Способ предотвращения нарушения статической устойчивости линии электропередачи

Союз Советских Социапнстицеских Республик(22) Заявлено 270 б 77 (21) 2499955/24-0 явки М 8 нением Н 02 Э 3/4 Государствеииый СССР по делам изо и открыт) УДК 621 311 016351(088 8) етень Йс 43 79, Бю публикован ата опубликования описания 28.11,79 72) Авторы изобретен А.Коротков,ордена Окяб го и научно- и электричес научно-иссле тики ьскойсследователих сетейовательский Казахское отделение революции проектно- института знергетич Энергосетьпроектин есоюзного скательск их систем Сибирский тут энерг ског 7 Ч Заявители СОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НАРУШЕНИЯ СТАТИЧЕСКОЙУСТОЙЧИВОСТИ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 5 одгруп тропер сли вып е усло има эл е способов педаче считаетсяолняются зараия на указанные ктропередачи.,В первойреток по элепредельным,нее маложеннпараметры ре Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использованодля создания безаварийного режимаработы энергообъединений,Известные способы сохранениястатической устойчивости делятся надве группы, К первой группе относятся способы, при осуществлении которых различными путями определяетсяпредельный переток по электропередаче, по величине которого устанавливается уставка для противоаварийной автоматики, В свою очередь этугруппу можно разделить на три подгруппы,Первая подгруппа способов основана на оценке параметров режима электропередачи (перетока, величинысинхронизирующей мощности генераторов и др.) при прямом 1 или косвенном их измерении 2), а также наоценке первых производных по времени перетока и угла по линии электропередачи 33.25 одшивалов и С.М.Иурупо Способы первой подгруппы основаны на упрощенных (практических) кри териях статической устойчивости и используют соотношения, полученные на основе предва(жительных расчетов.Недостатком способов определения предельных перетоков мощности первой подгруппы является то, что их точность зависит от совпадения исходных предпосыпок, принимаемых в предварительных расчетах, с текущим состоянием параметров энергосистеВторая подгруппа способов определения предельного перетока мощности использует создание искусственных синхронных качаний по испытываемой электропередаче, при которых передаваемая мощность проходит максимальное значение 4), а также оценку амплитудного значения мощности по электропередаче в асинхронном режиме 51 .Недостатком второй подгруппы способов является ограниченная точность определения предела, поскопьку характеристики элементов энергосистемы и автоматических регулирующих устройств, влияющих на предельное значение перетока нри качаниях иасинхронном ходе отличаются от харак. теристик в режиме колебаний, при которых рекомендуется определить статистическую устойчивость энергосистемы.Третья подгруппа способов определения предельного перетока мощности использует медленное увеличение перетока до предельного значения по статической устойчивости 6.Недостатком этих способов является высокая вероятность нарушения статической устойчивости, а также то, что для восстановления устойчивости требуется разработка специальных мероприятий, связанных в большинстве случаев со значительной и длительной разгрузкой электропередач..Ко второй группе относятся способы, которыми статическая устойчивость сохраняется действием специальных автоматических устройств, обеспечивающих разгрузку электропередачи в момент достижения предела статической устойчивости.Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является относящийся ко второй группе способ предотвращения нарушения статической устойчивости путем автоматической разгрузки электростанции в момент 30 достижения фактического предела статической устойчивости линии в зависимости от отклонения перетока от уставки, первой производной перетока мощности и скольжения 71, 35Недостатком этого способа является то, что он не определяет закона управления активной мощностью электростанции, В связи с чем требуются специальные решения, так как про цесс разгрузки электростанции является определяющим при оценке технической целесообразности мероприя.ия по повышению устойчивости энергосистем ввиду значительного влияния про цесса разгрузки на устойчивость энергообъединения в целом и на режим работы электропередачи по условиям ее эффективногоиспользования.Целью изобретения является повышение. эффективности и надежности работы межсистемных связей.Эта цель достигнута в способе предотвращения нарушения статической устойчивости линии электропередачи путем автоматической разгрузки электростанции в момент достижения фактического предела статической устойчивости линии в зависимости от отклонения перетока от уставки первой производной перетока мощности 60 и скольжения.Новым в способе является то, что измеряют, напряжение на электропередаче, определяют первые производные скольжения и перетока, формируют сигнал автоматической разгрузки, пропорциональный полученной сумме, приэтом в случае совпадения отрицательности первых производных перетока инапряженияи отклонения напряженияот уставки, фиксируют величину перетока в момент выполнения укаэанныхусловий и формируют уставку перетока,пропорциональную величине зафиксированного перетока.На фиг.1 приведено устройстводля осуществления предлагаемого способа, блок-схема 1 на фиг,2 (а,б) - схемапереходного процесса при достижениипредела статической устойчивости попредлагаемому способу,где Р - характер изменения мощности турбины;Р - характер изменения электроэммагнитной мощности генератора,- характер изменения угла ротора генераторами У - характер изменения напряже" ния на электропередаче. Устройство для осуществления заявляемого способа. содержит блок 1 формирования уставки, датчик 2, арифметическое устройство 3, связанное с блоком 1 формирования уставки, датчики 4-5 связаны с дифференциаторами 6 и арифметическим устройством 7, а блок 8 формирования управляющего сигнала связан с ним и системой регулирования скорости турбины 9. Логическое устройство 10 связано с запоминающим устройством 11, которое влияет на блок 1 и датчик 2,В блоке формирования уставки задана начальная уставка перетока мощнос-. ти по электропередаче, измеряют переток по электропередаче датчика 2, обе величины поступают на вход арифметического устройства 3, выходное напряжение которого пропорционально разности двух величин.3где Р - уставка перетока мощности;ДР - переток мощности по линии.