RU125785U1

RU125785U1 - TRANSITION MODE MONITORING DEVICE IN ELECTRICITY SYSTEM

Info

Publication number: RU125785U1
Application number: RU2012146673/07U
Authority: RU
Inventors: Юрий Алексеевич Куликов; Йозеф Штефка; Анатолий Тимофеевич Демчук; Андрей Васильевич Жуков
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Системный Оператор Единой Энергетической Системы"
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2013-03-10

Abstract

Устройство мониторинга переходных режимов в электроэнергетической системе, содержащее источник единого времени, блок памяти и группу цифровых датчиков параметра напряжения, отличающееся тем, что введены группа фильтров-усреднителей по числу цифровых датчиков группы, входы которых соединены с выходами блока памяти, входы которого соединены с выходами цифровых датчиков параметра напряжения группы, синхровходы которых соединены с выходом источника единого времени, группа блоков вычитания, первые и вторые входы которых соединены соответственно с выходами и входами соответствующего им фильтра-усреднителя группы, группа пороговых блоков, входы которых соединены с выходами соответствующих блоков вычитания группы, блок определения цифрового датчика параметра напряжения группы, соответствующего максимальному приращению параметра, входы которого соединены с выходами блоков вычитания группы, последовательно соединенные элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами пороговых блоков группы, одновибратор, таймер и регистр памяти, а также блок вычисления среднего расстояния, входы которого соединены с выходами пороговых блоков группы, блок дифференцирования, вход которого соединен с выходом блока вычисления среднего расстояния, детектор нуля, вход которого соединен с выходом блока вычисления среднего расстояния, а выход соединен с управляющими входами таймера и регистра памяти, и блок визуализации, входы которого соединены с выходом блока определения цифрового датчика параметра напряжения группы, соответствующего максимальному приращению параметра и выходами пороговых блоков группы.A transient monitoring device in an electric power system containing a single time source, a memory unit and a group of digital sensors of a voltage parameter, characterized in that a group of averaging filters is introduced by the number of digital sensors of the group, the inputs of which are connected to the outputs of the memory unit, the inputs of which are connected to the outputs digital sensors of the voltage parameter of the group, the sync inputs of which are connected to the output of the single time source, a group of subtraction blocks, the first and second inputs of which are connected respectively only with the outputs and inputs of the corresponding group averaging filter, a group of threshold blocks, the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding group subtraction blocks, a block for determining a digital sensor of the group voltage parameter corresponding to the maximum increment of the parameter, the inputs of which are connected to the outputs of the group subtraction blocks, connected in series OR element, the inputs of which are connected to the outputs of the threshold blocks of the group, a one-shot, timer and memory register, as well as a block for calculating the average distance a signal whose inputs are connected to the outputs of the threshold blocks of the group, a differentiation block, the input of which is connected to the output of the average distance calculation unit, a zero detector, the input of which is connected to the output of the average distance calculation unit, and the output is connected to the control inputs of the timer and the memory register, and the block visualization, the inputs of which are connected to the output of the unit for determining the digital sensor of the group voltage parameter corresponding to the maximum increment of the parameter and the outputs of the threshold group blocks.

Description

Полезная модель относится к области электроэнергетики и может быть использовано для регистрации параметров переходных режимов в электроэнергетических системах (ЭЭС) с целью мониторинга и исследования динамических свойств ЭЭС, а также оценки качества работы системных регуляторов электростанций.The utility model relates to the field of electric power and can be used to record the parameters of transient conditions in electric power systems (EPS) in order to monitor and study the dynamic properties of EPS, as well as assess the quality of work of system regulators of power plants.

Развитие электроэнергетических систем сопровождается их непрерывной модернизацией и усложнением структуры, что приводит к соответствующему изменению динамических свойств. Для обеспечения надежного и безопасного функционирования ЭЭС необходима адаптация работы противоаварийной и режимной автоматики к изменяющимся схемно-режимным условиям, для определения параметров и настройки которых необходимо использовать соответствующие способы и методики мониторинга переходных режимов.The development of electric power systems is accompanied by their continuous modernization and structural complexity, which leads to a corresponding change in dynamic properties. To ensure reliable and safe functioning of the EPS, it is necessary to adapt the operation of emergency and mode automation to changing circuit-mode conditions, to determine the parameters and settings of which it is necessary to use the appropriate methods and techniques for monitoring transient conditions.

