RU1771032C - Method of antiemergency control of hydroelectric station - Google Patents

Method of antiemergency control of hydroelectric station

Info

Publication number
RU1771032C
RU1771032C SU904857468A SU4857468A RU1771032C RU 1771032 C RU1771032 C RU 1771032C SU 904857468 A SU904857468 A SU 904857468A SU 4857468 A SU4857468 A SU 4857468A RU 1771032 C RU1771032 C RU 1771032C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
time
power plant
power
arv
Prior art date
Application number
SU904857468A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Степанович Котов
Лев Ананьевич Кощеев
Валерий Львович Невельский
Роман Михайлович Токов
Владимир Иванович Холявкин
Михаил Аронович Эдлин
Original Assignee
Научно-Исследовательский Институт По Передаче Электроэнергии Постоянным Током Высокого Напряжения
Производственное Объединение Энергетики И Электрификации "Таджикглавэнерго"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Исследовательский Институт По Передаче Электроэнергии Постоянным Током Высокого Напряжения, Производственное Объединение Энергетики И Электрификации "Таджикглавэнерго" filed Critical Научно-Исследовательский Институт По Передаче Электроэнергии Постоянным Током Высокого Напряжения
Priority to SU904857468A priority Critical patent/RU1771032C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1771032C publication Critical patent/RU1771032C/en

Links

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

Использование: в электротехнике, в устройствах противоаварийного управлени  и гидрогенераторами. Сущность изобретени : в аварийном режиме, когда нужна разгрузка по активной мощности, повышают уставки автоматических регул торов возбуждени  (АРВ) по напр жению гидрогенераторов на врем  Т 11 + Та + Тз, где через Ti, определ емое временем достижени  углом электропередачи максимального значени ,- подают сигнал на закрытие направл ющих аппаратов гидротурбин, что обеспечивает разгрузку на заданную величину . Через врем  Т2, определ емое временем разгрузки после прохождени  гидроудара, снижают уставки АРВ с заданной скоростью в течение времени Тз, а через врем  Т устанавливают напр жение на ши нах ГЭС, равное длительно допустимому. 1 ил. слUsage: in electrical engineering, in emergency control devices and hydrogenerators. Summary of the invention: in emergency mode, when unloading by active power is needed, the settings of automatic excitation controllers (ARV) are increased according to the voltage of the hydrogenerators for a time T 11 + Ta + Tz, where through Ti, determined by the time when the transmission angle reaches its maximum value, give a signal to close the guiding apparatus of the hydraulic turbines, which provides unloading by a predetermined value. After time T2, determined by the unloading time after the passage of the hydraulic shock, the ARV settings are reduced at a given speed for time T3, and after time T, the voltage on the busbars of the hydroelectric power station is set to be long-term acceptable. 1 ill. cl

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и, в частности, к способам противоава- рийного управлени  гидроэлектростанци ми и гидрогенераторами.The invention relates to electrical engineering and, in particular, to emergency control methods for hydroelectric power plants and hydrogenerators.

При аварийном изменении состава линий электропередачи или при возникнове нии аварийного небаланса активной мощности основным противоаварийным меропри тием по обеспечению устойчивости энергосистемы  вл етс  разгрузка электростанций . При наличии в энергосистеме гидростанций противоаварийную разгрузку осуществл ют отключением части гидрогенераторов . Однако частое использование этого приема приводит к снижению надежности функционировани  основного оборудовани  ГЭС.In the event of an emergency change in the composition of power lines or in the event of an emergency unbalance of active power, the main emergency response to ensure the stability of the power system is the unloading of power plants. In the presence of hydropower plants in the power system, emergency unloading is carried out by shutting down part of the hydrogenerators. However, the frequent use of this technique leads to a decrease in the reliability of the operation of the main equipment of the hydroelectric station.

