Устройство для предотвращения нарушения устойчивости при аварийном дефиците активной мощности в энергосистеме

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ц 4 Н 02 ЛЗ/ ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО делАм изОБРетений и ОтнРытий ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(7 1) Киевский отдел комплексного проектирования Украинского отделения Ордена Октябрьской Революции всесоюэ ного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Энергосетьпроект" (72) Т.В. Колонский(56),Иофьев Б.И. Автоматическое аварийное управление мощностью энергосистем. М.: Энергия, 1,974, 104 с.Портной М.Г., Рабинович Р.С. Управление энергосистемами для обеспечения устойчивости. М.: Энергия, 1978, 61 с.Авторское свидетельство СССР 4 Ф 961039 кл, Н 02 д 3/24, 1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НАРУШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ПРИ АВАРИЙНОМ ДЕФИЦИТЕ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ(57) Изобретение относится к области электротехники, а именно к противо- аварийной автоматике энергосистем. Цель изобретения - повышение точности фиксации величины аварийного дефицита путем автоматической перестройки устройства в исходных нагрузочных режимах и уменьшение экономического ущерба от излишнего отключения нагрузки. На основании информации об активной мощности исходногорежима в сечении слабой ветви, углемежду напряженными и модулях напряжения в узлах слабой ветви формируются величины управляющего воздействия на отключение нагрузки. При зтокв каждом исходном режиме подготавливаются определенные величины управляющих воздействий на случаи возникновения аварийного дефицита определенной величины. Уставки для определения возникшего дефицита так же корректируются в зависимости от параметров исходного режима. Устройство обладает адаптацией в каждом исходномрежиме при фиксации опасного аварийного дефицита и выполнении дозированного управляющего воздействия дляпредотвращения нарушения устойчивостие 5 зепв ф-лы, 12 илеизлишнего отключения нагрузки, что создает важный положительный эффект, заключающийся в повышении устойчивости и надежности энергосистем.5Формула изобретения Устройство для предотвращения нарушения устойчивости при аварий-, ном дефиците активной мощности в щ энергосистеме, содержащее элемент, Фиксации активной мощности исходного режима в сечении слабой ветви, элемент фиксации угла между напряжениями в узлах слабой ветви, элементы . 15 фиксации модулей напряжения в узлах слабой ветви, блок фиксации предельной мощности в сечении слабой ветви, блок Фиксации перетока активной мощности с заданны коэффициентом эапа- щ са по статической устойчивости в сечении слабой ветви, причем ко входам блока фиксации предельной активной мощности подключены выходы элементов Фиксации модулей напряжения в узлах 25 слабой ветви, выход олока фиксации предельной активной мощности под- ключен к входу блока фиксации перетока с заданным коэффициентом запаса по статической устойчивости, блок ЗО Фиксации предельной активной мощности состоит из элемента умножения двух модулей напряжения в узлах слабой ветви и элемента деления на зна-чение реактивного сопротивления этой З 5 ветви, к входу числителя которого подключен выход элемента умножения, блок фиксации перетока актквной мощ- ности с заданным коэффициентом запаса по статической устойчивости состор ит иэ элемента деления предельной активной мощности на заданный постоян- .ный коэффициент, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности Фиксации величины аварийного 45дефицита путем автоматической перестройки устройства в исходных нагрузочных режимах и уменьшения экономического ущерба от излишнего отключения нагрузки, устройство снабжено 50чувствительным и грубым элементами Угла, блоками формирования .Уставкипо углу чувствительного и грубогоэлементов угла, блоком фиксации предельного дефицита по статической устойчивости,блоком фиксации предельного дефицита по динамической устойчивости, блоком фиксации промежуточж -го дефицита как среднего между предельным и максимальным дефицитом, тремя блоками фиксации скольжения, соответствующего уставкам чувствительного и грубого элементов угла при предельном дефиците по статической устойчивости, предельном дефиците по динамической устойчивости и промежуточном дефиците, тремя блоками формирования уставки по времени и тремя элементами времени между моментами срабатывания чувствительного и грубогоэлементов угла при предельном дефиците по динамической устойчивости, предельном дефиците по статической устойчивости и промежуточном дефиците, тремя блоками формирования величин управляющих воздействий и соответственно тремя блоками подготовки управляющих воздействий при аварийных дефицитах, превышающих, предельный по статической и динамической устойчивости н промежуточный де-фицит, и логическими элементами И, причем выход элемента Фиксации угла подключен к входам блока формирова-. ния уставки по углу чувствительного элемента, один из выходов которого подключен к входу блока фиксации уставки по углу грубого элемента, а выход элемента фиксации активной мощности подключен к входам блока фиксации предельного дефицита по статической устойчивости и блока Фиксации предельного дефицита по динами.