Известны также устройства для мониторинга переходных режимов в электрических сетях и устройствах.Also known are devices for monitoring transients in electrical networks and devices.

Одно из таких устройств [RU 2402067, C1, G06F 17/40, 20.10.2010] содержит первый счетчик, первый и второй коммутаторы, микроконтроллер, аналого-цифровой преобразователь, группу аналоговых датчиков, первое-четвертое оперативные запоминающие устройства, группу цифровых датчиков, постоянное запоминающее устройство, таймер, регистр, второй-четвертый счетчики, первый и второй D-триггеры, первый-четвертый одновибраторы и генератор тактовых импульсов, третий выход которого соединен с тактовым входом первого счетчика, а первый выход - соединен с тактовым входом микроконтроллера, выход порта F (адресная шина) которого соединен с объединенными адресными входами второго и третьего оперативных запоминающих устройств, разряды второго и третьего выходов порта G (шины управления) микроконтроллера соединены, соответственно, со входами управления записью второго и третьего оперативных запоминающих устройств, а десятый выход - соединен со входом управления состоянием выходов третьего оперативного запоминающего устройства, информационный выход первого счетчика соединен с управляющим входом первого коммутатора, информационные входы которого подключены к выходам группы аналоговых датчиков, выходы группы цифровых датчиков соединены с информационными входами второго коммутатора, управляющий вход которого объединен с информационным входом регистра и группой старших разрядов адресного входа первого, второго и четвертого оперативных запоминающих устройств и подключен к информационному выходу первого счетчика, третий выход генератора тактовых импульсов через первый одновибратор соединен со входом запуска аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого подключен к выходу первого коммутатора, тактовый вход подключен ко второму выходу генератора тактовых импульсов, информационный выход соединен с информационным входом первого оперативного запоминающего устройства, информационный выход которого соединен с информационным входом второго оперативного запоминающего устройства, информационный выход которого соединен с информационным входом третьего оперативного запоминающего устройства, информационный выход которого соединен со входом порта Е (шиной данных) микроконтроллера, соединенным также с информационным входом постоянного запоминающего устройства и информационными выходами регистра и таймера, тактовый вход которого подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, второй выход которого соединен с тактовым входом аналого-цифрового преобразователя, а третий - со входом первого одновибратора, информационный выход первого счетчика соединен с объединенными управляющим входом второго коммутатора, группой старших разрядов адресных входов первого, второго и четвертого оперативных запоминающих устройств, а также информационным входом регистра, выходы группы цифровых датчиков соединены с информационными входами второго коммутатора, выход которого соединен со входом второго одновибратора, прямой выход которого соединен со входом управления записью регистра, а инверсный выход - соединен со входами установки единицы первого и второго D-триггеров, прямой выход которого соединен со входом порта А (первого вектора прерываний) микроконтроллера, информационный выход четвертого счетчика соединен со входом порта F (адресной шиной) микроконтроллера, который также соединен с адресным входом постоянного запоминающего устройства, а также с группой старших разрядов информационного входа четвертого оперативного запоминающего устройства, группа старших разрядов информационного выхода которого соединена с информационным входом четвертого счетчика, выход переноса которого соединен со входом третьего одновибратора, прямой выход которого соединен со входом порта С (третьего вектора прерываний) микроконтроллера и входом установки нуля четвертого счетчика, а инверсный выход - соединен со входом установки нуля первого D-триггера, прямой выход которого соединен с младшим разрядом информационного входа четвертого оперативного запоминающего устройства, младший разряд информационного выхода которого соединен со входом порта D микроконтроллера, выход переноса третьего счетчика соединен со входом четвертого одновибратора, четвертый выход которого соединен со входом установки нуля третьего счетчика, а инверсный выход - соединен со входом установки нуля второго D-триггера, информационный выход второго счетчика соединен с группой младших разрядов адресного входа первого оперативного запоминающего устройства, выход первого одновибратора соединен со входом запуска аналого-цифрового преобразователя, выход окончания цикла преобразования которого соединен со входом порта В (второго вектора прерываний) микроконтроллера, разряды первого и четвертого выходов порта G (шины управления) которого соединены, соответственно, со входами управления записью первого и четвертого оперативных запоминающих устройств, пятый выход - соединен со входом управления записью постоянного запоминающего устройства, шестой выход - соединен со входом управления записью четвертого счетчика, седьмой, восьмой и девятый выходы соединен с тактовыми входами второго, третьего и четвертого счетчиков соответственно, десятый выход - соединен со входом управления состоянием выходов четвертого счетчика, двенадцатый и тринадцатый выходы - соединены со входом управления состоянием выходов таймера и регистра, соответственно, а четырнадцатый выход -соединен со входом захвата таймера.One of such devices [RU 2402067, C1, G06F 17/40, 10.20.2010] contains a first counter, first and second