Устройство для аварийного управления нагрузкой энергосистемы по частоте

(50 4 Н 02 2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о етик ическаяистем,СР 75 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТЫ(56) Рабинович Р.С. Автомачастотная разгрузка энергоМ.ф Энергия, 1980, с. 207 Авторское свидетельствоУ 555500, кл. Н 02 7 3/24,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОГО УПРАВЛЕНИЯ НАГРУЗКОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМПО ЧАСТОТЕ(57) Изобретение относится к противоаварийной автоматике энергосистем. Цель изобретения - повышениенадежности работы .энергосистемы прикаскадных авариях с повторяющимисяснижениями частоты путемускорениядействия устройства в повторныхциклах снижения частоты, При срабатывании органа 1 измерения частоты(ОИЧ) начинается отсчет времени воргане 2 выдержки времени (ОВВ),а через блок 5 запрета - в ОВВ 6; На выходе ОВВ 6 формируется сигнал, пропорциональный времени существования сигнала на ОИЧ 1, Этот сигнал поступает на первый вход органапамяти, При восстановлении частоты на выходе органа 7 памяти запоминается сигнал с ОВВ 6, который подается на второй вход ОВВ 2, Выдержка времени ОВВ 2 уменьшается на запомненное время. При повторном снижении частоты в ОВВ 2 происходит отсчет второй выдержки времени,рав" ной разности между первой заданной выдержкой и выдержкой времени, запомненной блоком 7 памяти. На выходе ОВВ 6 формируется сигнал, про.- порциональный времени, в течение которого во втором цикле и во всех последующих циклах снижения частоты существует сигнал на входе ОИЧ 1. Отключение очередной нагрузки происходит при снижении частоты на время, большее времени срабатывания ОВВ 2. При подъеме частоты до частоты повторного включения срабатывают ОИЧ 3, ОВВ 8. Во избежание нарушерзо 41259407 ния строгой последовательности действия очередей разгрузки при начавшейся работе повторного включения 1Изобретение относится к электротехнике, в частности к противоаварийной автоматике энергосистем.В энергосистемах широко применяются устройства автоматической час- З тотной разгрузки (АЧР), производящие отключение части нагрузки при аварийном снижении частоты, и устройства автоматического повторного включения нагрузки после восстановления 10 частоты (ЧАПВ) .Устройства АЧР подразделяются на две категории - быстродействующие очереди АЧР 1 (уставки по частоте в диапазоне примерно 46,5-48,5 Гц, 5 уставки по времени не более 0,5 с) и медленнодействующие очереди АЧР 11 (уставки по частоте в диапазоне 48,6-48,8 Гц, уставки по времени 5-90 с), Назначения очередей: АЧР 120 предотвращение глубокого снижения частоты; АЧР 11 - подъем частоты после работы АЧР 1, а также ликвидации каскадных аварийных возмущений с повторяющимися снижениями частоты. Как АЧР 1, так и АЧР 11 выполняются большим числом очередей, причем может осуществляться как раздельное действие очереди АЧР 1 иАЧР 11 (каждая на свою нагрузку), так и совме щенное действие очередей АЧР 1 и АЧР 11 (на одну и ту же нагрузку) .Цель изобрегения - снижение надежности работы энергосистемы при каскадных авариях с повторяющимися снижениями частоты путем ускорения действия устройства в повторных циклах снижения частоты.На чертеже приведена структурная схема устройства для управления на грузкой энергосистемы по частоте,Устройство содержит первый орган 1 измерения частоты, первый орган 2 вьдержки времени, второй орган 3 измерения частоты, второй орган 4 вьдержки времени, блок 5 запрета, третий орган 6 вьдержки времени,сигнал с ОВВ Я подается на третийвход органа 7 памяти.ОВВ 4 производитобратное включение нагрузки,1 ил,2блок 7 памяти и четвертый орган 8 выдержки времени.Органы 1 и 3 предназначены для подключения к трансформатору напряжения. Выход органа 1 соединен с входом органа 2 и первым входом блока 5. Выход органа 2 предназначен для подключения к исполнительным органам отключения нагрузки и соединен с вторыми входами блоков 5 и 7. Выход органа 3 соединен с входами органов 4 и 8. Выход органа 4 предназначен для подключения к исполнительным органам включения нагрузки, а выход органа 8 соединен с третьим входом блока 7. Выход блока 5 через орган 6 соединен с первым входом блока 7, выход которого подключен к второму входу органа 2.Орган 1 измерения частоты предназначен для измерения текущего значения частоты и его сравнения с уставкой срабатывания Гр и уставкой возврата Г ц . При снижении частоты ниже 1 цр на выходе органа 1 появляется сигнал, который существует до тех пор, пока частота не восстанавливается до Г р.