Способ повышения динамической устойчивости при параллельной работе мощных электростанций

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 55835I

Смз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 312341 (22) Заявлено 30.12.75 (21) 2314004/07 (51) М. Кл.- еН 021 3 24 с присоединением заявки М

Совета Министров СССР по делам изобретений

Опубликовано 15.05.77. Бюллетснь М 18 (53) - QK 62i.319À4;621..316.72 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 14.06.77 (72) Авторы изобретения

В. А. Коротков и Ф. И. Макаревич

Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЕ МОЩНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к противоаварийной автоматике электроэнергетических систем, и предназначено для повышения их устойчивости.

По основному авт. св. Ме 312341 известен способ повышения динамической устойчивости при параллельной работе мощных электростанций по возмущению путем импульсной аварийной разгрузки, обеспечивающий достаточное быстродействие при работе передающей станции на несколько направлений. Согласно этому способу измеряют сброс мощности каждого генератора, по полученным данным оценивают суммарную величину кинетических энергий всех генераторов станции к концу короткого замыкания, затем по границам областей устойчивости, построенных в координатах кинетическая энергия — доаварийные нагрузки электропередач, определяют величину разгрузки электрической станции. Однако указанный способ, включая в себя формирование однократного управляющего воздействия на разгрузку без использования информации о характере переходного процесса, предъявляет очень высокие требования к точности измерения возмущающего воздействия и дозировки импульса, что в реальных условиях снижает эффективность и надежность аварийной разгрузки. Эта проблема значительно усложняется в силу нестабильности динамических характеристик отдельных звеньев, характерной для систем регулирования napoBbIx турбин. Кроме того, известный способ не предусматривает определения длительности управляющего воздействия плп момента переключения (снятпя) импульса, что может привести вследствие длительного сии>кения мощности турбин и переторможению передаюi0 щей станции.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности аварийного управления разгрузкой электростанции для повышения динамической устойчивости энер15 госистем, а также устранение опасности перетормо>кения передающей станции вследствие длительного снижения мощности турбин. Это достигается тем, ITQ по предлагаемому способу в течение всего времени переходного про20 цесса для каждого гснераторного блока выделяют сигналы, пропорциональные скольженн|о и отклонению активной мощности, дпфференцируют их, суммируют указанные сигналы и их первые производные, ограничивают сум25 марный сигнал до значения, соответствующего необходимой величине разгрузки электрической станции, и этим суммарным сигналом управляют исполнительными органами ава рийной разгрузки станции B виде последова30 тельности прямоугольных импульсов, длитель558351 ность и момент снятия которых определяют моментом смены знака сум ларного сигнала.

Таким образом, при управлении по предлагаемому способу управляющее воздействие представляет собой последовательность прямоугольных импульсов, величина которых определяется величиной исходного возмуще- ния (по способу, изложенному в прототипе), а длительность (моменты переключения) определяется знаком (сменой знака) суммы параметров переходного процесса.

Эффективность предлагаемого способа по сравнению с прототипом обусловлена следующими факторами.

Известный способ включает в себя формирование однократного управляющего воздействия на разгрузку без использования информации о характере переходного процесса, предьявляя при этом очень высокие требования к точности измерения возмущения и дозировки управляющего воздействия. В условиях реальной аппаратуры он может оказаться неэффективным, так как однократное управляющее воздействие при наличии погрешностей измерения и дозировки в целом ряде случаев не обеспечивает сохранения устойчивости. Предложенный же способ и в этих условиях обеспечивает характер изменения мощности станции, необходимый для сохранения устойчивости. Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает надежное (по изменению параметров режима) определение моментов переключения импульсов, что позволяет предотвратить глубокое переторможение передающей станции вследствие длительного снижения мощности турбины, а следовательно, и повысить эффективность аварийной разгрузки.

На чертеже дана блок-схема, реализующая описываемый способ (для случая один генераторный блок и одна линия), где 1 — преобразователь активной мощности, устанавливаемый на линии связи с приемными системами, 2 — преобразователь активной мощности, устанавливаемый на генераторных блоках, 3 — датчик тока нулевой или обратной последовательности, фиксирующий короткое замыкание, 4 — блок обработки телеинформации, выявляющий отключение участков на электропередачах, 5 — информационный блок, контролирующий положение выключателей связи между секциями шин станции, 6 — логикоарифметическое устройство, определяющее длительность короткого замыкания, 7 — оперативное запоминающее устройство, запоминающее величины мощностей в доаварийном режиме, 8 — логико-арифметическое устройство, осуществляющее выбор уставок в зависимости от места аварии и схемы электропередачи, 9 — арифметическое устройство, выделяющее сбросы мощности на генераторных блоках, 10 — логико-арифметическое устройство, производящее по начальным аварийным

Зо

60 сбросам мощностей на генераторных блоках оценку суммы кинетических энергий относительного движения генераторов станции к концу заданного времени короткого замыкания, 11 — блок определения величины аварийной разгрузки станции, 12 — датчик скорости вращения ротора генератора, 13 — арифметическое устройство, вычисляющее скольжение ротора генератора, 14 — блок дифференцирования, вычисляющий ускорение ротора генератора, 15 — блок дифференцирования, вычисляющий первую производную отклонения активной мощности генератора от ее значения в доаварийном режиме, 16 — сумматор — определитель знака, 17 — логико-арифметическое устройство, формирующее аварийное управляющее воздействие на исполнительные органы 18.

Согласно предложенному способу сигнал с выхода блока 12, пропорциональный скорости вращения ротора, подают на вход блока 13, где сравнивают с опорным сигналом, соответствующим синхронной скорости. Затем сигналы с выходов блоков 13 и 9 дифференцируют соответственно в блоках 14 и 15. Сигналы с выходов блоков 9, 13, 14 и 15 подают в блок

16, где их суммируют и определяют знак суммарного сигнала. Суммарный сигнал с выхода блока 16 подают в блок 17, где orðàíè÷rrвают по амплитуде в соответствии с сигналом, поступающим на вход блока 17 с выхода блока 11. Выходной сигнал блока 17 поступает на исполнительные органы 18 аварийной разгрузки станции.

Таким образом, на выходе блока 17 в течение всего времени переходного процесса формируется управляющее воздействие в виде последовательности прямоугольных импульсов, моменты переключения и длительности которых определяются знаком суммы параметров переходного процесса.

Формула изобретения

Способ повышения динамической устойчивости при параллельной работе мощных электростанций по авт. св. ¹ 312341, отл ич а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности аварийного управления разгрузкой станции, в течение всего времени переходного процесса для каждого генераторного блока выделяют сигналы, пропорциональные скольжению и отклонению активной мощности, дифференцируют их, суммируют указанные сигналы и их первые производные, ограничивают суммарный сигнал до значения, соответствующего необходимой величине разгрузки электрической станции, и этим суммарным сигналом управляют исполнительными органами аварийной разгрузки станции в виде последовательности прямоугольных импульсов, длительность и момент снятия которых определяют моментом смены знака суммарного сигнала. доо5v 1

a ID

Составитель Я. Гоч:*к

Рсд".êòîð A. Пейссченко

Текргд М. Семенов

1!,оррсктор Н. Аук

3«каз 11,3/13 Изд, jA 432 Тираж 914 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типо, рафия, пр. Сап; попа, 2