switches, a microcontroller, an analog-to-digital converter, a group of analog sensors, a first and fourth random access memory, a group of digital sensors, read-only memory, timer, register, second-fourth counters, first and second D-flip-flops, first-fourth single vibrators and a clock generator, the third output of which is connected to the clock input of the first counter, and the first output is connected to the clock input a microcontroller, the output of port F (address bus) of which is connected to the combined address inputs of the second and third random access memory, the bits of the second and third outputs of port G (control bus) of the microcontroller are connected, respectively, with the recording control inputs of the second and third random access memory, and tenth output - connected to the input of the state control of the outputs of the third random access memory, the information output of the first counter is connected to the control input of the first mutator, the information inputs of which are connected to the outputs of the group of analog sensors, the outputs of the group of digital sensors are connected to the information inputs of the second switch, the control input of which is combined with the information input of the register and the group of senior bits of the address input of the first, second and fourth random access memory and connected to the information output the first counter, the third output of the clock generator through the first one-shot is connected to the trigger input of the analog-to-digital conversion device, the information input of which is connected to the output of the first switch, the clock input is connected to the second output of the clock generator, the information output is connected to the information input of the first random access memory, the information output of which is connected to the information input of the second random access memory, the information output of which is connected to the information the input of the third random access memory, the information output of which is connected to the input of port E (w data) of the microcontroller, also connected to the information input of the permanent storage device and the information outputs of the register and timer, the clock input of which is connected to the first output of the clock generator, the second output of which is connected to the clock input of the analog-to-digital converter, and the third to the input of the first one-shot , the information output of the first counter is connected to the combined control input of the second switch, a group of high-order bits of the address inputs of the first, second and fourth of operational memory devices, as well as an information input of the register, the outputs of the group of digital sensors are connected to the information inputs of the second switch, the output of which is connected to the input of the second one-shot, the direct output of which is connected to the input of the register recording control, and the inverse output is connected to the installation inputs of the unit of the first and the second D-flip-flops, the direct output of which is connected to the input of port A (the first interrupt vector) of the microcontroller, the information output of the fourth counter is connected to the input port F (address bus) of the microcontroller, which is also connected to the address input of the read-only memory, as well as to the group of high-order bits of the information input of the fourth random access memory, the group of high-order bits of the information output of which is connected to the information input of the fourth counter, the transfer output of which is connected to the input the third one-shot, the direct output of which is connected to the input of port C (third interrupt vector) of the microcontroller and the input zero about the counter, and the inverse output is connected to the zero-setting input of the first D-flip-flop, the direct output of which is connected to the least significant bit of the information input of the fourth random access memory, the lowest bit of the information output of which is connected to the input of port D of the microcontroller, the transfer output of the third counter is connected to the input the fourth one-shot, the fourth output of which is connected to the zero-input of the third counter, and the inverse output is connected to the zero-input of the second D-trigger, information the output of the second counter is connected to the group of the least significant bits of the address input of the first random access memory, the output of the first one-shot is connected to the start input of the analog-to-digital converter, the output of the end of the conversion cycle of which is connected to the input of port B (second interrupt vector) of the microcontroller, the bits of the first and fourth outputs port G (control bus) which are connected, respectively, with the recording control inputs of the first and fourth random access memory devices, the fifth output - with connected to the recording control input of the permanent storage device, the sixth output is connected to the recording control input of the fourth counter, the seventh, eighth and ninth outputs are connected to the clock inputs of the second, third and fourth counters, respectively, the tenth output is connected to the control input state of the outputs of the fourth counter, the twelfth and thirteenth outputs are connected to the state control input of the timer and register outputs, respectively, and the fourteenth output is connected to the timer capture input.

Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности.The disadvantage of this device is the relatively narrow functionality.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство [RU 112441, C1, G01R 21/00, 10.01.2012], включающее информационно-вычислительный комплекс, выполненный с возможностью осуществления функций мониторинга качества электрической энергии в энергосистеме и выявления виновников и причин нарушения качества электрической энергии, подключенный через сеть передачи данных системы мониторинга качества электрической энергии, по крайне мере, к одному программно-аппаратному комплексу синхронных измерений показателей качества электрической энергии энергообъекта, состоящему из устройств синхронных измерений качества электрической энергии, объединенных сетью передачи данных энергообъекта, причем каждое из устройств синхронных измерений качества электрической энергии, выполненное с возможностью обеспечения оценки качества электрической энергии в точке измерения и осуществления одновременных измерений показателей качества электрической энергии в фиксированные временные интервалы, подключено через сеть тактовой синхронизации к внешнему источнику единого времени и содержит коммуникационный интерфейс, связанный с сетью передачи данных энергообъекта, блок тактовой и календарной синхронизации, подключенный через интерфейс тактовой синхронизации к сети тактовой синхронизации, интерфейс измерительных трансформаторов, подключенный к измерительным трансформаторам, блок обработки первичных данных, подключенный к интерфейсу измерительных трансформаторов, коммуникационному интерфейсу, блоку тактовой и календарной синхронизации, блок измерения показателей качества электрической энергии и учета электроэнергии, подключенный к блоку обработки первичных данных и блоку тактовой и календарной синхронизации, блок контроля показателей качества электрической энергии, подключенный к блоку измерения показателей качества электрической энергии и учета электроэнергии, база данных, подключенная к блоку контроля показателей качества электрической энергии, блоку измерения показателей качества электрической энергии и учета электроэнергии, телекоммуникационный блок, подключенный к коммуникационному интерфейсу, базе данных, блоку измерения показателей качества электрической энергии и учета электроэнергии.The closest in technical essence to the proposed one is the device [RU 112441, C1, G01R 21/00, 01/10/2012], which includes an information and computer complex configured to monitor the quality of electric energy in the power system and identify the culprits and the reasons for the violation of the quality of the electric energy connected through a data transmission network of an electric energy quality monitoring system to at least one hardware-software complex of synchronous measurements of electric power quality indicators energy of the energy facility, consisting of devices for synchronous measurement of the quality of electric energy, united by a data network of the energy object, each of the devices for synchronous measurements of the quality of electric energy, made with the possibility of assessing the quality of electric energy at the point of measurement and performing simultaneous measurements of the quality of electric energy in fixed time intervals, connected via a clock synchronization network to an external source of a single time and it contains a communication interface connected to a power object data network, a clock and calendar synchronization unit connected via a clock synchronization interface to a clock synchronization network, a measuring transformer interface connected to the measuring transformers, a primary data processing unit connected to a measuring transformer interface, a communication interface, clock and calendar synchronization unit, unit for measuring indicators of the quality of electric energy and metering electricity connected to the primary data processing unit and the clock and calendar synchronization unit, the electric energy quality control unit, connected to the electric energy quality measurement and measurement unit, the database connected to the electric energy quality control unit, the quality indicator measurement unit electrical energy and electricity metering, telecommunications unit connected to a communication interface, database, unit measured ya indicators of the quality of electric energy and electricity metering.

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкие функциональные возможности.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively narrow functionality.

Задача, которая решается в данном изобретении относительно устройства заключается в расширении функциональных возможностей.The problem that is solved in this invention regarding the device is to expand the functionality.

Требуемый технический результат заключается в разработке дополнительного арсенала технических средств, в результате применения которых расширяются функциональные возможности устройства, в частности, реализуется возможность определения пространственных и временных характеристик переходного процесса в электроэнергетических системах, а также визуализация этих процессов.The required technical result consists in developing an additional arsenal of technical means, as a result of which the device’s functionality is expanded, in particular, it is possible to determine the spatial and temporal characteristics of the transient in electric power systems, as well as visualize these processes.

