 101 и 102 потребителей второй очереди разгрузки через выключатели 109 и 110 соответственно.

Аналогично устройство работает и при

Ьормировании от ПА на передающей ПС команды на отключение потребителей второй очереди разгрузки на приемных

ПС. При этом, если на одной из приемных ПС нагрузка потребителей, подключенных к второй очереди разгрузки в момент возникновения аварийной ситуации, меньше требуемой, в результате срабатывания предлагаемого устройства, отключаются потребители сле-. дующей, третьей, очереди разгрузки.

При недостаточности этого на передающей ПС формируется команда на отключение потребителей третьей очереди разгрузки на всех приемных ПС.

Аналогично работает схема устройства и для обратного автоматического повторного включения (АПВ) потребите-, лей, подключенных к второй и третьей очередям разгрузки. Следует отметить, что в зависимости от отключаемых от

ПА потребителей и от создавшихся в результате отключения и ввод резерва генерируюц1ей мощности условий для обратного АПВ потребителей возможны следующие сочетания АПВ потребителей: включение потребителей, подключенньж к первой, второй, третьей, к . первой и второй, к второй и третьей, к всем трем очередям разгрузки. При этом схемой устройства предусмотрено использование для передачи команд. на АПВ только трех сигналов ВЧ аппаратуры. При получении на приемной

АПВ команды на OII потребителей первой очереди разгрузки и получении с четвертого выхода ВЧ приемника сигнала на АПВ нагрузки схемой устройства осуществляется АПВ потребителей первой очереди разгрузки.

При получении на приемной ПС команды на OFI потребителей первой очереди разгрузки возможно отключение

55 потребителей второй очереди ввиду их недостаточной мощности в данный момент, при получении с четвертого выхода ВЧ приемника сигнала на обратное АПВ нагрузки схемой устройства осуществляется АПВ потребителей второй и первой очередей разгрузки.

При последовательном получении команды на ОН потребителей первой,а затем второй очередей разгрузки и получении с четвертого выхода ВЧ приемника сигнала на обратное АПВ нагрузки схемой устройства осуществляется AIIH потребителей второй очереди разгрузки путем подачи на приемной ПС на один из входов блока И 126 через блок 125 временной памяти сигнала с второго выхода ВЧ приемника I18 принимающего команду на OII потребителей второй очереди разгрузки, а на другой вход — сигнала с четвертого выхода ВЧ приемника 118, и принимаюцего команду на разрешение

АПВ потребителей. С выхода блока

И 126 сигнал через блок 133 запрета и блок ИЛИ 140 поступает в блок 153. включения потребителей второй очереди разгрузки, действующего на включение фидеров 101 и 102 потребителей второй очереди разгрузки через выключатели 109 и 110 соответственно. По получении команды на ОН потребителей второй очереди разгрузки с второго выхода ВЧ приемника 118 через блок 125 временной памяти и блок

ИЛИ 128 на один из входов блока 122 запрета поступает запрещающий сигнал на прохождение через последний команды на АПВ потребителей первой оче- реди разгрузки. Остальные сочетания

АПВ потребителей не описаны ввиду идентичности приведенным выше действиям.

При этом при получении: с четвертого выхода ВЧ приемника 118 сигнала на обратное АПВ после предварительного прохождения команды на OFI потребителей третьей очереди разгрузки осуществляется АПВ потребителей третьей очереди разгрузки; с пятого выхода (по прохождению команды на ОН потребителей второй очереди разгрузки) осуществляется АПВ потребителей второй и первой очередей разгрузки (по прохождению команды на ОН потребителей третьей очереди разгрузки)

АПВ потребителей третьей и второй очередей разгрузки; с шестого выхо1605293

12 да на обратное АП — АПВ потребителей всех очередей разгрузки.

Предлагаемое устройство централизованой противоаварийной автоматики энергосистем для отключения нагрузки вследствие более гибкой логики устройства позволяет повысить надежность и устойчивость ЭС эа счет более точной дозировки управляющих воздействий 10 и возможности обратного АПВ потребителей отключенных автоматикой. формула изобретения

Способ автоматического управления нагрузкой энергосистемы, согласно которому контролируют режим энергосистемы, измеряют переток активной мощности в контролируемом сечении энергосистемы, в случае возникновения аварийного режима фиксируют величину исходного перетока мощности, сравнивают с пороговым значением и в случае, если зафиксированная величина 25 превышает пороговое значение, производят отключение нагрузки на приемных подстанциях энергосистемы в соответствии с установленной очередностью, а также увеличивают мощности 3О генерирующих источников в энергосистеме, после чего контролируют режимный параметр энерго истемы, по которому судят о возможности повторного включения очередей нагрузки и в случае достижения этим параметром заданного значения осуществляют повторное включение нагрузки, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения и снижения объема отключаемой нагрузки, контролируют величину мощности первой ступени отключаемой нагрузки и в случае, если величина фактической мощности меньше заданной, необходимой для сохранения устойчивости, отключают последующие ступени нагрузки, при этом в случае, если после упомянутого отключения нагрузки величина мощности в контролируемом сечении превышает заданное, значение, отключают дополнительные ступени нагрузки, а в качестве параметра, по которому судят о возможности повторного включения очередей нагрузки, используют величину мощности в контролируемом сечении и указанное повторное включение осуществляют в случае достижения величиной мощности заданного значения.! 605293

1б 05293

Составитель К.Фотина

Техред JI.Ñåðäþêàâà Корректор N.Hàêñèìèøèíåö

Редактор Г. Гербер

Заказ 3456 Тираж 415 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101