Устройство фиксации статической перегрузки сети энергосистемы по углу

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИНБО 51, Н 02,Х НИ ЕТ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР 1 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Ордена Октябрьской Резолюции всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект"(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 653678, кл. Н 02 Л 3/24, 1977.2. Авторское свидетельство СССР Ф 1056355, кл. Н 02 3 3/24, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ СТАТИЧЕСКОЙ ПЕРЕГРУЗКИ СЕТИ .ЭНЕРГОСИСТЕМЫ ПО УГЛУ, включающей в себя узлыс генераторами и нагрузкой, содержащее блок измерения разности фаз напряжений с числом входов по числу узлов энергосистемы и блок реагирующих органов, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что,с целью повыщения точности фиксации факта и места перегрузки сети энергосистемы, характеризующейся многомерной областью устойчивости в координатах взаимных углов напряжений узлов, оно.содержит Функ-. циональный преобразователь, выполненный из сумматоров, входы каждого из которых соединены с входами функционального преобразователя,. передаточные Функции и число сумматоровсоответствует полиномам, аппроксимирующим границу области устойчивос-,ти, к их числу, а выходы сумматоров являются выходами Функциональноо преобразователя, элемент ИСИ, сумматоры, инверторы, пороговые элементы, элементы НЕ, элементы выдержки времени, группы элементов И, причем число групп соответствует числу элементов выдержек времени, а каждому пороговому элементу соответствуетодин элемент И в группе, приэтом каждьй выход блока измерения разности Фаз напряжений соединен с соответствующим входом функционального преобразователя и одновременно с . соответствующим входом каждого из сумматоров,. выход каждого из которых соединен с входом одного порогового элемента непосредственно,.а с входом другого порогового элемента - через инвертор, входы блока реагирующих элементов соединены с выходамифункционального преобразователя, а выходы - с входами элемента ИСИ, вы- ффффф ход которого связан с входами эле- ффффф ментов выдержек времени, выход каж- ф 3 дого иэ которых подключен к первому Я; входу каждого элемента И своей груп- щей пы, второй и третий входы элементов И соответственно подключены к в 1 выходу порогового элемента и через элемент НЕ к выходу последующего порогового элемента, а вход последнего элемента И подключен к выходу последнего порогового элемента и через.элемент НЕ к выходу первого порогового элемента, причем выходы всех элементов И всех групп являются выходами устройства.,Изобретение относится к областиэнергетики .и может быть использовано н устройствах протнвсаварийнойавтоматики энергосистем,Известно устройство фиксации статической перегрузки электропередачипо углу, содержащее реагирующийэлемент, на вход которого подаетсявелична, пропорциональная текущему значению взаимного угла, междувекторами напряжений двух узлов, иэлементы ныдержки времени 1 .Такое устройство может быть использовано для фиксации статической перегрузки электропередачи, приведенной к двухмашинной.Известно устройство Фиксации статической перегрузки электропередачпо углу, связывающих узлы энергосистемы, включающие в себя генераторМ и нагрузку, содержащее блокизмерения разности фаз напряженийс числом входов по числу узлов энергосистемы, блок реагирующих органон блок Фиксации места небалан. са 21,Недостатком устройства являетсянизкая точность Фиксации перегрузки сети энергосистемы, характеризующейся многомерной областью устойчивости,Цель изобретения - повышение. точности Фиксации Факта и местаперегрузки сети энергосистемы, ха"рактеризующейся многомерной областьюустойчивости в координатах взаимныхуглов нятряжений узлов.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство Фиксации ста"тической перегрузки сети энергосистемы по углу, включающей в себяузлы с генераторами н нагрузкой, содержащее блок измерения разности Фазнапряжений с числом входов по числуузлов энергосистемы и блок реагирующих органов дополнительно содержит элемент ИЛИ, функциональныйпреобразователь, сумматоры, инвер-.торы, пороговые элементы, элементыНЕ, элементы выдержки времени, группы элементов И, причем число группсоответствует .числу элементов выдержек времени, а каждому пороговому элементу соответствует один элемент И в группе, при этом каждый выход блока измерения разности фаз напряжений соединен с соответствующимвходом функционального преобразователя и одновременно с соответствую" 20 25 30 35 40 45 50 щим входом каждого из сумматоров,выход каждого из которых соединен с входом одного порогового элементанепосредственно, а с входом другого порогового элемента - через. инвертор, входы блока реагирующих элементов соединены с выходами функционального преобразователя, а выходыс входами элемента ИЛИ, выход которого связан с входами элементов выдержек времени, выход каждого изкоторых подключен к первому входукаждого элемента И своей группы,второй и третий входы элементов Исоответственно подключены к выходупорогового элемента и через элемент НЕ к выходу последующего порогового элемента, а вход последнего элемента И подключен к выходупоследнего порогового элемента ичерез элемент НЕ к выходу первогопорогового элемента, причем выходывсех элементов И всех групп являются выходами устройства.