Способ автоматической частотной разгрузки энергосистемы

 

Изобретение относится к Противоаварийной автоматике и может быть использовано для отключения части потребителей в аварийных ситуациях с дефицитом активной мощности. Цель - , повышение адаптивности частотной разгрузки при повторяющихся дефицитах мощности. В случае совмещения автоматических частотных разгрузок (АЧР-1 и АЧР-11) изменение уставок отключе ния без вьздвржки времени при повторяющемся дефиците мощности осуществляют не только с учетом количества отключенных очередей без вьздержки времени, но я с учетом количества отключенных очередей с вцдержкой време- ,ни при работе АЧР-11, что позволяет более оперативно реагировать на появление повторяющихся дефицитов мощности . Кроме того, разделение очереди отк р чения с выдержкой времени на несколько i подочередей позволяет более плавно без перерегулирования подвести частоту к нормальному уровню. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0, 1 5185

А1 (su 4 Н 02 J 3/24

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4104662/24-07 (22) 25.08.86 (46) 30.03.88. Бюл. У 12 (7l) Рижский политехнический институт им. А.Я. Пельше (72) Н.С. Гуров, Я.Я. Приедите, В.И, Харитончик и В,Н. Чувычин (53) 621.316.925(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1201954, кл. H 02 J 3/24, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 1302377, кл. H 02 J 3/24, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 1262625, кл. H 02 J 3/24, 1985. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЧАСТОТНОЙ

РАЗГРУЗКИ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к противоаварийной автоматике и может быть использовано для отключения части потребителей в аварийных ситуациях с . дефицитом активной мощности. Цель —, повышение адаптивности частотной разгрузки при повторяющихся дефицитах мощности. В случае совмещения автоматических частотных раэгрузок (АЧР-I и АЧР-II) изменение уставок отключения беэ выдержки времени при повторякнцемся дефиците мощности осуществляют не только с учетом количества отключенных очередей беэ выдержки времени, но и с учетом количества отключенных очередей с выдержкой време" ,ни при работе АЧР-II, что позволяет более оперативно реагировать на появление повторяющихся дефицитов мощности. Кроме того, разделение очереди а откдочения с выдержкой времени на несколько подочередей позволяет более плавно беэ перерегулирования под вести частоту к нормальному уровню.

1 э.п. Ф-лы, 2 ил.

1385185

Изобретение относится к противо-: аварийной автоматике и может быть использовано для отключения части потребителей в аварийных ситуациях с де5 фицитом активной мощности, Цель изобретения — повьппение адаптивности частотной разгрузки при повторяющихся.дефицитах мощности.

Сущность изобретения состоит в 1О том, что в случае совмещения автоматических частотных разгрузок (АЧР-Х

/ и АЧР-II) изменение уставок.отключе( ния без выдержки времени при повторяющемся дефиците мощности осуще- f5 ствляют не только с учетом количества отключенных очередей без выдержки времени, но и с учетом количества отключенных очередей с выдержкой времени при работе АЧР-II, что позволяет 2О более оперативно реагировать на появление повторяющихся дефицитов мощности. Кроме того, разделение очереди отключения с выдержкой времени на несколько подочередей позволяет более25 плавно без перерегулирования подвести

;, частоту к нормальному уровню.

На фиг.1 показан пример ликвидации аварии с повторяющимися дефицитом мощности; на фиг,2 — схема уст- . 3О ройства для реализации способа.

Позициями 1 — 13 обозначены уставки очередей автоматической частотной разгрузки.

При возникновении дефицита активной мощности частота начинает сни-г жаться и достигает уставки запуска

f >ÄÄ . Поскольку скорость изменения

af частоты — (отрицательная величина) 40

at меньше первой уставки по скорости (небольшая отрицательная, близкая к нулю величина), то производятся отключения очередей без выдержки време-45 ии, отмеченные на кривой изменения частоты точками. В данном примере произошло отключение пяти очередей и в момент tt при частоте f< скорость изменения частоты становится больше первой уставки по скорости. В этот момент времени производят уменьшение уставок по времени всех несработавших очередей на величину уставки пятой очереди. В дальнейшем отключения производят с выдержкой времени и в данном примере отключаются подочереди б, 61, 7,, 7,, 8, 8t Отсчет времени на отключение последующей очереди происходит при выполнении условия ,больше первой и меньше второй ycdf

