Способ повышения динамической устойчивости сложной энергосистемы

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалист ицескихРеспублик 1) Дополнительное к авт 2) Заявлено 28. 06,76 (21 д-ву(51) М. 847 9/24-0 2 Х 3/24 присоединением заявки3) Приоритет Государственный комете СССР по делам изаоретеиий и открытий(71) Заявител ОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ СЛОЖНОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ(5 Цель изоб ности определ воздействия п точки зрения повреждения Эта цель ния сигнала у разгрузку эне суммы сигнал рийным значе активных мощИзобретение относится к области противоаварийной автоматики энергосистем, предназначенной для повышения устойчивости и надежности параллельной работы станций и энергосистем в случае возникно.- вения опасного повреждения в сети.Известны способы повышения динамической устойчивости энергосистем путем автоматической разгрузки электростанции, осуществляемой в зависимости от соотношения между доаварийной активной, мощностью электропередачи и величиной сброса активной мощности при аварии с учетом состава сети, а также места и длительности короткого замыкания 11.Для многомашинных энергосистем величины управляющих воздействий (отключение части генераторов элекстростанций, экстренная разгрузка паровых турбин и т. и.) определяются путем суммирования с учетом определеннь 1 х значений весовых коэффициентов, зависягцих от параметров энергосистемы 1 послеаварийный состав сети, доаварийный состав агрегатов на электростанциях, длительность короткого замыкания), доаварийных значений и аварийных сбросов активций и линийзначений нагрже квадратичнпроизведенийНедостаткося завышениеравляющего всохранения дивозникновениити, ввиду непорах режима,дит к дополнимощности энечаях - к нар ных мощностей электростанэлектропередач, доаварийнь 1 х узок энергосистемы, а такых составляющих и взаимных указанных переменных 2. м известных способов являетили занижение величины упоздействия, необходимого для намической устойчивости при опасного повреждения в се-. лной информации о параметчто в одних случаях приво- тельной потере генерируемой ргосистемы, а в других слуушению устойчивости.ретени я - повышение точения величины управляющего ри возникновении опасно.о сдинамической устойчивости в сети.достигнута путем формироваправляющего,воздействия на ргосистемы в зависимости от ов, пропорциональных доаваниям и аварийным сбросам ностей генераторов электростанций или линий электропередач, доаварийным значенияМ нагрузок энергосистемы,а также квадратичным составляющим ивзаимным произведениям указанных сигналов.Согласно предложенному способу дополнительно измеряют доаварийные значениянапряжений на шинах генерирующих узловэйергосистемы, доаварийные значения реактивных мощностей генераторов электростанций и аварийные значения снижения напряжений в нагрузочных узлах, каждый из полученных сигналов возводят в квадрат, взаимно перемножают и суммируют с учетомсоответствующих значений весовых коэффициентов, зависящих от параметров энергосистемы, с измеренными сигналами и с указанным сигналом управляющего воздействия.За нагрузочные приняты узлы, от которых питается значительный по мощности потребитель,В сложной энергосистеме часть сигналов, получаемых.с малыми весовыми коэффициентами для удаленных от места возмущения частей энергосистемы, можно не учитывать при определении сигнала управляющего воздействия, Тем самым повышаетсянадежность устройства, реализующего предложенный способ, и снижается число необходимых телеканалов связи для передачиданных.Предложенный способ поясняется приведенной схемой устройства,Устройство включает в себя преобразователи активной мощности 1, соединенные с 10 5 20 25 линиями электропередач и преобразователями реактивной мощности 2, преобразователь напряжения 3, включенный на шины электростанции и соединенный через оперативный запоминающий элемент 4 с логи- З 5 ко-арифметическим устройством 5, на выходе которого формируются команды на разгрузку электростанции. Преобразователи активной мощности 1 соединены с оперативными запоминающими элементами 6, которые по входу и выходу соединены с арифме 40 тическими элементами 7. Арифметические элементы 7 соединены одними из входов с блоками перемножения 8, авыходами через, блок суммирования 9 - с логико-арифметическим устройством 5. Блоки перемножения 8 соединены выходами с логико-арифметическим устройством 5. Преобразователи реактивной мощности 2 последовательно соединены через оперативные запоминающие элементы 10 с блоком суммирования 11, общий выход которого соединен через блок 50 перемножения 2 и блок перемножения 13, один йз входов которого соединен с выходом блока суммирования 9, с логико-арифметическим устройством 5.