Способ автоматического управления нагрузкой энергосистемы

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН еЯ 1)5 Н 02 Л 3/24(54) СПО НАГРУЗКО (57) Из технике ние и с оюзног упрощеаемой нижение объема отклПри осуществлентключення нагрузкиичину мощности перучае, если величи ыскат ступенконтроли нагрузкчатого ско стем исетьпрои ступе- фактичеют вел ни.скоиходи ной, не ощности меньше за илов728(08е свидН 02А.П. Пэнерго ия устойчивости, е ступени нагруз,8)тельство ССС 3/24, 1976. для сохранен т полседующи этом, если в энергосистем чаю нт ируемомотключе ки. При сечении ышение уровня стем с дефици Голованов ойчивости ости преотключаютрузки. 0ючения на чина мощ начение, упеки на рного вк еличине ния нагрузки велвышает заданное втореф. дис. на соиск,анд. техн, наук. том мощности. учен, степени - М., 1984. лнительные с зможности по узки судят п щност сечении энергосис контролир мы. 2 ил. Изобретение относи ключения нагрузки содержит сбо шины ПС 1, от которых отходят 2-7, подключенные к шинам чере ключатели 8-13, на ЛЭЛ 2-4 уст ливаются измерительные преобра тели тока соответственно 14-16 на шинах в измерительн преобр тель 17 напряжения, к измерите преобразователям тока и напряж подключены блоки ФИМ 18-30, пр блоки 18-20 фиксируют соответс но первую, вторую, третью ступ мощности исходного режима по к лируемому сечению, блоки 21 и к эл трав нь ЭП стем ения ыана оты зоваа азова льнымщени й на рузки ональ и еи этом жег нинтро 2 фик С устроиствоергогистем д я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ П.1 НТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Казахское отделение Всгосударственного проектно-иского и научно-исследователинститута энергетических сиэлектрических сетей "Энергоект(ЭС), предназначенной для повышустойчивости и надежности их рапри возникновении аварии.1 ель изобретения - упро еснижение объема отключаемо гНа фиг.1 представлена функциная схема устройства на передаюподстанции (ПС); на фиг.2 - тона приемной ПС,На передающей Прализованной ПА эн л СОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ Й ЭНЕРГОСИСТЕМЫобретение относится к электро 11 ель изобретениясируют мощность в контролируемом сечении, по достижении которой после разгрузки первой очереди потребителей при срабатывании соответственно ПО 2 и ПО 1 необходимо действовать на разгрузку второй очереди, блоки 23 и 24 фиксируют мощность в контролируемом сечении, по, достижении которой после разгрузки второй очереди потребителей при срабатывании соответственно ПО 2 и ПО 1 необходимо действовать на разгрузку третьей очереди, блоки 25-27 фиксируют мощность в контролируемом сечении, по достижении которой после разгрузки потребителей при срабатывании ПО 1 разрешается включение соответственно всех отключенных потребителей, потребителей, подключенных под третью и вторую очередь разгрузки и потребителей, подключенных под третью очередь разгрузки, блоки 28-30 фиксируют мощность в контролируемом сечении, по достижении которой после раз груэки потребителей при срабатывании ПО 2 разрешается включение соответственно всех отключенных потребителей, потребителей, подключенных под третью и вторую очередь разгрузки и потребителей, подключенных под третью очередь разгрузки, выходы блоков ФИМ 18-20 подключены через блоки 30-32 задержки соответственно к одному иэ входов блоков И 33-37 соот 35 ветственно, выходы блоков ФИМ 21-24, 27 и 30 подключены к одному из входов блоков И соответственно 38-43, выход блока ФИМ 25 подключен к одному из входов блоков И 44-46, выход блока 40 ФИМ 26 - к одному из входов блоков И 47 и 48, выход блока ФИМ 28 - к одному из входов блоков И 49-51, выход блока ФИМ 29 - к одному из входов блоков И 52 и 53, вторые входы 45 блоков И 33, 35 и 37 подключены к одному иэ выходов блока ПО 2, вторые входы блоков И 34 и 36 в . к одному из выходов блока ПО 1, вторые входы блоков И 38-41 подключены через блоки 54-57 задержки соответственно к выходу блоков И 58-61 соответственно, вторые входы блоков И 44, 47 и 42 подключены через блок 62 задержки к выходу блока И 63, вторые входы блоков И 45 и 48 подключены через блок55 64 задержки к выходу блока И 61, второй