Способ повышения устойчивости электрических систем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ Св ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)858175 (б1) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 120979 (21) 2815064/24-07 с присоединением заявки H9— (23) Приоритет

Опубликовано 230881. Бюллетень 31 (я)м. к .з

Н 02 J 3/24

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.311. ,016 ° 35(088,8) Дата опубликования описания 2308,81

Л. П. Калинин, В, A. Бошняга, В. М, Пост латий и И, Т. Комендант (....

f (72) Авторы изобретения

Отдел энергетической кибернетики AH Молд ой..ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СИСТЕМ

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к противоаварий ной автоматике энергосистем, и может быть использовано для повышения динамической устойчивости генератора (электростанции) при возникновении короткого замыкания на линии электропередачи, связывающей генератор с приемной энергосистемой, отключении ее устройствами релейной защиты и последующем автоматическом повторном включении АПВ.

Известен ряд способов повышения устойчивости электрических систем путем скачкообразного изменения фазы t5 напряжения, согласно которым изменение фазы осуществляют путем поочередного переключения генераторов к смежным трансформаторам с заранее выбранной группой соединения обмоток . 20 или путем переключения фаз на поврежденной линии электропередачи в цикле АПВ, .а затем и на других шунтирукщих линиях электропередачи )11 и (2).

Недостатком этих способов является их сложность и необходимость установки дополнительного дорогостоящего оборудования и коммутационной аппаратуры. 30

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ повышения устойчивости путем фазового управления, заключающийся в увеличении возможной площадки торможения генератора в переходном процессе при отключении и последующем

АПВ одной из линий, связывающих передающую и приемную энергосистемы посредством изменения группы сое.динения обмоток трансформаторов (3), Недостатком этого способа (как и предыдущих) является дискретность воздействия и связанное с этим снижение эффективности фаэЬвого управления переходным процессом, Цель изобретения — повышение эффективности фазового управления, Поставленная цель достигается путем установки угла фазового смещения фазорегулирующего трансформатора, отключенного в предаварийном режиме от сети, в положение, соответствующее текущей величине нагрузки генератора, и включения его в сеть в период бестоковой паузы AIIB.

После окончания переходного продесса фаэорегулятор постепенно пе реводят в положение нулевого фазово858175

5., 5, ds =-5 ф - р э 6)да о эо

Интегрирование и последующие алгебраические преобразования этого равенства дают 55

s -(ss -x)+ + cog s;

Угол 6 фазового смещения в зависимости от исходного угла 80 (фиг,2) ФО выражается следующим образом

Ь пр о (о 3 î).

65 го смещения; а затем отключают от сети. фазорегулирующие трансформаторы с механической системой переключения отпаек регулировочных обмоток имеют относительно большое (по сравнению с временем бестоковой паузы AIIB) время переключения. Время, необходимое для перевода трансформатора из положения нулевого фазового сдвига в требуемое положение, может превысить время паузы AIIB. Поэтому система управления непрерывно следит эа величиной нагрузки генератора и в соответствии с ней устанавливает фазорегулятор в требуемое положение, В результате предлагаемой последова- 15 тельности операций устройство с относительно большим собственным временем действия становится элементом быстродействующей системы управления. на фиг. 1 показан график, харак- щ теризующий условия устойчивости при отсутствии фазового управления; на фиг, 2 — то же, с фазовым управленйем; на фиг. 3 — один из возможных вариантов схемы реализации способа, Исходный режим характеризуется углом 8,, соответствующим точке пересечения угловой характеристики мощности Р = f (О ) с нагрузочной прямой

Р = P (фиг.1 и 2) . Моменту автомати- 30 о ческого повторного включения соответствует угол 8 . При 8 8» режим устойчив, При 878„Р устойчивость режима нарушается, Площадь фигуры abed xa0 рактеризует энергию ускорения ротора 35 (А ), площадь фигуры Ьеà — энергию торможения (А„д ), Угол 8» определяет предельное в момент АПВ угловае рассогласование оси ротора, при котором система находится на границе 4О устойчивости. Критический угол 8