Орган 3 измерения частоты предназ. начен для измерения текущего значения частоты и его сравнения с уставкой срабатывания Г ци уставкой возврата Г ц, , При подъеме частоты выше Е ц на выходе органа 3 появляется сигнал, который существует до тех пор, пока частота не снижается ниже КОрган 2 выдержки времени предназначен для отсчета заданной выдержки, которая может изменяться в зависимости от характера протекания аварийного процесса. При подаче сигнала на первый вход органа 2 в нем начинается отсчет заданной выдержки времени, по истечении которой на выходе этого органа появляется сигнал . При подаче сигнала на второйвход органа 2 его выдержка времени уменьшается на соответствующую величину, При снятии сигнала с второго входа органа 2 в этом органе восстанавливается исходная заданная 5 выдержка времени. При снятии сигнала с первого входа органа 2 отсчет выдержки времени прекращается и при повторном появлении сигнала на этом входе отсчет выдержки времени начинается заново.Органы выдержки времени могут быть выполнены, например, на цифровом принципе, на принципе формирования постоянного напряжения, пропорционального времени и т.д.Органы 4 и 8 выдержки времени предназначены для отсчета заданных выдержек времени, При подаче сигналов на их входы в этих органах на чинается отсчет заданных выдержек времени, по истечении которых на выходах этих органов до истечения заданных выдержек времени отсчет выдержек времени прекращается, и при повторном появлении сигналов на их входах отсчет заданных выдержек времени начинается заново.Орган 6 выдержки времени предназначен для формирования сигнала 30 пропорционального времени, в течение которого существует сигнал на его входе. При снятии сигнала на входе органа 6 сигнал на его выходе снимается. 35Блок 5 запрета предназначен для передачи сигнала, поступающего на его первый вход при отсутствии сигнала на втором входе, и блокирования прохождения сигнала на первом 40 входе при наличии сигнала на втором входе. Он может быть, например, выполнен по схеме релейного или диод- ного ключа.Орган 7 памяти предназначен для 45 запоминания сигнала, поступающего на его первый вход. При наличии сигнала на первом входе органа 7 первоначальный сигнал на его выходе равен нулю. При отсутствии .сигналов на втором или третьем входах этого орга" на и исчезновении сигнала на первом входе на выходе органа 7 запоминается последнее значение сигнала на первом. входе. 5При повторном появлении сигнала на первом входе и его последующем исчезновении последнее значение этого сигнала вновь запоминается, н вы-ходной сигнал органа 7 увеличивается на эту величину. При наличии сигнала на втором илн третьем входахоргана 7 выходной сигнал этого органа снимается .Предлагаемое устройство работает.,следующим образом.При частоте выше уставки срабатывания органа 1 сигнал на его выхо-,де отсутствует. При снижении часто-ты ниже уставки срабатывания Е9 ючоргана 1 на его выходе появляетсясигнал, который подается на первыевходы органа 2 выдержки времени иблока 5 запрета. В органе 2 начинается отсчет выдержки времени й .Поскольку сигнал на втором входе.блока запрета отсутствует, сигнал,поступающий на его первый вход, передается на вход органа 6 выдержкивремени. На выходе последнего формируется сигнал, пропорциональныйвремени йв течение которого су-:ществует сигнал на выходе органаЭтот сигнал поступает на первый вход,органа 7.Если до истечения выдержки .времени ер органа 2 частота восстановится до уставки возврата Коргана 1, то снимется сигнал с выхода органа 1 и прекращается отсчетвыдержки времени в органе 2. Приисчезновении сигнала на первом входе блока 5 .снимается сигнал с выхода органа 6, а на выходе органа 7памяти запоминается последний сигнал с органа 6, пропорциональныйвремени й , который подается на вто-.рой вход органа 2 выдержки времени.Вццержка времени органа 2 умень- .шается на величину й, и становитсяравной Ср -й,При повторном снижении частотыниже Е р работа устройства про"текает аналогичным образом. В органе 2 происходит отсчет выдержки времени р -й а на выходе органа бформируется сигнал, пропорциональный времени й, в течение которогово втором цикле снижения частоты существуе сигнал на выходе органа 1,Если до истечения выдержки .времени йр -, органа 2 частота восстанавливается до уставки возвратаЙ цр органа 1, то снимается сигналс выхода органа 1, прекращается отчет выдержки времени органа 2, сни-.выходе органазапоминается последний сигнал с органа 6, пропорциональный времени Е, которыйсуммйруется с ранее существовавшимсигналом на выходе этого органапропорциональным Е . Сигнал, пропорциональный Е+Е , подается на второй вход органа 2, вьдержка времениоргана 2 уменьшается на величинуЕ, +Еи становится равной Едц -(Е +),В последующих циклах снижения иподъема частоты работа устройствапротекает аналогично, в результатечего выдержка времени органа 2 умень. шается до величин Е, -(Е,+Е +. Если в какам-либо цикле снижениячастоты сигнал на выходе органасуществует в течение времени, превосходящеМ текущую вьдержку времениЕц -(Е +Е+..