Требуемый технический результат относительно устройства достигается тем, что, в устройство, содержащее источник единого времени, блок памяти и группу цифровых датчиков параметра напряжения, введены группа фильтров-усреднителей по числу цифровых датчиков группы, входы которых соединены с выходами блока памяти, входы которого соединены с выходами цифровых датчиков параметра напряжения группы, синхровходы которых соединены с выходом источника единого времени, группа блоков вычитания, первые и вторые входы которых соединены, соответственно, с выходами и входами соответствующего им фильтра-усреднителя группы, группа пороговых блоков, входы которых соединены с выходами соответствующих блоков вычитания группы, блок определения цифрового датчика параметра напряжения группы, соответствующего максимальному приращению параметра, входы которого соединены с выходами блоков вычитания группы, последовательно соединенные элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами пороговых блоков группы, одновибратор, таймер и регистр памяти, а также блок вычисления среднего расстояния, входы которого соединены с выходами пороговых блоков группы, блок дифференцирования, вход которого соединен с выходом блока вычисления среднего расстояния, детектор нуля, вход которого соединен с выходом блока вычисления среднего расстояния, а выход - соединен с управляющими входами таймера и регистра памяти, и блок визуализации, входы которого соединены с выходом блока определения цифрового датчика параметра напряжения группы, соответствующего максимальному приращению параметра и выходами пороговых блоков группы.The required technical result with respect to the device is achieved by the fact that, in the device containing a single time source, a memory unit and a group of digital voltage parameter sensors, a group of averaging filters is introduced by the number of group digital sensors, the inputs of which are connected to the outputs of the memory unit, the inputs of which are connected to the outputs of the digital sensors of the voltage parameter of the group, the sync inputs of which are connected to the output of the single time source, a group of subtraction units, the first and second inputs of which are connected, respectively Namely, with the outputs and inputs of the corresponding group averaging filter, a group of threshold blocks, the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding group subtraction blocks, the block for determining the digital sensor of the group voltage parameter corresponding to the maximum parameter increment, the inputs of which are connected to the outputs of the group subtraction blocks connected OR element, the inputs of which are connected to the outputs of the threshold blocks of the group, one-shot, timer and memory register, as well as the average distance calculation unit the inputs of which are connected to the outputs of the threshold blocks of the group, a differentiation unit whose input is connected to the output of the average distance calculation unit, a zero detector, the input of which is connected to the output of the average distance calculation unit, and the output is connected to the control inputs of the timer and the memory register, and the block visualization, the inputs of which are connected to the output of the unit for determining the digital sensor of the group voltage parameter corresponding to the maximum increment of the parameter and the outputs of the threshold group blocks.

На чертеже представлено устройство мониторинга переходных режимов в электроэнергетической системе.The drawing shows a device for monitoring transient conditions in the electric power system.

Устройство мониторинга переходных режимов в электроэнергетической системе содержит источник 1 единого времени, блок 2 памяти и группу цифровых датчиков 3-1 - 3-к параметра напряжения.A transient monitoring device in an electric power system comprises a single time source 1, a memory unit 2, and a group of digital sensors 3-1 to 3-voltage parameter.

Кроме того, устройство содержит группу фильтров-усреднителей 4-1 - 4-к по числу цифровых датчиков группы, входы которых соединены с выходами блока 2 памяти, входы которого соединены с выходами цифровых датчиков 3-1 - 3-к параметра напряжения группы, синхровходы которых соединены с выходом источника 1 единого времени, группу блоков 5-1 - 5-к вычитания, первые и вторые входы которых соединены, соответственно, с выходами и входами соответствующего им фильтра-усреднителя 4-1 - 4-к группы.In addition, the device contains a group of averaging filters 4-1 - 4-k according to the number of digital sensors of the group, the inputs of which are connected to the outputs of the memory unit 2, the inputs of which are connected to the outputs of the digital sensors 3-1 - 3-parameter of the group voltage, sync inputs which are connected to the output of the source 1 single time, a group of blocks 5-1 - 5-subtraction, the first and second inputs of which are connected, respectively, with the outputs and inputs of the corresponding filter-averager 4-1 - 4-group.