Разгрузка ГЭС путем закрыти  направл ющих аппаратов гидротурбин в качестве противоаварийного меропри ти  не примен етс  из-за действи  гидроудара, привод щего к снижению уровн  устойчивости в начальной фазе процесса, и из-за малой скорости реализации разгрузки электростанции .Unloading hydroelectric power stations by closing the guiding apparatuses of hydraulic turbines is not used as an emergency measure due to the impact of water hammer, which leads to a decrease in the level of stability in the initial phase of the process, and because of the low speed of the discharge of the power plant.

Цель изобретени  - повышение эффективности противоаварийного управлечич гидроэлектростанцией.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the emergency response manager of a hydroelectric power station.

На чертеже представлена дизгрс мма изменени  режимных параметров и уг-раооThe drawing shows dysgrs mma changes in operating parameters and ug-raoo

соwith

юYu

л ющих воздействий в аварийном режиме при действии предлагаемого способа:l impacts in emergency mode under the action of the proposed method:

д - относительный угол по эл ктропере- даче, отход щей от шин ГЭС;d is the relative angle of electric transmission, departing from the tires of the hydroelectric power station;

U - напр жение на шинах ГЭС,U is the voltage on the tires of the hydroelectric power station,

Y - упрзвл ющ е воздействие на повышение уставок автоматических регул торов возбуждени  (АРВ) по напр жению генераторов ГЭС;Y is the controlling effect on increasing the settings of automatic excitation controllers (ARV) according to the voltage of hydroelectric generators;

Р - активна  мощность электропередачи;P - active power transmission;

М - вращающий гиомент на валах генераторов ГЭС;M - rotational hyoment on the shafts of hydroelectric generators;

РАЗ - сигнал /полел ющий разгрузкой электростанции по активной мощности т тем закрыти  направл ющих аппарате1 гидротурбин;TIME is a signal / floating by unloading a power plant in terms of active power, thereby closing the guiding apparatus1 of the hydraulic turbines;

ПО - выходной сигнал пускового опга на, вы вл ющего аварийный режим дл  обеспечени  устойчивости которого необходима разгрузка ГЭС.PO is the output signal of the launch trigger revealing an emergency mode to ensure the stability of which the unloading of the hydroelectric power station is necessary.

Способ осуществл етс  следующим образом После возникновени  аварийного возмущени  пусковой орган с некоторым запаздыванием (в момент времени ti) формирует на своем выходе управл ющий сиг- нал, по факту по влени  которого производитс  повышение уставок АРВ всех (идрогенераторов до величины, соответствующей максимально допустимому уровню напр жени  на шинах электростанции в течение времени Т Ti + Т2 ч Тз. Этой операцией достигаетс  максимально возможное возрастание предела статической устойчивости электропередачи, причем, как показывают результаты теоретических и экспериментальных исследований, величина возрастани  предела устойчивости практически пропорциональна величине приращени  напр жени  на шинах электростанции; разгрузка электропередачи по активной мощности за счет увеличени  потреблени  местной нагрузкой электростанции . Величина разгрузки АР приближенно может быть определена из выражени The method is carried out as follows: After the occurrence of an emergency disturbance, the trigger, with a certain delay (at time ti), generates a control signal at its output, upon the occurrence of which the ARV settings of all (androgen generators) increase to a value corresponding to the maximum permissible level wiring on the tires of the power plant during the time T Ti + T2 h Tz. This operation achieves the maximum possible increase in the limit of static stability of power transmission, moreover, as According to the results of theoretical and experimental studies, the increase in the stability limit is almost proportional to the magnitude of the voltage increment on the tires of the power plant, unloading the power transmission by active power due to the increase in the local load of the power plant.

АР AU аи, Ar au ay,

где Аи - приращение напр жени  на шинах электростанции;where Au is the voltage increment on the tires of the power plant;

аи регулирующий эффект активной мощности местной нагрузки по напр жению .and the regulating effect of the active power of the local voltage load.

Действие указанных факторов обеспечивает полное использование потенциальных возможностей систем возбуждени  гидрогенераторов дл  сохранени  устойчивости в начальной фазе аварийного процесса .The action of these factors ensures the full use of the potential capabilities of the excitation systems of hydrogenerators to maintain stability in the initial phase of the emergency process.