Функциональный преобразовательвыполнен из сумматоров, входы каждого нэ которых соединены с входамифункционального преобразователя,передаточные Функции и число суммато.ров соответствует. линейным полиномамаппроксимирующим границу областиустойчивости и их числу, выходысумматоров являются выходами функционального преобразователя.На Фиг.1 показана схема энергосистемы; на Фиг,2 - принципиальнаясхема устройства; на Фиг.3 - принципиальная схема Функциональногопреобразователя; на Фиг,4 " областьстатической устойчивости, линейноаппроксимнрованная и разделеннаяна эоны,Энергосистема (Фиг.1) содержитвзаимосвязанные узлы 1"3.Устройство фиксации перегрузки(фиг.2) выполнено в виде блока измерения разности Фаз напряжений 4,Функционального преобразователя 5,блока реагирующих органов 6, элемента ИЛИ 7, элементов выдержкивремени 8, 9, сумматоров 10, 11,иннерторов 12, 13, пороговых элементов 14"17, логических элементов НЕ18-21, групп элементов И 22-29, числогрупп соответствует числу элементоввыдержки времени 8,9, а число элементов И в каждой группе соответствует количеству порогоных элементов, При этом блок измерения разносплоскость, в многомерном пространстве гиперплоскость.При нарупетлии устойчивости Возникает необходимость вернуть режим обратно в область устойчивости. Лпя/ этого необходимо заФиксировать зону области устойчивости, через которую режим вьпцел за границу, а управление для возвращения режима в область устойчивости для одной зоны можно принять постоянным Числа зон на которые разбивается область устойчивости, определяется требуемой точностью управления. В простейдем случае разбиение области устойчивости можно выполнить с помощью линей ных полинамов с нулевым свободным членом. йа плоскости, например, эта будут пряиье, проходящие через начала координат, на Фиг.4 область устой- щ чивости разделена на четыре зоны осями координат 43,44, Уравнения, описывающие границы между зонами, при этом имеют такой же вип, что и уравнения, описьвающие внещние о 5 границы области устойчивости, поэтому Фиксация перехода из Одной зоны в другу 1 о выполняется также с помощью сумматоров с реагируююттмтл органами на их выходах, Условия срабатывания пороговых элементов имеют вип 2, как и для блока реагирующих органов 6, отличаются толька значения постоянных коэФФициентав и уставки срабатывания.35Устройства работает следующимобразом.ПРИ возникновении аварийноГО дефицита мощности, например, в узле 1эквивалентный генератор узла начинает тормозиться и углы по связям 1-2и 1-3 начинают одновременно увеличиваться, увеличиваются сигналы на первом и втором выходах блока разности1 аз 4, поступающие непосредственнона входы Функцианальнога преобразовавтеля 5,Сигнал на выходе Функциональногапреобразователя 5 соответствуетзначению Функцианальнойл зависимости, Мзаложенной в нем, и сигналои на еговходах. Если сигнал на выходе Функциональнога преобразователя 5 превышает значение уставки срабатыванияреагирующего органа 6, та на ега вы- Яходе и на выходе элемента ИЛИ 7 появляетгя сигнал. С Выдержкой времени,определяемой элементам выдержки времс ни 8, служащей для предотвращения ложной работь устройства лри качаниях, сигнал элемента ИПИ 7 поступает на первый вход каждого элемента И 22- 25 первой группы.Элемент выдержки времени 9 служит для образования Второй ступени срабатывания устройства, и выдержка времени на элементе 9 отличается от элемента 8 на величину ступени селективности. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 7 с выдержкой времени, определяемой элементом выдержки времени 9, поступает на первые входы элементов И 26-29 второй группы.Одновременно сигналы с выходов блока изме 1 ения разности Фаз напряжений 4 поступают на входы сумматоров 10, 11. Сигналы на выходах сумматоров 10, 11 соответствуют характеристикам, разделяюотим область устойчивости на зоны для определения зоны Выхода режима за границу области устоичивастиаПороговые элементы 14-17 срабатывают лри положительных сигналах на выходах сумматоров 10, 11, а пороговые элементы 15, 16 - при Отрьщательных сигналах на выходах сумматоров 10, 11, которые при прс 1 хождении через инверторы 12, 13 также становятся положительными, Таким образом, зона области устойчивости, расположенная в первом квадранте системы координат, определяется срабатыванием порогового элемента 14 и несрабатыванием порогового элемента 15. С потагового элемента 15 через элемент ИЕ 19 подается сигнал на третийФвход элемента И 22, 26, на второй вход элемента И 22, 26 подается сигнал от порогового элемента 14.Вторая зона определяется срабатыванием порогового элемента 15 и не- срабатыванием поротового элемента 16, сигнал которого через элемент НЕ 20 и сигнал от порогового элемента 15 подаются на второй элемент И 23, 27 и т,д.Выходы всех элементов И 22-29 дВух Групп яВляются выходами устройства лри наличии Фиксации выхода режима за границу области устойчивости и лри определении зоны, где режим вьпнел за границу, причем срабатывание элемента. И н группе 22-251159107 7или 26-29 определяет перегрузиввееся сечение, л срабатывание элементов И одной нли обеих групп определя- ет степень перегрузки. 8Технико-экономическая эективность изобретения обусловлена более полным использованием пропускной способности сетей энергосистемы."Патент.", г Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИПИ Госу по делам 13035, МоскваТираж 620 рственного комитет зобретений и откры Ж, Раушская наб Подписа СССРтийд. 4/5