ческой устойчивости, один выход блока фиксации предельного дефицита по динамической устойчивости подключенк входу блока фиксациипромежуточного дефицита, к другомувходу блока фиксации предельногодефицита по .статической устойчнвости подключен выход блока Фиксацииперетока активной мощности и заданным коэффициентом запаса по статической устойчивости, а выход каждого из трех блоков фиксации соответствующего дефицита подключен к входам своего блока фиксации величиныуправляющего воздействия и к входусвоего блока Фиксацни скольжения,к другим входам каждого из которых подключен выход элемента фиксации угла, выход блока Фиксации предельной активной мощности и выходы блокаРформирования уставки по углу чувствительного и грубого элементов угла,щругие выходы которых подключены к)832 поттклю 1 ен к тх 1 ззть 1 ецтц "1 цщь;1 9 "э 2( настроечным входам чувствительного и грубого элементов угла, к другим входам которых подключен выход элемента фиксапии угла, выход каждого блока формиронания величин правля 5 ю 1 цих воздействий подключен к входу своего блока подготовки управляющих воздействий, а выходы блоков фиксации скольжения подключены к входам блоков формирования уставки по времени, выходы которых подключены к настроечным входам элементов времени, выхоп чувствительного элемента угла падключен к входу элементов времени, инвертированный выход каждого из которых вкл;очен последовательна с выходов грубого элемента угла с помощью элемента И, выход каждого из котарья, явля о 1 ттт".йся ньходом блока фи;:а.;ии скарости изменения угла,.20 Бклочет ГОсле/10 н Отельно с выходом б;то: -., Подгогонктт упранля 1 ощих воздействий с помощью элемента И, выход каждого из которых является выходом устройс гтза для выполнения управляюших 25 ноздейсгний,2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования уставки по углу чувствительного элемента угла состоит из элемента сложения, к входам которого падкзтточен выход элемента фиксации угла и подведено заданное значение угла, а блок фиксации уставки по углу грубого элемента угла состоит из злемен 5 та сложения, к входам которого подкл 1 очен выход блока фиксации уставки па углу чувствитегьного элемента угла и подведено заданное значение угла.403, Устройство па и, 1, 0 т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок фиксации ттттомежуточного дефицита как среднего между предельным и максимальным дефититом состоит из трех15 элементов сложения, одного элемента умножения и двух элементов деления, причем к входам первого элемента сложения подкл 1 очен выход блока цтиксации предельнога дефицита по динамической УСТОйчИВОСТИ И ПОДВЕДЕНО ЗцаЧЕНИЕ максимальнога назможногс дефицита вьпхад первого элемента сложения подключен к входу числителя первого элемента деления, к входу знаменателя катарсга подведено значение коэффици 55 ецта 2, вьгхад первого элемента деле- ЦзЯ, ЯНЛЯ 1 ОЩ т т Я НЫХОДОМ ЛОКа фогмацией о промежуточном дефиците,на значение активной мащцсс: .працной энергосистемы, втгхоп ззц.,1 цта умножения подк;юче 1 к ходу:П 1 слителя второго элемента деления, к входузнаменателя которого подключен выход второго элемента сложения актитзныхмощностей оттравной и прпсмцай энергосистем выход второго э:1 еме 11 та деления подключен к входу третьегоэлемента слажеция, к другому входукоторого подк;тючен выход элемента,фиксации активной мощности, выходтретьего элемента сложения являетсявторьты выходом блока с информациейо перегрузке ат промежуточного дефицита,Устройство по и. 1, с т л и ч а ю щ е е с я тем что каждый из трех блоков формирования уставки па времени межпу маментатти срабатывания чувствителт,нага и грубого элементан СтГЛа ПРИ тт-,ЕДЕЛЬЦОМ твт 11 Ц 11 ТЕ Па статической устойинасти. Предельном,пефиците па динамической 1 стойчивасти и промежуточном,пефиците состоит из элемента выпттация, .элемента сложения, элемента умножения и элемента деления, причем к входамэлемента вычитания подк;тютены выходыгрубого и чувствительного элементовугла, к входам элемента сложения пад -ключены выхоцы блока фиксации скольжения, соответствуюцега уставкамчувствительного и грубого э.ттемецтовугла, гри предельном дефиците го статической устойчивости или при предельном дефиците па динамической устойчивости, или при промежуточномдефиците, выход элемента вычитанияподключен к входу элемента умноженияна значение коэффициентаэлемента умножения псдклютец 1 к ьхадучислителя элемента деления, к входузнаменателя катарсгс подключен выход элемента сложения, выход элемента деления является выходам блокас информацией о выдержкс ьремецидля соответствующего элемента времени. 5. Устройства по и, ), .