Дл  сохранени  устойчивости в последующих фазах процесса необходима разгрузка электропередачи по активной мощности, поскольку через промежуток времени Т уровень напр жени  на шинах электростанции должен быть снижен; соответственно снизитс  предел передаваемойIn order to maintain stability in the subsequent phases of the process, it is necessary to unload the power transmission by active power, since after a period of time T the voltage level on the tires of the power plant must be reduced; accordingly, the limit of the transmitted

мощности и увеличитс  загрузка электропередачи , Однако, несмотр  на сравнительно низкие скорости закрыти  направл ющих аппаратов гидротурбин, в начале процесса оач рузки возникает гидроудар, привод щий к временному увеличению вращающего момента на валах гидрогенераторов,power and the load of the power transmission will increase. However, despite the relatively low closing speeds of the hydraulic turbine guide vanes, a water hammer occurs at the beginning of the loading process, resulting in a temporary increase in the torque on the hydro generator shafts.

При запуске разгрузки одновременно с повышением уставок АРВ по напр жению увеличение момента нч валах гидрогенераторов , вызванное гидроударом, поисходит при возрастании относительного угла по электропередаче, что приводит к снижению предела динами еской устойчивости.When unloading starts, simultaneously with an increase in the ARV settings for voltage, an increase in the torque on the hydraulic generator shafts caused by water hammer occurs when the relative angle of transmission increases, which leads to a decrease in the dynamic stability limit.

Если же разггштчу производ т с запаздыванием TI, после того как относительный угол по электропередаче доспи нет своего максимального значени  (момент времени t2), то момент уигличиваетс  во врем  торможени  генера-оров во втором полупериоде синхронных колебаний. При этом отрицательное действие гидроудара на услови  динамической устойчивости полностью исключитс .If the disengagement is performed with a delay TI, after the relative angle of the power transmission do not have its maximum value (time t2), then the moment is wound up during the braking of the generators in the second half-cycle of synchronous oscillations. In this case, the negative effect of water hammer on the conditions of dynamic stability is completely eliminated.

После прохождени  гидроудара вращающий момент на валах гидроагрегатов начинает снижаетс  (момент времени т.з), соответственно ему разгружаетс  по активной мощности электропередача и увеличиваетс  запас устойчивости энергосистемы.After the passage of the water hammer, the torque on the shafts of the hydraulic units begins to decrease (time instant t.z.), accordingly, the electric transmission is unloaded by the active power and the stability margin of the power system is increased.

После того как электропередача разгрузитс  до величины, соответствующей требуемому запасу устойчивости в послеаварийном режиме, определенному дл  длительно допустимого уровн  напр жени  на шипахAfter the power supply is unloaded to the value corresponding to the required safety margin in the emergency mode, defined for a long-term acceptable voltage level on the spikes

электростанции, становитс  возможным начать снижение напр жени  на шинах электростанции путем снижени  уставок АРВ по напр жению. Указанна  последовательность операций обеспечивает минимальноеpower plants, it becomes possible to begin to reduce the voltage on the tires of the power plant by lowering the ARV voltage settings. The specified sequence of operations provides the minimum

врем , в течение которого сохран етс  максимальный уровень напр жени , при условии сохранени  достжнутого запаса устойчивости. Промежуток времени от запуска разгрузки электростанций до началаthe time during which the maximum voltage level is maintained, while maintaining the reached margin of stability. The time interval from the start of unloading of power plants to the beginning

снижени  уставок АРВ по напр жению составл ет величину Та. the voltage drop of the ARV is Ta.

В том случае, когда требуема  разгрузка электропередачи обеспечиваетс  только за счет повышени  напр жени  на шинах электростанции в начальной фазе процесса, снижение уставок АРВ следует начинать сразу после прохождени  гидроудара.In the case when the required unloading of the power transmission is ensured only by increasing the voltage on the tires of the power plant in the initial phase of the process, the reduction of the ARV settings should begin immediately after the passage of the hydraulic shock.