Измеряют скольжение генератора датчиком 4, напряжение на электролередаче - датчиком 5. В дифференциаторах 6 определяются первые производные отклонения перетока мощности от его уставки, скольжения и напряжения, В арифметическом устройстве 7 сумми= руют отклонение перетока от уставки, скольжение и первые производные скольжения и перетока.формируют в блоке 8 управляющий сигнал и подают его на вход систем регулирования скорости турбин 9, 699608В логическом устройстве 10 фикси"руют условие совпадения отрицательных величин первых производных перетока и напряжения, Фиксируют в запоминающем устройстве 11 величину перетока в момент выполнения указанного.условия и формируют уставку перетока в блоке 1, пропорциональную зафиксированному перетоку,Переходный процесс при осуществлении заявляемого способа протекает следующим образом (фиг.2),При нарушении статической устойчивости электропередачи начинаетсяразгрузка трубки станции, определяемая предложенным законом управления.В переходном процессе осуществляется контроль одновременного выполнения условий;ОР дцн, " д г" эгде 8- заданные постоянные,Как показали расчеты, выполнениеодновременно условий 4( и(с,( 1 (происходит при достижении максимума характеристики мощности, Для повы 25щения надежности способа выявленияпредела передаваемой мощности (дляотстройки от случайных помех) вводится дополнительное условие контроляотклонения напряжения на электропередаче ЬОЕэ,Контроль совместного выполненияусловий; 4 Рс, ц ез, 35н фц.позволяет одновременно выявить процесс достижения максимума характеристики мощности и начало нарушения статической устойчивости по снижению 40 напряжения в контролируемой на электропередаче виже уставкиВыявление максимума характеристик мощности используется в дальнейшем для коррекции уставки перетока.В случае, если происходит снижение предела передаваемой мощности за время разгрузки турбины и уставка оказывается скорректированной неверно, как это имеет место при переходном процессе, показанном на 50 фиг.2 б, происходит вторичное нарушение устойчивости с повторной разгрузкой и последующей коррекцией уставки,Заявляемый способ обеспечил сохранение статической устойчивости и за грузку межсистемной электропередачи, близкую к ее предельной величине по условиям статической устойчивости.В условиях роста загрузки межсистемных связей задача сохранения ста тической устойчивости становится весьма важной, особенно, если учесть, что нарушение статической устойчивости по одной из межсистемных связей может привести к развитию цепочечных аварий, приводящих к нарушению устойчивости работы энергосистемы в целом.Осуществление заявляемого способа сохранения статической устойчивости позволяет повысить надежность работы энергосистем, вследствие введения закона управления аварийной разгрузкой электростанций, обеспечивающего сохра" нение устойчивости работы энергосистем и предотвращение длительной разгрузки электропередачи, позволяющего избежать отключение потребителей электроэнергии.Формула изобретенияСпособ предотвращения нарушениястатической устойчивости линии электропередачи, путем автоматическойразгрузки электростанции в моментдостижения фактического предела статической устойчивости линии в зависимости.от отклонения перетока от уставки, первой производной перетокамощности и скольжения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияэффективности использования линииэлектропередачи и устойчивости энергосистем, измеряют напряжение на электропередаче, определяют первые производные напряжения и скольжения, суммируют отклонение перетока от уставки,скольжение и первые производные скольжения и перетока, формируют сигналавтоматической разгрузки, пропорциональный полученной сумме, при этомв .случае совпадения отрицательностипервых производных перетока и напряжения и отклонения напряжения отуставки фиксируют величину перетокав момент выполнения указаиных условий и формируют уставку перетока,пропорциональную величине зафиксированного перетока,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Жданов Н.С , Устройство электрических Систем, И., ГЭИ, 1948,с.101.2. Буевич В.В, и др., Косвенныеизмерения синхронизирующей мощностидля сохранения заданного запаса ста"тической устойчивости, жур, Электричество, Р 2, 1972.3, Бронштейн Р.А. и др Блокпредотвращения нарушения статическойустойчивости и выявления начала асинхронного хода, труды ВЭИ, вып.81,1972,4. Портной М,Г, и др. Натурные,испытания - основа определения устойчивости сложных энергосистем, сб.Доклады на 11 Всесоюзном научно-тех"ническом совещании по.устойчивостии надежности энергосистем СССР,М1 Энергия 1969.5, Авторское свидетельство СССР1 Ф 2211 л 5, кл.Н 02 7 3/24,1968,б. Портной И.Г. и др. Натурные испытания - основа определения устойчивости сложнья энергосистем, сб.Доклады на П Всесоюзном научнотехническом совещании по устойчивости и надежности энергосистем СССР,МЭнергия, 1969,7, Авторское свидетельство СССР9 250264, кл.Н 02 Т 3/24, 1967,б 99608Составитель К.фотина Редактор Ю, Челюканов Техред Л,Алферова Корректор й, Стец Закаэ 7242/57 Тираж 857 Подписное ЦИИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытиЯ . 113035, Москва, Ж 35, Раушская иабд.4/5аеЙ фй Ю Яф ЮВФилиал ППППатент ф, г.ужгороД, уЛ,Проектная,4