а т л ич а ю щ е е с я тем, чта блок формирования величины управляющего воздействия при аварийном дефицттте, равном и выше предельного по статттческой, устойчивости, состоит из ззтегн а -ычитания и элемента у:.1 нажент.я в :р - , - чем к входам элемента вычптац: -,О;тключены выходы блоков фиксапт 11 тв=. -21 12708 дельного дефицита по динамической и статической устойчивости, выход элемента вычитания подключен к входу элемента умножения на постоянный си нал, выход которого является выходом блока с информацией о величине управляющего воздействия. 6, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый из1 р блоков формирования величины управляющего воздействия при аварийном дефиците, равном и выше предельного по динамической устойчивости или промежуточного дефицита, состоит из 15 двух элементов вычитания, двух элементов умножения и элемента сравнения, с выбором большего значения, причем к входам первого элемента вычитания подключен выход блока фикса О З 2 22ции промежуточного дефицита или подведено значение максимально возможного дефицита и подключен выход блокафиксации предельного дефицита по статической устойчивости, к входам второго элемента вычитания подключенвыход блока фиксации промежуточногодефицита или подведено значение максимально возможного дефицита и подключен выход блока фиксации предельногодефицита по динамической устойчивости, выход первого и второго элементов вычитания подключен к своему первому и второму элементу умноженияна постоянные сигналы, выход первого и второго элементов умножения подключены к элементу сравнения, выходкогорого является выходом блока синформацией о величине управляющеговоздействия,Изобретение относится к энергетике, а именно к области противоаварийной автоматики энергосистем.Цель изобретения - повышение точности Фиксации величины аварийнсго дефицита путем автоматической перестройки устройства в исходных нагрузочных режимах и уменьшения экономического ущерба от излишнего отключения нагрузки. 10 На фиг. 1 изображена схема сети, эквивалентированная относительно слабой ветви между узлами, по которой происходит нарушение устойчивости при аварийных дефицитах в приемной энергосистеме, и структурная схема устройства с основными элементами и блоками применительно для этой схемы сети; на фиг. 2 - 12 - структурные схемы отдельных блоков, входящих в основную структурную схему устройства: блока Фиксации предельной активной мощности (фиг. 2); блока Фиксации перетока активной мощности с заданным коэффициентом запаса по с га.тической устойчивости (фиг. 3); блока Формирования уставки по углу чувствительного элемента угла (фиг.4);блокаформирования уставки по углу грубого элемента угла (фиг, 5); блока Фиксации предельного дефицита по статической устойчивости (Фиг. 6); блока Фиксации предельного дефицита по динамической устойчивости (фиг, 7); блока фиксации промежуточного дефицита (фиг, 8); подблока в составе блока Фиксации скольжения, соответствующего уставкам чувствительного и грубого элементов угла при предельном дефиците по статической устойчивости,40 предельном дефиците по динамической устойчивости и промежуточном,цефиците (Фиг. 9); блока формирования уставки по времени между. моментами срабатывания чувствительного и грубого элемен 45 тов угла при предельном дефиците по статической устойчивости, предельном дефиците по динамической устойчивости и промежуточном дефиците (фиг. 10); блока формирования величины управляю б шего воздействия при аварийном дефиците,. равном и выше предельного по статической устойчивости (фиг. 11); блока формирования величины управляющего воздействия при аварийном дефи ците, равном и выше предельного дефицита по динамической устойчивости, промежуточного дефицита (Фиг. 12). На фиг, 1 изображена эквивалентная двухмашинная схема сети с отправной 1 и приемной 2 энергосистемами при постоянных напряжениях на их шинах, обеспечиваемых автоматическими регуляторами напряжения, и направлении перетока от энергосистемы 1 к энергосистеме 2. Применительно к этой схеме сети структурная схема устройства (Фиг. 1) содержит следующие основные элементы и блоки, соединенные между собой телеканалами доаварийной информации; элемент 3 фиксации активной мощности Р, исходного режима в сечении слабой ветви, элемент 4 фиксации угла 6, между напряжениями в узлах слабой ветви, элементы 5 и 6 фиксации модулей напряжения в узлах слабой ветви Ы Б, блок 7 Фиксации предельной активной мощности в сечении слабой ветви, блок 8 фиксации перетока активной мощности с заданным коэффициентом запаса КЗ по статической устойчивости в сечении слабой ветви, блок 9 Фиксации предельного дефицита активной мощности по условию сохранения статической устойчивости, блок 10 фиксации предельного дефицита активной мощности по условию сохранения динамической устойчивости, блок 11 фиксации промежуточного дефицита активной мощности, величина которого является средним арифметическим между максимально возможным дефицитом и предельном дефицитом по динамической устойчивости, блок 12 формирования уставки по углу чувствительного элемента