Скорость снижени  уставок АРВ должна быть такой, чтобы в момент окончани  разгрузки были достигнуты заданные значени  уставок в послеаварийном режиме, соответствующие длительно допустимому уровню напр жени  на шинах электростанции . Изменение уставок с указанной скоростью позволит произвести переход на послеаварийный уровень напр жени  без колебаний активной мощности электропередачи , поскольку снижение загрузки электропередачи , вызываемое разгрузкой электростанции, компенсируетс  увеличением загрузки за счет снижени  потреблени  мощности местной нагрузкой при снижении напр жени . Исход  из этихуслоd YThe speed of decreasing the ARV settings should be such that at the moment of the end of unloading, the specified values of the settings in the emergency mode corresponding to the long-term allowable voltage level on the power plant tires are reached. Changing the settings at the indicated speed will allow switching to the post-emergency voltage level without fluctuating the active power transmission power, since the decrease in power transmission load caused by the unloading of the power plant is compensated by the increase in load due to the decrease in power consumption by the local load while reducing the voltage. The outcome of these conditions is Y

Бий,скорость, снижени  уставок АРВ ()Beat, speed, setpoint reduction ARV ()

определ етс  выражениемdefined by the expression

d Y 1 d PCd Y 1 d PC

d t аи d t - скорость разгрузки электростанцииd t ai d t - discharge rate of the power plant

по активной мощности.by active power.

При практической реализации изменение уставок АРВ по напр жению всех генераторов ГЭС может осуществл тьс  с использованием системы противоаварий- ного управлени  уровнем напр жени  на шинах электростанции, а разгрузка ГЭС - с использованием группового регул тора активной мощности. Кроме того, должны быть определены промежутки времени TI, T2, Тз и суммарное врем  Т Тч + Т2 + Тз. Этим временем определ етс  максимально допустимый уровень, до которого может быть повышено напр жение на шинах ГЭС в начальной фазе процесса при повышении уставок АРВ. Чем меньше Т, тем выше допустимый уровень напр жени  в начальной фазе переходного процесса, тем на большее значение могут быть увеличены уставки АРВ и тем выше эффективность про- тивоаварийного управлени .In practical implementation, changes in the ARV settings for the voltage of all hydroelectric generators can be carried out using an emergency control system for the voltage level on the power plant tires, and unloading of hydroelectric power stations can be done using a group active power controller. In addition, the time intervals TI, T2, Tz and the total time T Th + T2 + Tz must be determined. This time determines the maximum permissible level to which the voltage on the tires of the hydroelectric power station can be increased in the initial phase of the process with an increase in the ARV settings. The lower T, the higher the permissible voltage level in the initial phase of the transient process, the higher the ARV settings can be increased and the higher the efficiency of emergency control.

Длительность Ti зависит от интенсивности аварийного возмущени  и режима энергосистемы. Максимальна  длительность Ti может быть определена предварительно расчетным путем дл  предельного по услови м динамической устойчивости аварийного возмущени , привод щего к наиболее т желому послеаварийному режиму. При этом в большинстве случаев запуск разгрузки производитс  не в момент достшке- ни  относительным углом своего максимального значени , а несколько позже , в результате чего может несколько снизитьс  качество демпфировани  послеава- рийных колебаний, но суммарный эффект от противоаварийного управлени  не изменитс .The duration of Ti depends on the intensity of the disturbance and the mode of the power system. The maximum duration Ti can be preliminarily determined by calculation for the ultimate in dynamic stability of the emergency disturbance leading to the most severe post-emergency mode. Moreover, in most cases, the unloading is started not at the moment when the relative angle reaches its maximum value, but a little later, as a result of which the quality of damping of the accidental oscillations may decrease slightly, but the total effect of the emergency control will not change.