Устройство содержит также группу пороговых блоков 6-1 - 6-к, входы которых соединены с выходами соответствующих блоков 5-1 - 5-к вычитания группы, блок 7 определения цифрового датчика параметра напряжения группы, соответствующего максимальному приращению параметра, входы которого соединены с выходами блоков 5-1 - 5-к вычитания группы, последовательно соединенные элемент ИЛИ 8, входы которого соединены с выходами пороговых блоков 6-1 - 6-к группы, одновибратор 9, таймер 10 и регистр 11 памяти, а также блок 12 вычисления среднего расстояния, входы которого соединены с выходами пороговых блоков 6-1 - 6-к группы, и блок 13 дифференцирования, вход которого соединен с выходом блока 12 вычисления среднего расстояния, и детектор 14 нуля, вход которого соединен с выходом блока 12 вычисления среднего расстояния, выход которого соединен с управляющими входами таймера 10 и регистра 11 памяти.The device also contains a group of threshold blocks 6-1 to 6-k, the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding blocks 5-1 to 5-k of subtracting the group, a block 7 for determining a digital sensor of the group voltage parameter corresponding to the maximum increment of the parameter, the inputs of which are connected to the outputs blocks 5-1 - 5-k subtraction of the group, a series-connected element OR 8, the inputs of which are connected to the outputs of the threshold blocks 6-1 - 6-k groups, one-shot 9, timer 10 and memory register 11, as well as the average distance calculation unit 12 inputs of which connected to the outputs of the threshold blocks 6-1 to 6-group, and a differentiation unit 13, the input of which is connected to the output of the average distance calculation unit 12, and a zero detector 14, whose input is connected to the output of the average distance calculation unit 12, the output of which is connected to control inputs of timer 10 and memory register 11.

Дополнительно к указанному выше устройство содержит блок 15 визуализации, входы которого соединены с выходом блока 7 определения цифрового датчика параметра напряжения группы, соответствующего максимальному приращению параметра и выходами пороговых блоков 6-1 - 6-к группы.In addition to the aforementioned device, it contains a visualization unit 15, the inputs of which are connected to the output of the digital voltage sensor determination unit 7 of the group voltage parameter corresponding to the maximum parameter increment and the outputs of the threshold blocks 6-1 to 6 of the group.

Все элементы устройства являются стандартными элементами измерительной и электронно-вычислительной техники.All elements of the device are standard elements of measuring and computer technology.

Работает устройство мониторинга переходных режимов в электроэнергетической системе следующим образом.The device for monitoring transient conditions in the electric power system as follows.