гу , блок 13 Формирования уставки по углу грубого элемента угла д чувствительньпЬ элемент 6 угла 14 и грубый элемент б, угла 15 с автоматическим перестраиваемыми уставками, блок 1 б фиксации скольжения, соответствующего уставкам чувствительного и грубого элементов угла при предельном дефиците по статической устойчивости, блок 17 Фиксации скольжения, соответствующего уставкам чувствительного и грубого элементов угла при предельном дефиците по динамической устойчивости, блок 18 фиксации скольжения, соответствующего уставкам чувствительного и грубого элементов угла при промежуточномдефиците, блок 19 формирования уставки по времени между моментами срабатывания чувствительного и грубого элементов угла при предельном дефици11,на другой вход которого подается сигнал о. величине активной мощности исходного режима Р 2 в сечении ветви 1-2 с выхода элемента 8.В блоке 9 фиксация предельного дефицита активной мощности ЬРс, и соответствующей предельной перегрузки Рпо условию сохранения статической устойчивости в сечении ветви 1-2 осуществляется на основании гыра О жений 1270832 12(4) 15 где К, К 1 - результирующие коэффи-2циенты крутизны статических характеристикпо частоте (обратные 2 Окоэффициенты статизма)отправной 1 и приемной 2 энергосистеммощностью Р и РСигнал на выходе блока 7 о величине Рпо (1) подается на вход блока 18,на другой вход которого подается сигнал о величине активной мощности исходного режима Р,г в сечении ветви 1-2 с выхода элемента 3. 30В блоке 10 фиксация предельного дефицита активной мощности дР, и соответствующей предельной перегрузке Р, по условию сохранения динамической устойчивости в сечении слабой З 5 ветви 1-2 (фиг. 7) осуществляется на основании выражений%1 г г 1 г Р+ Р2 Сигнал на выходе блока 10 о величине дР по (5) подается на вход блока 11. В блоке 11 фиксации промежуточного дефицита активной мощности 5 дРо 2, как среднего между максимальным и предельным дефицитом, и соответствующей перегрузки Ри,обуславливающих нарушение устойчивости в сечении ветви 1-2 (фиг, 8) осуф 55 ществляется на основании выражений(11 а) В блоке 27 формирование величины управляющего воздействия на ОН при аварийном дефиците, равном и выше промежуточного дефицита в данном исходном режиме (фиг. 12), осуществляется по большему значению Рр выраженияхРР Р +ЬРф 112 12 11 и 12 Р + Р фг. где ЛР - максимальная величинавозможного дефицита, соответствукицая, например, аварийному отключению всех генераторов наиболее крупной электростанции в приемной энергосистеме 2,Сигнал на выходе блока 10 о величине ЬР,по (5) подается также на входы блоков 25,26 и 27. К вторым входам блоков 25 и 26 подаются сигналы с выхода блока 9 и 11 соответственно о величинах ЬРс, по (3) и ЬРд по (7).В блоке 25 формирования величины управляющих воздействий в виде отключения нагрузки (ОН) в приемной энергосистеме 2 при аварийном дефиците, равном и выше предельного по статической устойчивости в данном исходном режиме (фиг. 11), осуществляется по выражению (Кн - коэффициент надежности) он н (ьР 2 Рею)ввиду того, что как известно, в напряженных исходных режимахР 1 ) ЛР (10)Блок 25 функционирует только при выполнении условия (10), когда разность по (9) имеет знак "плюс",В блоке 26 формирование величины управляющего воздействия на отключение нагрузки (ОН) при аварийном дефиците, равном и выше предельного по динамической устойчивости в данном исходном режиме (фиг. 12), осуществляется по большему значению Рн 2 в выражениях о р н 11 (11 и 12 912 ф Ронс 2 Кнс ( Я и и с 123 1270832 где в (9), (11), (11 О.), (12) (12 а) где Р,1 входит В состав Ро, а Р входит в состаВ РвСигналы с других выходов каждого блока 9, 10 и 11 о величинах Р , по (4), Р по (6), Р по (8) подаются соответственно на вход каждого блока 16,17 и 18, на входы которых подается также сигнал с выхода элемент,а 4 о величине угла О в исходном режиме, 1 О сигнал с выхода блока 7 о величине предела Рр по (1), сйгналы с выходов блоков 12 и 13 о величине уставки по углу чувствительного (4 ) и грубого (дгу ) элементов угла, При этом 15 В в блоках 12 и 13 (фиг, 4,5) уставка бло бг и б, фиксируется на основании и Б, выражений чув вестному выражению Т, Т,1Х (17)Т+Т,б 1 г- взаимный угол междуэнергосистемами 1 и 2(рад.);А - угловая частота.каждом из полублоков (фиг. 9)ка 17 и 18 фиксация скольжения Ячсоответствующего уставкамствительного и грубого элементовугла бу и дгу при предельном дефиците и йерегрузке Р, по динамической устойчивости (блок 17) и при промежуточном дефиците и перегрузке Р(блок 18), осуществляется на основании аналогичных с (15) и (16) выражений при использовании вместо Рс,значения Р 1, (с выхода блока 10) для.блока 17 и значения Рд(с выходаблока 11) для блока 18.