Способ автоматической ликвидации асинхронного режима

Предлагаемое изобретение относится к противоаварийной автоматике энергосистем, а именно к способам автоматической ликвидации асинхронного режима в энергосистеме. Технический результат заключается в прекращении асинхронного режима. При снижении частоты от номинальной на заданную величину измеряют скорость отклонения частоты (скольжения) за первые циклы асинхронного режима и при превышении ее величины больше заданной уставки и положительности значения знака ускорения ее изменения подают сигнал на прекращение асинхронного режима. 2 ил.

 

Изобретение относится к противоаварийной автоматике энергосистемы, а именно к способам автоматической ликвидации асинхронного режима, возникшего в результате нарушения устойчивости при передаче активной электрической мощности по линиям связи между энергосистемами или частями энергосистемы.

В случае нарушения устойчивости автоматические устройства ликвидации асинхронного режима (АЛАР) предотвращают асинхронный режим путем отключения линии связи между энергосистемами (эквивалентными генераторами).

Существующие способы ликвидации асинхронного режима [1, 2] осуществляются путем замера угла δ между ЭДС эквивалентных генераторов, вышедших из синхронной работы, скорости и ускорения его изменения или их знака. Следствием нарушения устойчивости является возрастание угла δ по условиям:

Недостатками указанных способов при возникновении асинхронного режима является необходимость вычисления угла δ по измерениям значений тока и напряжения по линиям связи.

Целью настоящего изобретения является способ выявления асинхронного режима в начальной стадии процесса при любом характере его возникновения и протекания. Поставленная цель достигается путем измерения частоты (скольжения), мгновенного значения скорости отклонения частоты и ее ускорения в процессе асинхронного цикла

- проворота ЭДС на угол δ>π.

На фиг. 1 приведена схема двух эквивалентных генераторов, представляющих энергосистемы.

Среднее значение S_cp не синхронно работающих энергосистем:

где f₁ и f₂ - частота дефицитной и передающей энергосистем. Скольжение в промежуточной точке А электропередачи определяется по выражению

Как видно из фиг. 2, на которой показана зависимость , величина скольжения зависит от расстояния точки А до электрического центра качаний (ЭЦК) и от ее расположения к нему на электропередаче. За один асинхронный цикл скольжение в точке А изменяется по несинусоидальному закону, причем отличие тем больше, чем ближе она к ЭЦК. При расположении точки А слева от ЭЦК среднее скольжение за цикл асинхронного хода равно нулю, а среднее значение частоты равно f₁. При расположении точки А справа от ЭЦК среднее значение скольжения за цикл асинхронного режима равно 1, а среднее значение частоты равно f₂. Скачок среднего значения частоты происходит в центре качания, и мгновенная величина скольжения достигает максимального значения при δ=π.

При синхронных качаниях величина скольжения меньше, чем при асинхронном режиме и зависит от величины угла качаний δ. Граничный угол синхронных качаний составляет δ=π, но при этом скольжение, в отличие от асинхронного режима, снижается до нуля, а ускорение меняет знак.

При мгновенном значении скорости изменения частоты контролируемого напряжения выше заданной установки и ее ускорении больше нуля производят отключение линии, прекращая по ней асинхронный режим, или отключение нагрузки в дефицитной системе для обеспечения ресинхронизации с целью сохранения электропередачи в работе.

Данный способ может быть реализован с помощью известных микропроцессорных устройств частотной автоматики.

Литература.

1. Патент №2159981 “Способ автоматического предотвращения асинхронного хода”.

2. Рабинович Р.С. “Автоматическая частотная разгрузка энергосистем”. Москва. Энергоатомиздат. 1989 г.

Способ автоматической ликвидации асинхронного режима в энергосистеме при расхождении угла δ между ЭДС эквивалентного генератора и ЭДС энергосистемы на угол больше π и снижения средней частоты от номинальной на заданную величину, отличающийся тем, что измеряют величину скорости изменения частоты контролируемого напряжения в энергосистеме, сравнивают ее с заданной уставкой, и если указанная скорость изменения частоты достигает или превышает значение уставки, дополнительно проверяют знак ускорения изменения частоты, и при положительном его значении, подают сигнал на прекращение асинхронного хода.