вход, блока И 46 подключен через блок 65 задержки к выходу блока И 59,вторые входы блоков И 49, 52 и 43подключены через блок 66 задержки квыходу блока И 67, вторые входы блоков И 50 и 53 подключены через блоки68 задержки к выходу блока И 60, второй вход блока И 51 подключен черезблок 69 задержки к выходу блока И 58,выходы блоков И 33 и 34 подключены квходам блока ИЛИ 70, выходы блоковИ 35 и 36 - к входам блока ИЛИ 71,выход блока И 37 - к одним иэ входовблоков ИЛИ 72 и 73, выходы блоковИ 38-41., 44, 47, 45, 42, 48, 46, 49,52, 50, 43, 53 и 51 подключены к одному иэ входов блоков ИЛИ 74-78 соответственно, выход блока ИЛИ 70 подключен к одному из входов блокаИЛИ 72, к первым входам ВЧ передатчиков 79 и 80 и через блок 8 1 временной памяти - к одним из выходовблоков И 58 и 59, выход блока ИЛИ 71подключен к одному из входов блоковИЛИ 72 и 74, выход блока ИЛИ 74 подключен к вторым входам ВЧ передатчиков 79 и 80 и через блок 82 временной памяти - к одним иэ входов блоков И 60 и 6 1, выход блока ИЛИ 73подключен к третьим входам ВЧ передатчиков 79 и 80 и через блок 83временной памяти к одним из входовблоков И 67 и 63, другие входы блоков И 58, 60 и 67 подключены черезблок 84 временной памяти к блоку второго ПО 85, другие входы блоков И59, 6 1 и 63 подключены через блок86 временной памяти к блоку первого ПО 87, выход блока ИЛИ 72 подключен к входу ВЧ передатчика 88,а его выход - к входу ВЧ канала 89,выходы блоков ИЛИ 76, 77, 78.1 и78 .2 подключены к одним иэ входовблоков ИЛИ 90 и 9 1 соответственно,выходы блоков ИЛИ 75, 90 и 91 подключены соответственно к шестым, пятым, четвертым входам ВЧ передатчиков 79 и 80, выходы последних подключены к входам ВЧ каналов 92 и 93соответственно,Устройство на приемной ПС содержит ЛЭП 5, связывающую между собойприемную ПС с передающей, силовойтрансформатор 94, подключенный одними выводами к ЛЭП, а другими черезвыключатель 95.к сборным шинам 96,от которых отходят фидера 97 и 98 кособо ответственным потребителям,неподлежащих отключению от противоаварийной автоматики (ПА), фидера16052 99 и 100, подключенные к третьей очереди разгрузки, фидера 101 и 102, подключенные к второй очереди разгрузки, фидера 103 и 104, подключенные к первой очереди разгрузки,выключатели 105-112 в цепях соответствующих Фидеров 97-104, измерительные преобразователи 113-116 тока, установленные на фидерах 101-104 соответственно измерительный преобразователь 117 напряжения, установленный на сборных шинах 96, ВЧ канал 93, выход которого подключен к ВЧ приемнику 118,. выходы его подключены; первый к одному из входов блока И 119 и ИЛИ 120 и через элемент 121 временной памяти к одному иэ входов блока 122 запрета; второй к одним из входов блока И 123 и ИЛИ 124 и через 20 элемент 125 временной памяти к одним из входов блоков И 126, запрета 127 и ИЛИ 128; третий к одному иэ входов блока ИЛИ 129 и через элемент 130 временной памяти к одним из вхо дов блоков И 131 и 132, к одним из входов блоков 133 и 127 запрета и к одному из входов блока ИЛИ 128; чет - вертый к одним из входов блоков И 126, 134, 135, 136 и 132; пятый к одним из входов блоков И 137, 138 и 131; шестой к одним из входов блоков ИЛИ 139 в 1; другие входы блоков И 119 и 123 подключены через блоки 142 и 143 задержки соответственно к выходам блоков ФИМ соответственно35 144, фиксирующим нагрузку потребителей, подключенных к первой очереди разгрузки и 145, Фиксирующим нагрузку потребителей, подключенных к второй очереди разгрузки, входы блоков ФИМ 144 и 145 подключены к измерительным преобразователям тока 115, 116 и 113, 114, 115, 116 и напряжения 117 соответственно, выход блока . И 119 подключен к одному из входов блока ИЛИ 124 и через блок 146 временной памяти к одному из входов блока И 135, выход блока И 123 подключен к одному из входов блока ИЛИ 129 и через блок 147 временной памяти к одним из входов блоков И 136 и 138 выход блока ИЛИ 124 подключен к одним из входов блоков ИЛИ 120 и 148, выход блока ИЛИ 129 подключен к входу блока 149 отключения потребителей третьей очереди разгрузки и к одним из входов блоков ИЛИ 120 и 148, выход блока ИЛИ 128 подключен к одному 93 6из входов блока 122 