Сигналы с выходав каждого блока16,17 и 18 о величинах Я и Я иБчч и Бг , Бц и Ягподаются соответственно на входы олоков 19,20и 21, на другие входы которых подаются сигналы с выходов блоков 12 и13 о величинах дг и Югу . В блоке19 (фиг. 10) формирование уставкипо времени дйс между моментами срабатывания чувствительного и грубогоэлементов угла при предельном дефиците по статической устойчивости осуществляется на осчовании выражения(19) Формирование в блоке 20 (фиг. 10) уставки по времени д 1 при предельЯном дефиците по динамической устойчивости и в блоке 21 (Фиг. 10) ус" тавки по времени д г, при промежуточном дефиците осуществляется на основании аналогичного с (18) выражений при использовании Вместо Яч и Б значений ЬЧ и Бг (выходов блока 17) для блока 20 и значений Би Я(с выходов блока 18) для блока 2 1,-с- + 50пр 12- + а 5 ра гс 27(16) значение угла между энергосистемами 1 и 2 в исходном режиме;значение угла, принимаемоедля отстройки от нерегулярных колебаний мощностив исходном режиме; Юзначение угла, принимаемоедля надежного функционирования чувствительного игрубого элементов угла 14и 15. 35 В каждом из подблоков (фиг. 9) блока 16 фиксация скольжения Бч и Б соответствующего уставкам чувст вительногэ и грубого элементов угла 40и Огу при предельном дефиците и перегрузке по статической устойчивости осуществляется на основании зависимости Б = Й (б), для которой в рассматриваемых условиях 45 можно принять выражение фазовой траектории Б = 1-.2 И РЩ 2 -Д мс Яо Т, чУ 1 Эческая постоянная инерция (с), предварительно вычисляемая по из 3 127те по статической устойчивости,блок 20 формирования уставки по времени между моментами срабатываниячувствительного и грубого элементовугла при предельном дефиците по дина-мической устойчивости, блок 21 формирования уставки по времени между моментами срабатывания чувствительногои грубого элементов угла при промежу точном дефиците, элемент времени 22для фиксации аварийного дефицита,равного и выше предельного по статической устойчивости, элемент времени23 для фиксации аварийного дефицита,равного и вьппе предельного по динамической устойчивости, элемент времени .24 для фиксации аварийного дефицита, равного и выше промежуточного дефицита (все элементы временис автоматически перестраиваемыми ус Отавками), блок 25 формирования величины управляющих воздействий при аварийном дефиците, равном и вьппе предельного по статической устойчивости, блок 26 формирования величины 25управляющих воздействий при аварий ном дефиците, равном и вьппе предельного по динамической устойчивости,блок 27 формирования величины управляющих воздействий при аварийном30дефиците, равном и выше промежуточного дефицита, блок 28 подготовкиуправляющих воздействий при аварий ном дефиците, равном и выше предельного по статической устойчивости,блок 29 подготовки управляющих воз- Идействий при аварийном дефиците,.-равном и .вьппе предельного по динамической устойчивости, блок 30 подготовки управляющих воздействий приаварийном дефиците, равном и вьппепромежуточного дефицита, логическиеэлементы И 31 - 36. К входам блока 7 фиксации предельной активной мощности подключены выходыэлементов 5 и 6 фиксации модулей напряжения в узлах слабой ветви, Выход блока 7 подключен к входу блока 8 фиксации перетока с заданным коэффициентом запаса по статической устойчивости. Выход элемента 4 фиксации угла подключен к входам блока 12 формирования уставки по углу чувствительного элемента, один из выходов которого подключен к входу блока 13 з формирования уставки по углу грубого элемента, Выход элемента 3 Фиксации активной мощности подключен к входам 0832 4блока 9 фиксации предельного дефицита по статической устойчивости и блока 10 фиксации предельного дефицита по динамической устойчивости. Один выход блока 10 фиксации предельного дефицита по динамической устойчивости подключен к входу блока 11 Фиксации промежуточного дефицита, К другому входу блока 9 фиксации предельного дефицита по статической устойчивости подключен выход блока 8 фиксации перетока активной мощности с заданным коэффициентом запаса по статической устойчивости. Выход каждого из трех блоков 9, 10 и 11 фиксации соответствующего дефицита подключен к входам своего блока 25,26 и 27 формирования величины управляющего воздействия и к входу своего блока 16,17 и 18 фиксации скольжения, к другим входам каждого из которых подключен выход элемента 4 фиксации угла, выход блока 7 фиксации предельной активной мощности и выходы блоков 12 и 13 Формирования уставки по углу чувствительного и грубого элементов угла, другие выходы которых подключены к настроечным входам чувствительного и грубого элементов угла 14 и 15, к другим входам которых подключен выход элемента фиксации угла 4. Выход каждого блока 25,26 и 27 формирования величин управляющих воздействий подключен к входу своего блока 28, 29 и 30 подготовки ,управляющих воздействий. Выходы блоков 16, 17 и 18 фиксации скольжения подключены к входам блоков 19,20 и 21 формирования уставки по времени, выходы которых подключены к настроечным входам элементов времени 22,23 и 24. Выход чувствительного элемента угла 14 подключен к входу элементов времени 22,23 и 24, инвертированный выход. каждого из которых включен последовательно с грубого элемента угла 15 с помощью элемента И 31,32 н 33. Выход каждого из элементов И 31,32 и ЗЗ,.