Группа цифровых датчиков 3-1 - 3-к установлена на контролируемых объектах электроэнергетической системы, в качестве которых используются генераторы напряжений. Измерения осуществляются специализированными устройствами, например, измерительными преобразователями, например, PMU, Phasor Measurement Unit и тп., которые измеряют фазовые углы, амплитуды токов и напряжений, частоту, мощности и т.д. в местах их установки в различных частях ЭЭС. Все измерения синхронизированы при помощи ГЛОНАСС с точностью до 20 мкс. Данные от цифровых датчиков 3-1 - 3-к с метками времени передаются в блок 2 памяти, в частности, на сервер мониторинга и управления ЭЭС, на котором устанавливается специализированное программное обеспечение, которое обеспечивает сбор данных от всех цифровых датчиков 3-1 - 3-к и производит их хранение и отображение в режиме реального времени. Таким образом, в блок 2 памяти заносятся для каждого контролируемого объекта признак контролируемого объекта, значения фазового угла и соответствующие им значения дискретного момента времени. Текущие значения фазовых углов на заданном скользящем интервале времени усредняются в фильтрах-усреднителях 4-1 - 4-к. Из результатов усреднения в блоках вычитания 5-1 - 5-к вычитаются текущие значения фазовых углов. Разностные сигналы, взятые по модулю (без учета знакового разряда) поступают на входы пороговых блоков 6-1 - 6-к, сигналы с уровнем логической единицы на выходах которых формируются в моменты резкого приращения фазового угла, определяемые по превышению заданного порогового уровня. Такая ситуация соответствует возникновению переходного процесса в электроэнергетической системе. Разностные сигналы, взятые по модулю, поступают также в блок 7, в котором они используются совместно с признаком контролируемого объекта для определения источника возмущения, который определяется по максимальному приращению фазового угла. Это позволяет в блоке 12 определить среднее расстояние между возмущенными объектами и источником возмущений, а в блоке дифференцирования 13 характеристику скорости изменения этого расстояния. Кроме того, при срабатывании пороговых блоков 6-1 - 6-к по сигналам уровнем логической единицы с их выходов, поступающих через элемент ИЛИ 8 и используемых для срабатывания одновибратора 9, запускается таймер 10. Остановка таймера 10 и перенос его выходного сигнала в регистр 11 памяти производится по сигналу с выхода детектора 14 нуля, который срабатывает при прекращении переходного процесса в системе. При выборе порогов срабатывания пороговых блоков 6-1 - 6-к на уровне, сравнимых со средним квадратическим отклонением фазового угла, остановка таймера происходит при прекращении переходных процессов в электроэнергетической системе. Следовательно, зафиксированная в регистре 10 величина соответствует длительности переходного процесса. Для определения среднего квадратического отклонения (СКО) фазового угла в невозмущенном состоянии могут быть использованы опытные данные или текущие отсчеты с выходов блоков 5-1 - 5-к вычитания, которые после оценки СКО (блок оценки на чертеже не показан) подаются на управляющие входы соответствующих пороговых блоков 6-1 - 6-к группы.The group of digital sensors 3-1 - 3-k is installed at the controlled facilities of the electric power system, which are used as voltage generators. Measurements are carried out by specialized devices, for example, measuring transducers, for example, PMU, Phasor Measurement Unit, etc., which measure phase angles, amplitudes of currents and voltages, frequency, power, etc. in places of their installation in various parts of EPS. All measurements are synchronized using GLONASS with an accuracy of 20 μs. Data from digital sensors 3-1 - 3-k with time stamps is transmitted to memory unit 2, in particular, to the monitoring and control server of the EPS, on which specialized software is installed, which collects data from all digital sensors 3-1 - 3 -k and performs their storage and display in real time. Thus, for each controlled object, the attribute of the controlled object, phase angle values and the corresponding values of the discrete time moment are entered into the memory unit 2. The current values of the phase angles at a given moving time interval are averaged in the 4-1 - 4-k averaging filters. The current values of the phase angles are subtracted from the results of averaging in the blocks of subtraction 5-1 - 5-k. Difference signals taken modulo (without taking into account the sign discharge) are fed to the inputs of threshold blocks 6-1 - 6-k, signals with a logic unit level at the outputs of which are generated at the moments of a sharp increment of the phase angle, determined by exceeding a predetermined threshold level. This situation corresponds to the occurrence of a transition process in the electric power system. The difference signals taken modulo also enter block 7, in which they are used together with the feature of the controlled object to determine the source of disturbance, which is determined by the maximum increment of the phase angle. This allows in block 12 to determine the average distance between the perturbed objects and the source of disturbances, and in the differentiation block 13 the characteristic of the rate of change of this distance. In addition, when threshold blocks 6-1 - 6-k are triggered by signals of a logic unit level, their outputs coming through OR 8 and used to trigger a single-shot 9 starts timer 10. Stop timer 10 and transfer its output signal to register 11 the memory is produced by a signal from the output of the zero detector 14, which is triggered when the transient in the system ceases. When choosing thresholds for the operation of threshold blocks 6-1 - 6-k at a level comparable to the mean square deviation of the phase angle, the timer stops when the transients in the electric power system cease. Therefore, the value recorded in the register 10 corresponds to the duration of the transient process. To determine the mean square deviation (RMS) of the phase angle in the unperturbed state, experimental data or current readings from the outputs of the subtraction blocks 5-1 - 5-k can be used, which, after the RMS estimation (the evaluation block is not shown in the drawing), are fed to the control inputs of the corresponding threshold blocks 6-1 - 6-group.