dt тавок скорости изменения частоты. Неодинаковые интервалы времени между ними свидетельствуют о том, что в некоторых промежутках времени скорость изменения частоты после очередного отключения выросла и стала больше второй уставки, изменяющейся по заданному закону. Это вызвало приостановку отсчета выдержки времени, который опять возобновился при уменьшении скорости изменения частоты до второй уставки по скорости. В момен

tz при частоте fg возникает дополнительный дефицит активной мощности и частота снова снижается. Скорость ее изменения становится меньше первой уставки, отсчет выдержки времени прекращается и производится увеличение уставок без выдержки времени на величину df у = (f - f ) + t д f /3С

Второе слагаемое дает возможность учесть факт, что уже сработали не только очереди 1-5, но и очереди 6—

8 и девятая и цоследующие очереди сразу принимают участие в ликвидации возникшего дефицита мощности. Измененные уставки отмечены позициями 9 (13 . В момент t при частоте f опять

1 происходит переход на отключения с выдержкой времени. В данном примере показан случай, когда для восстановления нормальной частоты оказалось достаточным отключения одиннадцатой очереди и двенадцатой первой подочереди. Если в момент t возникает второй дополнительный дефицит мощности, то происходит увеличение уставок неполностью отключенной 12 и дальнейших очередей с аналогичной работой.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет обеспечить адаптацию частотной разгрузки к различным авариям. При этом разгрузка становится независимой от частотных параметров энергосистемы, которые изменяются в достаточно широких пределах и меняют характер хода аварии даже при одних и тех же дефицитах мощности. Такая независимость существенно упрощает и режимный расчет выбора частотной разгрузки.

Устройство для реализации способа содержит датчик 14 частоты, датчик

15 скорости изменения частоты, первое

1385185

16, второе 17 и третье 18 реле частоты, реле 19 скорости изменения частоты, первый 20, второй 21 и третий

22 сумматоры-усилители, первый 23 и второи 24 сумматоры, реле 25 времени, 5 содержащее формирующий блок 26 и реагирующий орган 27, первый 28 и вто-, рой 29 элементы задержки, с первого по четвертый блоки 30-33 памяти, с первого по шестой одновибраторы 3439, первый 40, второй 41 и третий

42 ключи, первый 43, второй 44 и третий 45, мультиплексоры, логический элемент И 46, первый 47 и второй 48 логические элементы ИЛИ, первый 49, второй 50 и третий 51 логические элементы ПАМЯТЬ и компаратор 52. Входы датчиков 14 и 15 объединены и предназначены для подачи напряжения контролируемой частоты, объединены так" же входы реле 16 — 18, второй вход сумматора-усилителя 20 и информационный вход ключа 40, которые подключены к выходу датчика 14 частоты. Пос- 25 ледовательно включены реле 18 частоты, элемент И 46 первым входом, формирующий блок 26 по входу пуска, реагирующий орган 27, элемент 28 задержки и элемент ИЛИ 47 по первому входу. 30

Также последовательно включены ключ

40, сумматор-усилитель 21 по первому входу, ключ 41 по информационному . входу, сумматор 24 по первому входу и блок 32 памяти по информационному входу. Кроме того, последовательно включены блок 30 памяти, сумматорусилитель 22 по второму входу, ключ

42 по информационному входу, сумматор 23 по второму входу и блок 33 па- 40 мяти по информационному входу. Входы одновибраторов 34 и 35 и второй вход элемента И 46 подключены к выходу реле 19 скорости изменения частоты, входы возврата элементов 49-51 памя45 ти, входы одновибраторов 36 и 39, вход сброса формирующего блока 26 и вход управления ключа 42 подключены к выходу реле 17 частоты и выходу датчика скорости изменения частоты подключены реле 19 скорости измене50 ния частоты и второй вход компаратора 52, первый вход которого подключен к выходу сумматора-усилителя 20, а выход — к третьему входу элемента