запрета, выход которого подключен к одному из входов блока И 134, выход блока И 126 подключен к одному из входов блока 133 запрета, выход которого подключен к одному из входов блока 133 запрета, выход которого подключен к одному из входов блока 133 запрета,вывыход которого подключен к одному из входов блока ИЛИ 140, выход блока 127 запрета подключен к одному из входов блока И 137, выход которого подключен к одним из входов блоков ИЛИ 139 и И 140, выходы блоков И 134 - 136, 138, 131 и 132 подключены к одним из входов блоков ИЛИ 139, 139, и 140.140 и 141,139 и 140 и 141,140 и 141,141 соответственно, выходы блоков ИЛИ 120 и 148 подключены к входам блоков отключения потребителей соответственно, первой 150 и второй 151 очередей разгрузки, выходы блоков ИЛИ 139-141 подключены к входам блоков включения потребителей соответственно первой 152, второй 153 и третьей 154 очередей разгрузки, выходы блоков отключения 150, 151 и 149 и включения 152-154 потребителей соответственно первой, второй, третьей очередей разгрузки подключены к схемам управления соответствующих выключателей 111 и 112,109 и 110,107 и 108.При срабатывании на передающей ПС первого ПО 87 и второй ступени ФИМ 19 на входы блока И 34 через блок 3 1 задержки от блока ФИМ и напрямую от блока ПО поступают сигналы, с выхода блока 34 сигнал через блоки ИЛИ 70 и 72 поступает в ВЧ передатчик 86, запуская его, через ВЧ канал 89 отправляется команда, например по ЛЭП 7, на автоматический запуск гидрогенераторов ГЭС либо на набор нагрузки турбогенераторами, находящимися в горячем резерве.Одновременно через блок ИЛИ 70 поступает сигнал на первые входы В передатчиков 79 и 80, которые запускаются и через ВЧ каналы 92 и 93 соответственно посылают команды по ЛЭП 6 и 5 соответственно на отключение потребителей на приемной ПС, подключенных к первой очереди разгрузки, На приемной ПС через ВЧ канал 93 по ЛЭП 5 упомянутый сигнал поступает на вход ВЧ приемника 118, с первого. выхода его сигнал через блок ИЛИ 120 поступает в блок 150 отключения по 1605293требителей первой очереди разгрузки,который действует. на отключение фидеров 103 и 104 потребителей первойочереди разгрузки через выключатели111 и 112 соответственно. После отключения потребителей и запуска генераторов на ГЭС могут создаватьсяусловия для обратногр включения отключенных от ПА потребителей, БлокиЯб и 81 временной памяти на передающей ПС запоминают факт срабатыванияпервого ПО и действия ПА на ОН первойочереди. С выхода первого ПО 87 через блок 86 временной памяти и с блока ИЛИ 70 через блок 8 1 временнойпамяти сигналы поступают на вход блока И 59, а с выхода блока И 59 черезблок 65. задержки сигнал поступает наодин из входов блока И 46, на второйвход которого поступает сигнал с блока ФИМ 25, срабатывающего в случаеуменьшения перетока в контролируемомсечении до величины, допускающей работу с полностью включенной нагрузкой. С блока И 46 сигнал через блокиИЛИ 77 и 9 1 поступает на четвертыевходы ВЧ передатчиков 79 и 80, которые запускаются и через ВЧ каналы92 и .93 соответственно посылают команды на включение потребителей наприемных ПС, подключенных к первойочереди разгрузки. На приемной ПСчерез ВЧ канал 93 сигнал поступаетна вход ВЧ приемника 118, с четвертого выхода которого сигнал поступа-ет на один из входов блока И 134, навторой вход которого поступает сигнал через блок 121 временной памяти и блок 155 запрета с первого выхода ВЧ приемника 118 о ранее прошедшей команде на отключение потре- .бителей, подключенных к первой очереди разгрузки, С блока И 134 сиг-нал черзе блок ИЛИ 139 поступает вблок 152 включения потребителей первой очереди разгрузки, который действует на включение фидеров 103 и104.