Параллельно с описанными процессами сигналы с выходов пороговых блоков 6-1 - 6-к группы подаются на вход блока 15 визуализации, который может быть выполнен в виде стенда с изображением географической карты, на которой нанесены объекты электроэнергетической системы, отмеченные также и световыми индикаторами. Поскольку сигналы на выходах пороговых блоков 6-1 - 6-к группы несут в себе признаки контролируемых объектов, то в блоке визуализации активизируются световые индикаторы, соответствующие резкому изменению фазового угла, например, оранжевого цвета. Аналогично сигнал с выхода блока 7, который формирует признак контролируемого объекта - источника возмущений, который определяется по максимальному приращению фазового угла. Этот признак отражается в блоке визуализации путем использования дополнительного индикатора объекта электроэнергетической системы контрастного цвета, например, красного. В результате на карте отражается объект - источник возмущения.In parallel with the described processes, the signals from the outputs of the threshold blocks 6-1 to 6-group are fed to the input of the visualization block 15, which can be made in the form of a stand with a map depicting the objects of the electric power system, which are also marked with light indicators. Since the signals at the outputs of the threshold blocks 6-1 - 6-k of the group carry the signs of controlled objects, in the visualization block, light indicators corresponding to a sharp change in the phase angle, for example, orange, are activated. Similarly, the signal from the output of block 7, which forms a sign of a controlled object - a source of disturbances, which is determined by the maximum increment of the phase angle. This feature is reflected in the visualization unit by using an additional indicator of the object of the electric power system of a contrasting color, for example, red. As a result, an object is reflected on the map - a source of disturbance.

Таким образом, в устройстве достигается требуемый технический результат, связанный с расширение функциональных возможностей устройства, поскольку в отличие от прототипа, оно позволяет определять в блоке 12 среднее расстояние между возмущенными объектам и его изменение во времени, по которому судят о пространственном характере переходного процесса в электроэнергетической системе. Кроме того, по сигналу на выходе блока 13 появляется возможность судить о скорости изменения этого расстояния (скорости переходного процесса и его изменении во времени), а по длительности интервала времени от момента выявления до момента исчезновения группы возмущенных контролируемых объектов, формируемого в регистре 11, судят о длительности переходного процесса в электроэнергетической системе. Дополнительно к этому обеспечивается возможность и визуализации переходного процессаThus, the device achieves the required technical result associated with the expansion of the functionality of the device, because unlike the prototype, it allows you to determine in block 12 the average distance between perturbed objects and its change in time, which is used to judge the spatial nature of the transition process in the electric power system. In addition, the signal at the output of block 13 makes it possible to judge the rate of change of this distance (the speed of the transition process and its change in time), and judging by the duration of the time interval from the moment of detection to the disappearance of the group of perturbed controlled objects formed in the register 11 the duration of the transition process in the electric power system. In addition to this, the possibility of visualization of the transition process is also provided.

Claims

A transient monitoring device in an electric power system containing a single time source, a memory unit and a group of digital sensors of a voltage parameter, characterized in that a group of averaging filters is introduced by the number of digital sensors of the group, the inputs of which are connected to the outputs of the memory unit, the inputs of which are connected to the outputs digital sensors of the voltage parameter of the group, the sync inputs of which are connected to the output of the single time source, a group of subtraction blocks, the first and second inputs of which are connected respectively only with the outputs and inputs of the corresponding group averaging filter, a group of threshold blocks, the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding group subtraction blocks, a block for determining a digital sensor of the group voltage parameter corresponding to the maximum increment of the parameter, the inputs of which are connected to the outputs of the group subtraction blocks, connected in series OR element, the inputs of which are connected to the outputs of the threshold blocks of the group, a one-shot, timer and memory register, as well as a block for calculating the average distance a signal whose inputs are connected to the outputs of the threshold blocks of the group, a differentiation block, the input of which is connected to the output of the average distance calculation unit, a zero detector, the input of which is connected to the output of the average distance calculation unit, and the output is connected to the control inputs of the timer and the memory register, and the block visualization, the inputs of which are connected to the output of the unit for determining the digital sensor of the group voltage parameter corresponding to the maximum increment of the parameter and the outputs of the threshold group blocks.