И 46. Выход одновибратора 34 подключен к управляющим входам блоков 30 и

32 и ключа 41 и к входу одновибратора 38 и выходу одновибратора 39, к выходу одновибратора 35 подключены вход пуска элемента 51 памяти, входы управления блоков 3! и 33 памяти, вход одновибратора 37 и выход одновибратора 36, выход блока 31 памяти подключен к третьему входу сумматора-усилителя 22 и к второму входу мультиплексора 44, выход которого г подключен к второму входу сумматора. усилителя 21, а управляющий вход через элемент 29 задержки подключен к выходу элемента 51 памяти, входы блоков 30 и 31 памяти объединены и подкюйЬчены к выходу ключа 40, управляющий вход которого подключен к выходу реле 18 частоты,.вторые входы элементов ИЛИ 47 и 48 объединены и поподключены к выходу реле 16 частоты, второй вход которого подключен к выходу блока 33 памяти и к второму входу мультиплексора 43, выход которого подключен к первому входу сумматора

23, выход блока 32 памяти подключен к второму входу реагирующего органа

27 и к второму входу мультиплексора

45, выход которого подключен к второму входу сумматора 24, вход пуска элемента 49 памяти подключен к выходу одновибратора 38, выход одновибратора 37 подключен к входу пуска эле- мента 50 памяти, выход которого подключен к входу управления мультиплексора 43, выход реагирующего органа 27 подключен к первому входу элемента

ИЛИ 48, первый вход сумматора-усилителя 22 подключен к выходу формирующего блока 26, первые входы мультиплексоров 43-45 и сумматора-усилителя 20 предназначены соответственно для подачи уставок частоты отключения беэ выдержки времени, частоты запуска, выдержки времени и частоты Р восстановления, а выходы элементов

HJIH 47 и 48 предназначены для подачи сигналов отключения нагрузок.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в блоке 33 памяти. записана уставка частоты отключения без выдержки времени и реле

16 частоты сравнивает ее с текущим значением частоты, в блоке 32 памяти записана уставка выдержки времени, которая подается на реагирующий орган 27 реле 25 времени, реле 17 частоты настроено на уставку возврата

fz и срабатывает, если f > f, реле

l8 частоты настроено на уставку за1385185 пуска f „и срабатывает, если f (f... реле скорости изменения частоты наст.роено на первую уставку по скорости и срабатывает, если скорость измене5 ния частоты больше уставки, все мультиплексоры находятся в состоянии, при котором к выходу подключены их первые входы, все блоки памяти построены так, что при поступлении сигна- 10 ла на управляющий вход в блок заносится информация, присутствующая на информационном входе, а при отсутствии сигнала на .управляющем входе содержимое блока памяти не изменяется, Допустим, что уставка частоты отключения без выдержки времени настроена на уставку одной из очередей 1-5.

Тогда при снижении частоты срабатывает реле 16 частоты и через элементы 20

ИЛИ 47 и 48 появляется сигнал отключения как на выходе 1, так и Hà Bblxo де 2. Если устройство настроено, например, на шестую очередь, то срабатывания без выдержки времени нет, а в момент t скорость снижения частоты становится больше первой уставки.

Тогда срабатывает реле 19 скорости, фронтом импульса запускается одновибратор 34, который записывает в блок

30 памяти текущее значение частоты, в этот момент времени, т.е. f,. Кроме того, одновибратор 34 кратковременно открывает ключ 41 и подает на сумматор 24 информацию о величине изменения уставки по времени, имеющую35 ся на выходе блока 21, т. е. d f y =

- (f > n — f,)K„rye К; — at,:,/ЛК, Сумматор 24 вырабатывает разность

t z -at, которая заносится в блок 32 40 памяти и поступает для сравнения на реагирующий орган 27 ° Одновибратор

38 запускает элемент 49 памяти, которьМГпереключает мультиплексор, и на вход сумматора поступает уже изменен- 45 ная уставка времени, Сумматор 20 формирует вторую уставку по скорости по выражению (f уст.в f) K.,s rpe.