потребителей первой очереди разгрузки через выключатели 111 и 112соответственно. При нагрузке Аидерон 103 и 104 питающих потребителейпервой очереди разгрузки в моментвозникновения аварийной ситуации,меньшей требуемой величины для подключения к первой очереди разгрузки,на приемной ПС схемой устройства осуществляется отключение потребителей,подключенных к второй очереди разгру ки, блок ФИМ 144 Аиксирует мощностьнагрузки фидерон 103 и 104, при недостаточной величине мощности этойнагрузки блок ФИМ 144 через блок 142задержки посылает сигнал на один извходов блока И 119, на другой входкоторого посылается сигнал с первого выхода приемника 118, принимающего команду с передающей ПС на отключение нагрузки, подключенной кпервой очереди разгрузки. С выходаИ 119 сигнал через блоки ИЛИ 129 и148 поступает в блок 151 отключенияпотребителей второй очереди разгрузки, который действует на отключение фидеров 101 и 102 потребителейвторой очереди разгрузки через выключатели 109 и 110 соответственно,По аналогии с выше изложенным присоздании условий для обратного включения нагрузки на вход ВЧ приемника118 приемной ПС поступает соответствующий сигнал по ВЧ каналу 93 с 25 ВЧ передатчика 80 передающей ПС.С четвертого выхода ВЧ приемника 118сигнал поступает на один из входовблока И 135, на второй вход которого приходит через блок 146 времен ной памяти сигнал с выхода блокаИ .119, с выхода блока И 135 сигналпоступает через блоки ИЛИ 139 и 140в блоки включения потребителей соответственно первой 152 очереди разгрузки и второй 155 очереди разгрузки, которые действуют на включениеАидеров 103, 104 и 101, 102 соответственно через выключатели 111,112 и 109, 110 соответственно. При .4 О недостаточности отключения потребителей на всех приемных ПС, подключенных к второй очереди разгрузки.Лля этого на передающей ПС с выходаблока И 58 через блок 54 задержки 45 на один из входов блока И 38 поступает сигнал о формировании команды наотключение потребителей, подключенных к первой очереди разгрузки присрабатывании второго ПО 85, а навторой вход блока И 38 с блока ФИМ21, Аиксирующего мощность в контролируемом сечении, при достижении которой после разгрузки первой очередипотребителей при срабатывании второго ПО 85 необходимо действовать наразгрузку потребителей второй очереди разгрузки, поступает сигнална .их разгрузку. С выхода блока э- И 38 .сигнал через блок ИЛИ 74 по 1605293 10каналы 92 и 93 соответственно команду на отключение нагрузки потребителей второй очереди разгрузки наприемных ПС. На приемной ПС сигналс ВЧ канала 93 поступает в ВЧ приемник 118 и с второго выхода его через 5 10 15 20 блоки ИЛИ 124 и 148 - в блок отключения потребителей второй очереди раз,грузки, который действует на отключение лидеров 101 и 102 потребителей второй очереди разгрузки через выключатели 109 и 110 соответственно,Аналогично устройство работает и приЬормировании от ПА на передающей ПСкоманды на отключение потребителейвторой очереди разгрузки на приемныхПС. При этом, если на одной из приемных ПС нагрузка потребителей, подключенных к второй очереди разгрузки в момент возникновения аварийнойситуации, меньше требуемой, в результате срабатывания предлагаемого уст 25 30 35 40 45 50 55 ройства, отключаются потребители сле-. дующей, третьей, очереди разгрузки.При недостаточности этого на передающей ПС формируется команда на отключение потребителей третьей очереди разгрузки на всех приемных ПС,Аналогично работает схема устройства и для обратного автоматического по- вторного включения (АПВ) потребите-, лей, подключенных к второй и третьей очередям разгрузки. Следует отметить,что в зависимости от отключаемых отПА потребителей и от создавшихся врезультате отключения и ввод резерва генерирующей мощности условий для обратного АПВ потребителей возможныследующие сочетания АПВ потребителей: включение потребителей, подключенньж к первой, второй, третьей, к .первой и второй, к второй и третьей,к всем трем очередям разгрузки. Приэтом схемой устройства предусмотрено использование для передачи командна АПВ только трех сигналов ВЧ аппаратуры. При получении на приемнойАПВ команды на ОП потребителей первой очереди разгрузки и получении с четвертого выхода ВЧ приемника сигнала на АПВ нагрузки схемой устройства осуществляется АПВ потребителей первой очереди разгрузки,При получении на приемной ПС команды на ОН потребителей первой очереди разгрузки возможно отключение ступает на вторые входы ВЧ передатчиков 79 и 80, посыпая при этом в ВЧ потребителей второй очереди ввиду их недостаточной мощности в данный момент, при получении с четвертого выхода ВЧ приемника сигнала на обратное АПВ нагрузки схемой устройства осуществляется АПВ потребителей второй и первой очередей разгрузки.