Промежуток времени Т2 от момента запуска разгрузки электростанции до разгрузки электропередачи на заданную величину (или до начала снижени  момента на валахThe time interval T2 from the moment of starting the unloading of the power plant to the unloading of the power transmission by a predetermined amount (or before the start of the reduction of the moment on the shafts

гидроагрегатов после прохождени  гидроудара , дл  тех случаев, когда дл  обеспечени  требуемого запаса устойчивости в послеаварийном режиме достаточно разгрузки , достигаемой за счет повышени  напр жени )  вл етс  величиной практически посто нной. Его длительность может быть определена либо расчетным путем, либо экспериментально.hydraulic units after the passage of hydroblow, for those cases when, to ensure the required safety margin in the emergency mode, unloading achieved by increasing the voltage is sufficient) is practically constant. Its duration can be determined either by calculation or experimentally.

Промежуток времени Тз определ етс The time interval Tk is determined

исход  из прин тых уровней повышени  напр жени  в начальной и конечной фазах процесса, величины регулирующего эффекта местной нагрузки по напр жению и скорости разгрузки ГЭС.based on the accepted levels of voltage increase in the initial and final phases of the process, the magnitude of the regulating effect of the local load on the voltage and the discharge speed of the hydroelectric power station.

Из изложенного следует, что предлагаемый способ максимально использует потенциальные возможности возбудительных систем гидрогенераторов дл  обеспечени  динамической устойчивости в начальной фазе аварийного процесса; позвол ет использовать разгрузку гидростанций путем закрыти  направл ющих аппаратов в качестве противоаварийного меропри ти , при этом обеспечиваетс  необходимый запасIt follows from the foregoing that the proposed method makes maximum use of the potential capabilities of the excitation systems of hydrogenerators to provide dynamic stability in the initial phase of the emergency process; allows you to use the unloading of hydropower plants by closing the guiding devices as an emergency response, while providing the necessary margin

устойчивости энергосистемы в послеаварийном режиме при максимальной разгрузке ГЭС, исключаетс  отрицательное действие гидроудара и избыточные колебани  мощности, вызванные изменением напр жени  на шинах ГЭС.stability of the power system in the emergency mode at maximum unloading of the hydroelectric power station, the negative effect of water hammer and excessive power fluctuations caused by changes in the voltage on the tires of the hydroelectric power station are excluded.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ противоаварийного управлени  гидроэлектростанцией, заключающийс  в вы влении аварийного режима, в которомSUMMARY OF THE INVENTION A method for emergency control of a hydroelectric power plant, comprising detecting an emergency mode in which дл  обеспечени  устойчивости необходима разгрузка электростанции по активной мощности, повышени  уставок автоматических регул торов возбуждени  (АРВ) по напр жению всех гидрогенераторов иto ensure stability, it is necessary to unload the power plant in terms of active power, to increase the settings of automatic excitation controllers (ARV) with respect to the voltage of all hydrogenerators, and разгрузке электростанции по активной мощности, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности противоаварийного управлени , уставки АРВ по напр жению гидрогенератора повышают доunloading the power plant by active power, characterized in that, in order to increase the efficiency of emergency control, the ARV settings for the voltage of the hydrogenerator are increased to величины, соответствующей максимально допустимому уровню напр жени  на шинах электростанции в течение заданного времениvalue corresponding to the maximum allowable voltage level on the tires of the power plant for a given time Т Ti + Т2 + Тз,T Ti + T2 + Tz, где Ti - интервал времени, определ емый временем достижени  относительным углом по электропередаче своего максимального значени ;where Ti is the time interval determined by the time the relative angle of transmission reaches its maximum value; Та - интервал времени, определ емый временем разгрузки электропередачи на заданную величину;Ta is the time interval determined by the time of unloading the power transmission by a given value; Тз - интервал времени, определ емый снижением уставок АРВ по напр жению с заданной скоростью до величин, соответствующих максимально допустимому уровню напр жени  на шинах электростанции в течение длительного времени,Тз is the time interval determined by the reduction of the ARV settings for voltage at a given speed to values corresponding to the maximum permissible voltage level on the tires of the power plant for a long time, через интервал времени Ti производ т закрытие направл ющих аппаратов гидротурбин , обеспечивающих разгрузку электропередачи на Заданную величину, через интервал времени Ti +T2 начинают снижение уставок АРВ по напр жению гидрогенераторов со скоростью, пропорциональной отношению скорости разгрузки электростанции и регулирующего эффекта местной нагрузки по напр жению, через интервал времени Т - Ti + Т2 + Тз устанавливают напр жение на шинах электростанции, равное максимально допустимому уровню в течение длительного времени.after a time interval Ti, the guiding apparatuses of hydraulic turbines are closed, which ensure that the power transmission is unloaded by a specified value; after a time interval Ti + T2, the ARV settings for the voltage of the hydrogenerators begin to decrease at a rate proportional to the ratio of the discharge speed of the power plant and the regulating effect of the local voltage load, through the time interval T - Ti + T2 + Tz, the voltage on the tires of the power plant is set equal to the maximum allowable level for a long time.
SU904857468A 1990-08-06 1990-08-06 Method of antiemergency control of hydroelectric station RU1771032C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904857468A RU1771032C (en) 1990-08-06 1990-08-06 Method of antiemergency control of hydroelectric station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904857468A RU1771032C (en) 1990-08-06 1990-08-06 Method of antiemergency control of hydroelectric station