являющийся выходом блока фиксации скорости изменения угла (скольжения), включен последовательно с выходом 28,29 и 30 подготовки управляющих воздействий с помощью элемента И 34,35 н 36, выход каждого из которых является выходом устройства для выполнения управляющих воздействий.(В 11"-" т - тт 14 5 СП тжй (тя В 1("ХО". Т(О,ОРОГО В .(1:.та С ВЬПООМ ЭЛЕтЕ- та 42 гЬ 11.1:.Пт Я и.от,кпОЧЕЦЬ( К .-.ХОЦЯМ1 ттет; ет,( -, ттсымоттта 48 тми 51(еий, вц".- -,." Т;:в г(тлг я СТ(г(Т,Л "11 ПО Пг(ТЮт,зр 77 . - ,:,( тоООГО ЭЛЕМЕГ 1 тЯ. 4 7 УМНО"Б.,; к 7;тис.и( цреце;ьь(О 5. ктивНОй (г(ОНОС (,11 ИГ, 2) С(ОСтовт ИЗ ЭЛЕ- мецтя 37 умножения двух модулей напряжеы( в узлах слабой ветви и элемента 38,пеления на значение реактивного сопротивления этой ветви, к вхо- ДУ -.ИС:Ц:тЕЛЯ КотОООГО 1 ТОДК 1 ЧЕ 1 ВЫХод Эт.о. (Ец а 3 1 уМтОжЕНИя .,Брк б 155,кс ЯН 1,1(тепе го(Я Якг(твной г 1(1(1 ТСС .;З 1 Я;-(НЬ(;г( КОЭ(Д(ОИЦДС Нтог ЗЯ.,;(1 С. тат(тЕ(, Ой УС г(тйст:(ОС 1,С 11 1(зтсгг( ИЭ (тзгЕ(1" -1 5"1 ЦЕЛЕ жения. Выход первого элемента 50 леления, являющийся вьходом блока с информацией о предельном дефиците по статической устойчивости, подключен к входу четвертого элемента 49 умножения на значение активной мощности отправной энергосистемы.Выход четвертого элемента 49 умножения подключен к входу числителя второго элемента 51 деления, к входу знаменателя которого подключен выход второго элемента 44 сложения, активньгх мощностей отправной и приемной энергосистемы. Выход второго элемента 51 деления подключен к входу третьего элемента 45 спожения, к другому входу которого подключен выход элемента 3 фиксации активной мощности. Выход третьего элемента 45 сложения явпяется вторым выходом блока 9 с с информацией о предельной перегрузке по статической устойчивости, Блок 10 Фиксации предельного дефицтита по динамической устойчивости (фиг. 77) состоит из одного элемента 52 вычитания, двух элементов 53 и 54 сложения, двух элементов 55 и 5 б умножения, двух элементов деления 57 и 58, К входам элемента 52 вычитания подключены выход бгока 7 фиксации предельной активной мощности и выход элемента 3 Фиксации активной мощности. К входам первого элемента 53 сложения подведены значения активной мсщности приемной и отправной энергосистем. Выходы элемента вычитания 52 и первого 53 элемента сложения подключены к входам первого элемента умножения 55, к третьему входу которого подведено значение постоянного коэффициента 0,75. Выход первого элемента 55 умножения подключен к входу числителя первого элемента, деления 57, к входу знаменателя которого подведено значение активной мощности отправной энергосистемь:.Выход первого элемента деления 57, являющийся выходом блока 10 с информацией о предельном дефиците по дина,(ческой устойчивости, подключен к входу второгс элемента 56 умножения.;,:, значение активной мощности отправной энергосистемы, Выход второго элемента 5 б умножения подключен к входу числителя второго элемента 58 деления, к входу знаменателя которого подключен. выход первого элемента 53 сложения, Выход второго элемента7 127058 деления подключен к входу второгоэлемента 54 сложения, к другому входу которого подключен выход элемента3 фиксации активной мощности. Выходвторого элемента 54 сложения является вторым выходом блока 10 .с информацией о предельной перегрузке по динамической устойчивости,Елок 11 Фиксации промежуточногодефицита (фиг. 8) состоит из трех 10элементов 59,60 и 61 сложения, одного элемента 62 умножения и двух элементов 63 я. 64 деления, К входам первого элемента 59 сложения подключенвыход блока 10 фиксация предельного 15дефицита по динамической устойчивостии подведенозначение максимально возможного дефицита, выход первого элемента 59 сложения подключен к входучислителя первого элемента 63 деле- Юния, к входу знаменателя которогоподведено значение коэффициента, равное 2. Выход первого элемента 63 деления, являющийся выходом блока 11с информацией о промежуточном де- ИФиците, подключен к входу элемента62 умножения на значение активноймощности отправной энергосистемы.Выход элемента 62 умножения подключенк входу числителя второго элемента 3064 деления, к входу знаменателя которого подключен выход второго элемента 60 сложения активных мощностейотправной и приемной энергосистем.