+Е) органа 2, то навыходе органа 2 появляется сигнал,поступающий на исполнительный органотключения нагрузки. Кроме того,этот сигнал поступает на второй входблока 5 запрета, в результате чегоблокируется прохождение сигнала соргана 1 в орган 6, и сигнал на выходе органа б снимается. Сигнал свыхода органа 2 поступает также навторой вход органа 7 памяти, в результате чего сигнал на выходе этогооргана становится равным нулю и воргане 2 восстанавливается исходная.заданная выдержка времени,Ец . Припоследующем подъеме частоты до уставки возврата Йоргана 1 снимается сигнал с выхода этого органаи органа 2 и как следствие, сигналыс вторых входов блока 6 запрета иоргана 7 памяти. Устройство возвращается в исходное состояние.Если после очередного цикла снижения частоты, в котором устройство АЧР не сработало, происходитподъем частоты не только от К чрно и до Й,, .то появится сигналва выходе органа 3 измерения час -тоты, который существует до тех пор,пока частота не снижается до уставкй возврата Еэч . Он подается навкоды органов 4 и 8 выдержки времени. Вьдержка времени органа 8 при.нимается равной начальной вьдержкевремени устройств ЧАПВ по энергосистеме нач члоу07 бЕсли сигнал на выходе органа 3 существует в течение времени, которое превосходит Е,ц чз то на выхо. де органа 8 появляется сигнал. Наличие сигнала на выходе органа 8 означает, что в энергосистеме начался процесс обратного включения потреби. телей устройствами ЧАПВ. При повторном снижении частоты до уставок АЧР 11 в энергосистеме сначала срабатывают те очереди АЧР 11, которые воздействуют на нагрузку, включенную устройствами ЧАПВ, поскольку в большинстве случаев ЧАПВ с минимальными вьдержками времени выполняется на нагрузке, подключенной к очередной АЧР 11 с минимальными выдержками времени, работающим наиболее часто, Во избежание нарушения строгой пос - ледовательности действия очередной АЧР 11 (приводящего к увеличению ущерба при отключении нагрузки) необходимо в условиях начавшейся работы устройств ЧАНВ в энергосистеме восстановить исходную заданную устанку по времени несработавших очередей АЧР 11, С этой целью сигнал с выхода органа 8 подается на третий вход органа 7 памяти, в результате чего снимается сигнал с выхода этого органа, и в органе 2 восстанавливается исходная заданная выдержка времени Едчр .Если в одном из циклов снижения частоты происходит срабатывание, данного устройства АЧР и отключение нагрузки, а при восстановлении час- . тоты до Квыходной сигнал органа 3 существует в течение времени, превосходящего выдержку времени органа 4, то иа его выходе появляется сигнал и производится обратное включение нагрузки.Таким образом, в предлагаемом устроя тве при каскадном развитии аварии с повторяющимися снижениями частоты уставка по времени АЧР 11 (выдержка времени органа 2) не остается неизменной, а в каждом цикле снижения частоты уменьшается на время, в течение которого частота находится ниже уставки АЧР по частоте. В результате этого срабатывание очереди АЧР П, выполненной на предлагаемом устройстве, происходит раньше, чем очереди АЧР 11, выполненной на базе известного устройства (или в более раннем цикле или в59407 Формула изобретения Составитель Г,Дамская Редактор И.Дербак Техред Л,Олейник Корректор А.ОбручарЗаказ 513354 Тираж 612 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7 12 том же цикле, но раньше по времени) . Как следствие этого, при выполнении очередной АЧР 11 на базе предлагаемого устройства время работы энергосистемы с пониженной частотой при каскадном характере аварии сократится, что обеспечивает повышение на" дежности работы энергосистемы. Устройство для аварийного управления нагрузкой энергосистемы по частоте, содержащее первый и второй органы измерения частоты, входы которых предназначены для подключения к трансформатору напряжения, первый орган выдержки времени, первый вход которого подключен к выходу первого органа измерения частоты, а выход предназначен для подключения к исполнительному органу отключения нагрузки, второй орган выдержки времени, вход которого подключен к выходу второго органа измерения частоты, а выход предназначен для подключения к исполнительному органу включения нагрузки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы энергосистемы при каскадных авариях с повторяющимися снижениями частоты путем ускорения действия устройства вповторных циклах снижения частоты,в него введены блок запрета, третийи четвертый органы выдержки времени,орган памяти, а первый орган выдержки времени снабжен вторым входом,причем первый вход блока запретаподключен к выходу первого органаизмерения частоты, второй вход блока запрета - к выходу первого органа выдержки времени, вход третьегооргана выдержки времени соединен свыходом блока запрета, первый входоргана памяти подключен к выходутретьего органа выдержки времени,второй вход - к выходу первого органа выдержки времени, третий вход,к выходу четвертого органа выдержкивремени, выход органа памяти соединен с вторым входом первого органавыдержки времени, а выхоД второгооргана измерения частоты - с входом,