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1771032C true RU1771032C (en) 1992-10-23

Family

ID=21531147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904857468A RU1771032C (en) 1990-08-06 1990-08-06 Method of antiemergency control of hydroelectric station

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1771032C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 269270, кл. Н 02 J 3/24, 1968, Кощеев Л.А., Невельский В.Л., Эдлин М.А, Противоаварийное управление уровнем напр жени на шинах крупных электростанций. - Электрические станции, 1981, Ms 4, с. 56-59. Авторское свидетельство СССР № 1448381, кл. Н 02 Р 9/14, 1986. Авторское свидетельство СССР № 824366, кл. Н 02 J 3/24, 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0320718B1 (en) Variable speed pumping-up system
US5332959A (en) Control of constant speed and constant maximum temperature of a gas turbine
US5561358A (en) Variable speed pumping-up generator
RU1771032C (en) Method of antiemergency control of hydroelectric station
US4430574A (en) Method for switching operation of water wheel or pump water wheel
JP2000069797A (en) Wind power generator
US12129830B2 (en) Active power boosting in wind power plants
US20240003334A1 (en) Active power boosting in wind power plants
CN110729753A (en) Unit frequency and voltage control method suitable for high-voltage direct current sending end island operation
JPS6160996B2 (en)
RU2810330C1 (en) Method for pulse unloading of power gas turbine plant during sudden load shedding
SU961092A1 (en) Method of automatic arresting of hydroelectric unit from synchronous compensator mode
Chapman et al. Operation of an isolated hydro plant supplying an HVDC transmission load
JPH06241158A (en) Variable velocity power generator, variable velocity pumped storage power generator and drive control of them
CN116073450A (en) Active power control method and device for wind power plant
JP2950606B2 (en) Voltage controller for variable speed pumped storage power generation system
CN116365601A (en) Offshore wind power flexible direct-delivery grid-connected power control method and system
RU2165124C1 (en) Method for frequency actuated reclosing of load
JPS63170567A (en) Hydraulic turbine speed control method for governor less variable-speed hydraulic turbine generator
JP2752075B2 (en) Control devices for hydraulic machines
CN118868236A (en) Grid-connected control method and system of desulfurization wastewater power generation system
SU1089697A1 (en) Versions of method of adjusting inverter converter substation driven synchronous machine (compensator)
SU660185A1 (en) Arrangement for automatic control of synchronous generator excitation
JPS61134699A (en) Load follow-up controller for boiling water type nuclear power plant
JPS5874834A (en) Gas turbine controller