Выход второго элемента деления 64подключен к входу третьего элемента61 сложения, к другому входу которо го подключен выход элемента 3 фиксации активной мощности. Выход третьегоэлемента 6 1 сложения является вторым 0выходом блока 11 с информацией оперегрузке от промежуточного дефицита. Каждый из трех блоков 16, 17 и 18фиксации скольжения, соответствующего уставкам чувствительного и грубого 5элементов угла при предельном дефиците по статической устойчивости (блок16), предельном дефиците по динамической устойчивости (блок 17) и промежуточном дефиците (блок 18), состоит из двух подблоков для фиксациискольжения, соответствующего уставкам чувствительного элемента угла Бу,и для фиксации скольжения, соответствующего уставкам грубого элемента5угла Я;, а каждый из подблоков(фиг. 9) состоит из двух элементов65 и 66 вычитания, одного элемента 832 8сложения 67, трех элементов 68,69 и 70 умножения, двух элементов 71 и 72 деления, двух элементов сое 73 и 74 и одного элемента 75 извлечения квадратного корня. К входам первого элемента 65 вычитания подключен выход блока 12 формирования уставки по углу чувствительного О ) элемента угла для первого подблока или выход блока 13 формирования уставки по углу грубого (6) элемента угла для второго подблока и выход элемента 4 фиксации угла. К числителю первого элемента деления 71 подключен выход блока 9 фиксации предельногодефицита по статической устойчивости или выход блока 10 фиксации предельного дефицита по динамической устойчивости, или выход блока 11 фиксации промежуточного дефицита, а к входу знаменателя подключен выход блока 7 Фиксации предельной активной мощности. Выходы первого элемента 65 вычитания и первого элемента 71 деления подключены к входам первого элемента 68 умножения, выход которого подключен к входу элемента 67 сложения, к другому входу которого подключен выход второго элемента бб вычитания. К входам элемента бб вычитания подключен выход первого и второго элементов сое 73 и 74, а к входу первого элемента 73 подключен выход блока 12 формирования уставки по углу чувствительного элемента угла для первого подблока нлн выход блока 13 Формирования уставки пв углу грубого элемента для второго подблока, К входу второго элемента сое 74 подключен выход элемента 4 фиксации угла. Выход элемента 67 сложения подключен к входам второго элемента 69 умножения, к другим входам которого подключен выход блока 7 фиксации предельной активной мощности и подведено значение коэффициента 21Выход второго элемента 69 умножения подключен к числителю второго элемента 72 деления, к входу знаменателя которого подведено значение эквивалентной механической постоянной инерции. Выход второго элемента 72 деления подключен к элементу 75 извлечения квадратного корня, выход которого подключен к . входу третьего элемента 70 умножения на значение коэффициента 1/2 Х. Выходтретьего элемента 70 умножения явля 9 12708ется выходом подблока с информациейо значении скольжения,Каждый из трех блоков 19,20 и 21формирования уставки по времени припредельном дефиците по статическойустойчивости, предельном дефицитепо динамической устойчивости и промежуточном дефиците состоит (фиг,10)из элемента 76 вычитания, элемента77 сложения, элемента 78 умножения 1 Ои элемента 79 деления. К входам элемента 76 вычитания подключены выходыгрубого и чувствительного элементовугла 14 и 15, К входам элемента 77сложения подключены выходы блока фик- цсации скольжения, соответствующегоуставкам чувствительного и грубогоэлементов угла при предельном дефиците по статической устойчивости(блока 16) или при предельном дефици- щте по динамической устойчивости(блока 17), или при промежуточномдефиците (блока 18). Выход элемента 76 вычитания подключен к входуэлемента 78 умножения на значение 25коэффициента 2. Выход элемента 78умножения подключен к входу числителя элемента 79 деления, к входу знаменателя которого подключен выходэлемента 77 сложения. Выход элемента 79 деления является выходом блока 19,20 и 21 с информацией о выдержке времени для соответствующегоэлемента времени 22,23 и 24.Блок 25 формирования величиныуправляющего воздействия .при аварийном дефиците, равном и выше предельного по статической устойчивости,состоит (фиг. 11) из элемента 80 вычитания н элемента 81 умножения. К .входам элемента 80 вычитания подключены выкоды блоков 10 и 9 фиксациипредельного дефицита по динамической и статической устойчивости. Выход элемента 80 вычитания подключенк входу элемента 81 умножения на значение коэффициента Кир выход которого является выходом блока 25 с информацией о величине управляющего воздействия. Каждый из блоков 26 и 27формирования величины управляющеговоздействия при аварийном дефиците,равном и выше предельного по динами- ,ческой устойчивости (блок 26), илипромежуточного дефицита (блок 27)состоит (Фиг. 12) из двух элементов82 и 83 вычитания, двух элементов84 и 85 умножения и элемента 86сравнения с выбором большего значе 111179Р 1р 12 Х р2 где Х, - индуктивное сопротивлениеветви 1-2, предварительно заданное или измеренное;61, Б - напряжения на выходахэлементов 5 и б.