Преобразователь напряжения 4 соединен с шинами нагрузочного узла и с устройством телепередачи 15, которое соединено с оперативным запоминающим элементом 16. Элемент 16 соединен входом и выходом с арифметическим устройством 17, которое соединено одним из входов и выходом с логико-арифметическим устройством 5. Кроме того, оперативные запоминающие элементы 6 соединены непосредственно и через блоки перемножения 18, соединенные одним из входов с выходом блока суммирования 9, с логико-арифметическим устройством 5.Для рассматриваемого примера замеряют активные и реактивные мощности электростанций, напряжение на шинах электростанции, а также напряжение на шинах нагрузочного узла энергосистемы. Указанные сигналы поступают на входы преобразователей 1, 2, 3 и 14. Выходные сигналы преобразователей 1 и 2, пропорциональные активным и реактивным мощностям, а также выходной сигнал преобразователя 3, пропорциональный напряжению на шинах разгружаемой электростанции, поступают на входы соответствующих оперативных запоминающих элементов 6, 10 и 4. Выходной сигнал преобразователя 14, пропорциональный напряжению на шинах нагрузочного узла энергосистемы, поступает на вход оперативного запоминающего элемента 16 через устройство телепередачи 15, На выходе элементов 4, 6, 10 и 16 формируются сигналы, пропорциональные доаварийным значениям соответствующих входных сигналов.Выходные сигналы элементов 6, пропорциональные доаварийным значениям активных мощностей, и выходные сигналы преобразователей 1 поступают на входы арифметических элементов 7, выходные сигналы которых пропорциональны аварийным сбросам активных мощностей по линиям электропередач, Суммарный сброс мощности электростанции формируется на выходе блока 9, входы которого соединены с выходами элементов 7. Суммарное значение доаварийной реактивной мощности электростанции формируется на выходе блока 11, входы которого соединены с выходами элементов 10.На выходе блоков 8 формируются сигналы, пропорциональные квадратам доаварийных активных мощностей по линиям электропередач. Сигналы на выходе блоков 18 пропорциональны произведениям соответствующих доаварийных активных мощностей по линиям электропередач на суммарные аварийные сбросы мощности электростанции. На выходе блоков 12 и 13 формируются сигналы, пропорциональные соответст - венно квадратам доаварийных значений реактивных мощностей электростанции и произведениям доаварийных значений реактивных мощностей на суммарные аварийные сбросы мощности электростанции. Сигналы на выходе устройства 17 пропорциональны аварийным значениям снижения напряжения в нагрузочном узле энергосистемы., г. Ужгород, ул Составитель Тех Тир Госуда рст делам и осква, Ж Патент/5 роек Выходные сигналы элементов 4, 6 и 16,а также блоков 8, 9, 11, 12, 13, 17 и 18поступают на входы логико-арифметического устройства 5, куда приходят также сигналы о факте аварии на соответствующихлиниях электропередач, составе агрегатов 5на электростанциях и длительности короткого замыкания. Устройство 5 определяетвеличину разгрузки элекстростанции путемсуммирования с учетом весовых коэффициентов, зависящих от параметров энергосистемы, выходных сигналов указанных блоков,и формирует команды на разгрузку электростанции,Весовые коэффициенты определяются путем предварительных расчетов опытных точек вблизи границ областей динамическойустойчивости моделей энергосистем с последующей их аппроксимацией. Контролирование доаварийного значения реактивноймощности электростанции в рассматриваемом примере при наличии на разгружаемойэлектростанции восьми генераторов номинальной мощностью 300 Мвт приводит к увеличению точности необходимой разгрузкиэлектростанции до 350 Мвт. Контроль доаварийного значения напряжения на шинах электростанции при изменении его впределах + 5% от номинального значения25увеличивает точность разгрузки на 200 Мвт. Формула изобретения30Способ повышения динамической устойчивости сложной энергосистемы путем формирования сигнала управляющего воздействия на разгрузку энергосистемы в зависимости от суммы сигналов, пропорциональных доаварийным значениям и аварийным сбросам активных мощностей генераторов электростанций или линий электропередач, доаварийным значениям нагрузок энергосистемы, а также квадратичным составляющим и взаимным произведениям указанных сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения величины управляющего воздействия, дополнительно измеряют доаварийные значения напряжений на шинах генерирующих узлов энергосистемы, доаварийные значения реактивных мощностей генераторов электростанций и аварийные значения снижения напряжений в нагрузочных узлах, каждый из полученных сигналов возводят в квадрат, взаимно перемножают и суммируют с учетом соответствующих значений весовых коэффициентов, зависящих от параметров энергосистемы, с измеренными сигналами и с указанным сигналом управляющего воздействия.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР248041, кл. Н 02 3/24, 1969,2. Карпов В. А. и др, Синтез алгоритмов противоаварийного управления энергетическими системами при больших возмущениях с помощью функций Ляпунова.-Сб. иПрименение метода функций Ляпунова в энергетике Наука, Сибирское отделение, 1975.