Т1 6 0

Запас динамической устойчивости рассматриваемой системы увеличивается, если повторное включение осуществлять с фаэовым сдвигом (фиг, 2), Граничные условия устойчивости при этом вытекают из следующего равенства

Из сопоставления фиг, 1 и 2 видно, что 8„ в случае оптимального фазового управления всегда больше, Благодаря этому может быть увеличена пауза

AIIB и снижены требования к быстродействию релейной защиты по условию устойчивости послеаварийного режима, Схема фазового воздействия (фиг.3) включает в себя выключатель 1, являющийся выключателем механизма пе реключения, выключатель 2, являющийся выключателем схемы, фаэорегулирующий трансформатор 3 с переключающими контактами 4 и 5, Фазовое управление динамическим переходом осуществляется следующим образом.

В нормальном режиме линейный выключатель находится во включенном состоянии. При этом выключатель 1 включен, а выключатель 2 отключен, Таким образом, фазорегулирующий трансформатор 3 из действия выведен, а его переключающие контакты эашунтированы контактами выключателя 1, При этом, однако, работает механизм управления переключающими контактами 4 и 5, обеспечивающий такое их положение, которое соответствует углу фазового. смещения 8 . Тем самым фазорегулятор в любой момент времени подготовлен к включению с углом8, сооТветствующим конкретному значению нагрузки генератора, При возникновении короткого замыкания на линии линейный выключатель отключается. В бестоковую паузу MIB выключатель 1 отключается и дешунтирует контакты 4 и 5, а выключатель 2 включается и подготавливает схему .фазового управления к работе с установленным в предшествующий аварии момент времени углом 8, Включение выключателя 2 допустимо только после отключения выключателя 1, так как фаэорегулирующий трансформатор с эашунтированными переключающими контактами, установленными в положение, обеспечивающее угол 8, отличный от

0, представляет короткоэамкнутую цепь.

После отключения выключателя 1 и включения выключателя 2 схема фазового управления готова к работе, В момент повторного включения линии выключателем угловая характеристика мощности оказывается сдвинутой на угол 9 .

По .окончании переходного процесса переключающие контакты фазорегулятора постепенно переводятся в положение

& = Оо, после чего включается выключатель 1 и отключается выключатель 2.

Система управления переключающими контактами 4 и 5 вновь начинает от, рабатывать функцию 8 = f(8> ) и подготавливает схему фазового управления ,к очередному циклу действия .

858175

Формула изобретения

1а

1»

bnp

Вг. /

Ар

Таким образом, предложенный способ обеспечивает эффективное управление переходным процессом генератора с целью повышения устойчивости с использованием фазорегулирукщего трансформатора. 5

1. Способ повышения устойчивостн электрических систем путем создания фазового смещения для компенсации угла вылета ротора генератора в период бестоковой паузы AIIB, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности фазового управления, укаэанное фаэовое смещение обеспечивают путем установки угла фазового смещения фазорегулирующего трансформатора, отключенного в предаварнйном режиме от сети, в положение, соответствующее текущей величине нагрузки генератора, и включения его в сеть в период бестоковой паузы АПВ.

2, Способ по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что после окончания переходного процесса фазорегулирующий трансформатор постепенно пере-водят в положение нулевого фазового с.мещения,-а затем отключают от сети.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 449419, кл. Н 02 4 3/24, 1972, 2. Авторское свидетельство СССР

В 508856, кл. Н 02.J 3/24, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

9 117766662244,, кклл, Н 02 J 3/24, 1964, 858175

Фиг. Г

Составитель К. Фотина

Редактор Н, Лазаренко Техред N. Голинка Корректор М, Коста

Заказ 7262/88 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород; ул. Проектная, 4