Сигнал на выходе блока 7 о величине Рр, подается на вход блока 8 Фиксаций перетока активной мощности с заданным коэффициентом запаса К, например, 1,08 по статической усто чивости в сечении ветви 1-2 в соот ветствии с выражением (Фиг. 3) РоХд"к(2) К 12 Сигнал на выходе блока 8 о величине Р, подается на вход блока 9,32 10ния. К вхбдам первого элемента 82 вычитания подключен выход блока 11 Фиксации промежуточного дефицита (блок 26) или подведено значение максимального возможного дефицита (блок 27) и подключен выход блока 9 Фиксации предельного дефицита по статической устойчивости. К входам второго элемента 83 вычитания подключен выход блока 11 Фиксации промежуточного де- фицита (блок 26) или подведено значение максимально возможного дефици-. та (блок 27) и подключен выход блока 1 О фиксации предельного дефицита по динамической устойчивости, Выкод первого и второго элементов 82 и 83 вычитания подключен к своему первому и второму элементу 84 и 85 умножения на значение коэффициента К и КМс МВыходы первого и второго элементов 84 и 85 умножения подключены к элементу 86 сравнения, выход которого является выходом блоков 26 и 27 с информацией о величине управляющего воздействия.Блоки подготовки управляющих воздействий 28,29 и 30 выполняются на известных принципах в виде блоков памяти на базе триггеров или двухпозиционных реле.Устройство работает следующим образом.В исходном, режиме информация с выходов элементов 5 и 6 подается на входы блока 7, который Фиксирует предельйую активную мощность между энергосистемами 1 и 2 (в дальнейшем ветви 1-2) в соответствии с выражением (фиг. 2)15 1270Сигналы с выхода блоков 19, 20 и21 о величинах ьс, Жс 1, М подаются соответственно на настроечныйвход элементов времени 22, 23.и 24,а с выхода блоков 12 и 13 о величи 5нах б и б, - на настроечный входЦэлементов угла 14 и 15. Автоматическая перестройка установок в настроечных входах чувствительного и грубого элементов угла 14 и 15, а также элементов времени 22, 23 и 24выполняется на известных принципахплавного или дискретного изменениявеличины активного сопротивленияв цепи реле напряжения элемента угла 14 и 15 и в активно-емкостнойцепи (КС) элементов времени 22,23 и 24. Благодаря указанному изменяется уставка элементов угла 14,4и 15 и элементов времени 22, 23 и24. Поэтому в каждом исходном режиме в предлагаемом устройстве чувствительный и грубый элементы угла14 и 15 имеют определенные уставкипо (13) и (14). 25В каждом исходном режиме элемейты времени 22, 23 и 24 также имеютопределенные уставки выдержек времени по (18), блоки 25,26 и 27 формируют, а блоки 28,29 и 30 подготавливают определенные величины управляющих воздействий по (9), (11),(11 а), (12), (12 а) на случаи возникновения аварийного дефицита определенной величины. В данном ис 35ходном режиме при возникновении аварийного дефицита благодаря увеличению угла дд сначала срабатывает1 чувствительныи элемент угла 14 исигналом со своего выхода запускаетэлементы времени 22,23 и 24, на выходах которых появляется сигнал втечение их выдержек времени. Затемсрабатывает грубый элемент угла 15.При возникновении опасного аварийного дефицита в зависимости от его45величины в условиях срабатываниячувствительного и грубого элементовугла 14 и 15 не успеет исчезнуть сиг"нал с выхода элемента времени 22 припри дефиците, равном и выше предельного по статической устойчивости,элемента времени 23 при дефиците,равном и выше предельного по динамической устойчивости, и элемента времени 24 при дефиците, равном и вышепромежуточного. Поэтому на выходетаких элементов времени сигнал сохраняется в момент срабатывания гру 832 16бого элемента угла 15, благодарячему появляется сигнал на выходе соответствующих элементов И 31 при дефицитах выше предельного по статической устойчивости, но ниже предельного по динамической устойчивости,31 и 32 при дефицитах выше предельного по динамической устойчивости,но ниже промежуточного дефицита,31, 32 и 33 при дефицитах выше промежуточного,Сигналы с выходов элементов И 31,32 и 33 поступают на входы элементов И 34,35 и 36, на вторых входахкоторых уже подготовлены сигналы синформацией о подготовленных в блоках 28,29 и 30 величинах управляющихвоздействий для каждого из указанныхопасных дефицитах в данном исходномрежиме. Поэтому с выходов тех элементов И 34, 35 и 36, на входе которыхпоявляются сигналы от элементов И 31,32 и 33, сигналы по каналам аварий-ной информации направляются к исполнительным органам на ограничениемощности нагрузки для сохраненияустойчивости при опасных аварийныхдефицитах, Причем в состав большейступени ОН входят меньшие ступени,т.е. в ОН входят ОН и ОН, а вОН входит ОН.При принятии в энергосистемах необходимых специальных мер по автоматическому регулированию и поддержанию напряжения практически постоянным в узлах схемы сети (с помощьюАРВ генераторов и синхронных компенсаторов) в условиях исходного ипредельного по статической устойчивости режимов с помощью предлагае-.мого устройства можно фиксироватьвеличину аварийного дефицита и выполнить управляющие воздействия практически без проведения предварительных расчетов.Таким образом, предлагаемое устройство обладает адаптацией в каждомисходном режиме при фиксации величины опасного аварийного дефицитаи выполнении дозированного управляющего воздействия для предотвращениянарушения устойчивости. Укаэанная адаптация практически исключает необходимость в расчетах устойчивости для настройки устройства, повышает точность выполнения управляющих воздействий и поэтому уменьшает экономический ущерб от