1/ i, и компаратор 52 сравнивает ее с текущим значением скорости, Если она меньше заданной, то компаратор срабатывает, на выходе элемента И

46 присутствуют три единицы и запускает реле 25 времени, которое при срабатывании через элемент ИЛИ 48 да" ет сигнал отключения на выходе 1, т.е, происходит отключение подочереди 6,. Подочередь 6 отключается после задержки от элемента 28 задержки через элемент ИЛИ 47. Если до первого или второго отключения скорость становится больше заданной, то компаратор 52 возвращается в исходное состояние, снимается сигнал пуска реле времени и отсчет времени приостанавливается. Теперь допустим, что устройство было настроено на девятую очередь. Тогда в момент t скорость становится меньше первой уставки, реле 19 возвращается в исходное состояние задним фронтом импульса, запускается одновибратор 35, который заносит в блок 31 памяти значение частоты f на выходе сумматора-усилителя

22 HMeeTcll a f y = (f -f,) + t K» где К в = df /a t, которое сумматором 23 складывается с уставкой очереди по частоте, заносится в блок 33 памяти и в виде уставки 9 подается на реле 16. Одновибратор 37 запускает элемент 50 памяти, который переключает мультиплексор 43, и на вход сумматора 23 поступает новая уставка по частоте. Кроме того, при срабатывании одновибратора 35 запускается элемент

51 памяти, через элемент задержки переключается мультиплексор 44 и на вход сумматора-усилителя вместо f поступает f q для правильного расчета последующего значения at> Когда частота становится вьппе уставки возврата fb, то сигналом от реле 17 сбрасывается выдержка времени, возвращаются в исходное состояние элементы

49-51 памяти, переключаются мультичтлексоры 43-45, закрывается ключ 42, на входы сумматора 23 поступают нуль и первоначальная уставка по частоте, следовательно на выходе сумматора имеется первоначальная уставка, которая одновибратором 36 заносится в блок 33 памяти. Аналогично после переключения мультиплексора 45 в блок .

32 памяти заносится исходная уставка времени. Ключ 40 предотвращает ошибочное изменение уставок при изменениях частоты на уровнях вьппе частоты запуска.

Схема построена с использованием известных или стандартных элементов, однако ее реализация на таких элементах сложна. Существенное упрощение можно получить при реализации устройства на базе микропроцессорной техники с вЪ|числительно-логической способностью. Тогда схема может быть реализована с использованием несколь1385185 ких корпусов больших интегральных микросхем.

Ф о р м у л а и э о б p e т е н и я

l . Способ автоматической частотной разгрузкиэнергосистемы путем измерения частоты в энергосистеме, ее сравнения с уставкой запуска, равной lp уставке первой очереди отключения без выдержки времени, отключения потребителей очередями с определенными интервалами времени между ними, из-, мерения скорости изменения частоты, ее сравнения с первой уставкой по скорости, близкой к нулю, и с второй уставкой по скорости, равной отношению (f уст.в f)/ 2 в где f . е — значение, до которого восстанавливают 2(1 частоту в энергосистеме, f — текущее значение частоты; — постоянная времени системы, и запуска отсчета выдержки времени отключения очередей в случае, когда частота снижается 25 ниже уставки запуска, а скорость изменения частоты больше первой и меньше второй уставок по скорости, и приостановлении отсчета, если скорость изменения частоты становится больше gg второй уставки, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения ; адаптивности разгрузки к различным авариям, при скорости снижения частоты ниже уставки запуска и при ско" рости снижения частоты меньше первой уставки отключение очередей производят с заданными уставками по частоте беэ выдержки времени, фиксируют частоту f, при которой скорость изменения частоты становится больше первой уставки, и частоту f< при которой скорость изменения. частоты становится меньше первой уставки, определяют разность частот df f — f<, увеличивают уставки по частоте несработавших очередей без выдержки времени при повторном снижении частоты на величину df y = 0f + t dfg/84 --, где

ЛЙ „ — ступень селективности очередей по частоте; d f « — интервал времени между очередями; t — - отсчитанная выдержка времени, а s момент времени, когда скорость изменения частоты становится больше первой уставки, производят уменьшение уставок по времени всех несработавших очередей разгрузки с выдержкой времени на величину dt = df сг (f эаи f т) / fc °

2. Способ по п. l, о т л и ч а ю« шийся тем, что каждую очередь разгрузки с выдержкой времени разделяют по крайней мере две подочереди и отключают эти подочереди с выдержкой времени между ними.

1385185

Составитель Н. Пантелеева

Техред N,Äèäûê Корректор M. Шароши

Редактор А, Огар

Заказ 1416/49 Тираж 650 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4