При последовательном получении команды на ОН потребителей первой,а затем второй очередей разгрузки и получении с четвертого выхода ВЧ приемника сигнала на обратное АПВ нагрузки схемой устройства осуществляется АПВ потребителей второй очереди разгрузки путем подачи на приемной ПС на один из входов блока И 126 через блок 125 временной памяти сигнала с второго выхода ВЧ приемника 118, принимающего команду на ОПпотребителей второй очереди разгрузки, а на другой вход - сигнала с четвертого выхода ВЧ приемника 118, и принимающего команду на разрешение АПВ потребителей. С выхода блока И 126 сигнал через блок 133 запрета и блок ИЛИ 140 поступает в блок 153. включения потребителей второй очереди разгрузки, действующего на включениефидеров 101 и 102 потребителей второй очереди разгрузки через выключатели 109 и 110 соответственно. По получении команды на ОН потребителей второй очереди разгрузки с второго выхода ВЧ приемника 118 через блок 125 временной памяти и блок ИЛИ 128 на один из входов блока 122 запрета поступает запрещающий сигнал на прохождение через последний команды на АПВ потребителей первой оче- реди разгрузки. Остальные сочетания АПВ потребителей не описаны ввиду идентичности приведенным выше действиям.При этом при получении: с четвертого выхода ВЧ приемника 118 сигнала на обратное АПВ после предварительного прохождения команды на ОН потребителей третьей очереди разгрузки осуществляется АПВ потребителей третьей очереди разгрузки; с пятого выхода (по прохождению команды на ОН потребителей второй очереди разгрузки) осуществляется АПВ потребителей второй и первой очередей разгрузки (по прохождению команды на ОН потребителей третьей очереди разгрузки) АПВ потребителей третьей и второй очередей разгрузки; с шестого выхо 1605293 12да на обратное АПВ - АПВ потребителей всех очередей разгрузки,Предлагаемое устройство централизованой противоаварийной автоматики энергосистем для отключения нагрузки вследствие более гибкой логики устройства позволяет повысить надежность и устойчивость ЭС эа счет более точной дозировки управляющих воздействий 10 и возможности обратного АПВ потребителей отключенных автоматикой. Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я15Способ автоматического управления нагрузкой энергосистемы, согласно которому контролируют режим энергосистемы, измеряют переток активной мощности в контролируемом сечении энергосистемы, в случае возникновения аварийного режима фиксируют величину исходного перетока мощности, сравнивают с пороговым значением и в случае, если зафиксированная величина 25 превышает пороговое значение, производят отключение нагрузки на приемных подстанциях энергосистемы в соответствии с установленной очередностью, а также увеличивают мощности 30 генерирующих источников в энергосистеме, после чего контролируют режимный параметр энерго истемы, по которому судят о возможности повторного включения очередей нагрузки ив случае достижения этим параметромзаданного значения осуществляют повторное включение нагрузки, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения и снижения объема отключаемой нагрузки, контролируют величину мощности первой ступени отключаемой нагрузки и в случае, если величина фактической мощности меньше заданной, необходимой для сохраненияустойчивости, отключают последующиеступени нагрузки, при этом в случае,если после упомянутого отключениянагрузки величина мощности в контролируемом сечении превышает заданное,значение, отключают дополнительныеступени нагрузки, а в качестве параметра, по которому судят о возможности повторного включения очередейнагрузки, используют величину мощности в контролируемом сечении и указанное повторное включение осуществляют в случае достижения величиноймощности заданного значения.1 б 05293 Редакт ер рректор М.Иаксимишин Тираж 415 роизводственно-издательскиц комбинат "Патент", г, Ужгоро гарина, 101 акаэ 345 бВНИИПИ Госуда Составитель К.дхоти Техред Л.Сердюкова венного комитета по изобрет 113035, Москва, Ж, Раушс Подлисноеиям и открытиям при ГКНТ СССя наб., д, 4/5