RU1815735C - Способ управлени электрической станцией, содержащей асинхронный генератор и источник реактивной мощности - Google Patents

Abstract

Область использовани : может быть использовано на электрических станци х, оснащенных асинхронными генераторами (АГ) и источниками реактивной мощности дл  управлени  переходными режимами. Сущность изобретени : контролируют отклонение первой производной скольжени  АГ от величины уставки и при положительном знаке отклонени  формируют дополнительный сигнал управлени , пропорциональный максимальному отклонению скорости изменени  скольжени  АГ, которым на заданном интервале времени уменьшают мощность первичного двигател  асинхронного генератора . Это позвол ет повысить устойчивость электроэнертетической системы путем локализации аварийного возмущени . 1 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано на электрических станци х, оснащенных асинхронными генераторами (АГ) и источниками реактивной мощности (ИРМ) дл  управлени  переходными режимами.

Цель изобретени  - повышение устойчивости электроэнергетической системы путем локализации аварийного возмущени .

Осуществление способа по сн етс  с помощью блок-схемы устройства, приведенной на чертеже.

Устройство содержит датчик 1 измерени  скольжени  АГ, согласующий блок 2, дифференцирующий блок 3, блок 4 сравнени , максиселектор 5, усилитель 6, блок 7 аварийного регулировани  турбины, электрогидравлический преобразователь 8, гидравлическую часть системы регулировани 

9, регулирующие клапаны 10 и турбину 11. Измерительный датчик 1 св зан непосредственно с валом ротора асинхронного генератора . Выход датчика 1 скольжени  АГ подсоединен к входу согласующего блока 2, выход которого св зан с входом дифференцирующего блока 3. Выход блока 3 дифференцировани  соединен с одним из входов блока 4 сравнени , на другой вход которого подаетс  опорное напр жение, пропорциональное величине заданной уставки по первой производной скольжени  АГ, а выход блока 4 подключен к входу максиселектора 5, один из выходов которого св зан с блоком 7 аварийного регулировани  турбины непосредственно , а другой - через усилитель 6. Выход блока 7 подсоединен к входу элек-, трогидравлического преобразовател  8, выход которого св зан с входом

00

ел

XI Сл СЛ

гидравлической части системы регулировани  9, выход которой подсоединен к регулирующим клапанам 10 турбины 11.

В данной блок-схеме датчик 1 служит дл  определени  величины текущего скольжени  асинхронного генератора в виде посто нного напр жени , а согласующий блок 2 -дл  согласовани  величины напр жени  на выходе датчика скольжени  с входом блока 3 дифференцировани . Дифференцирующий блок предназначен дл  формировани  сигнала, пропорционального скорости изменени  скольжени  АГ. Блок 4 сравнени  выполн ет функцию измерени  отклонени  текущего значени  первой производной скольжени  асинхронного генератора относительно величины заданной уставки (A S АГ S Aft - Здго) и формировани  сигнала соответствующей пол рности дл  запуска схемы максиселектора 5. Мак- сиселектор, содержащий в своем составе запускающее устройство, схему сравнени  и устройство запоминани , предназначен дл  выделени  максимального значени  отклонени  первой производной скольжени  АГ ( A S Afmax) и запуска блока 7 аварийного регулировани  турбины. Усилитель 6 служит дл  усилени  сигнала, пропорционального A S АГтах и передачи его к блоку 7 аварийного регулировани  турбины. Блок 7 аварийного регулировани  турбины предназначен дл  формировани  на заданном интервале времени управл ющего импульса ,величина которого пропорциональна максимальному отклонению скорости изменени  скольжени  АГ, и передачи его через электрогидравлический преобразователь 8 к гидравлической части системы регулировани  9 первичного двигател . . При изменении режима работы энергосистемы измен ютс  значени  режимных параметров ЭЭС и асинхронного генератора . При этом измен етс  выходной сигнал измерительного датчика 1 скольжени  АГ.

Датчик 1, св занный с валом ротора асинхронного генератора, измер ет величину напр жени , пропорциональную скольжению АГ и полученный сигнал в виде посто нного напр жени  поступает через согласующий блок 2 к дифференцирующему блоку 3, Блок 3. формиру  сигнал, пропор- . циональный скорости изменени  скольжени  АГ, передает его к блоку 4 сравнени , в котором он сравниваетс  с величиной опорного напр жени , пропорционального за- данной уставке по первой производной скольжени  (S АГО). С выхода блока 4 полученный разностный сигнал А 5дг соот0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ветствующей пол рности поступает на вход максиселектора 5.

Максиселектор выполнен таким образом , что его запуск происходит только при положительном знаке отклонени  текущего значени  S Art от величины уставки S АГО ( AS ). При выполнении этого услови  начинаетс  процесс накоплени  максимальных значений отклонений А S-АГ в устройстве запоминани  ПО УСЛОВИЮ A S АГ текущее

-А 5дг предыдущее 0. Выполнение услови 

ДЗдГтекущее AS АГ предыдущее Означает,

что при данном возникшем аварийном возмущении в системе вы влено максимальное отклонение,первой производной скольжени  АГ A S АГтах. При этом процесс накоплени  значений A S АГ в запоминающем устройстве прекращаетс , подаетс  команда на запуск блока 7 (начинаетс  отсчет интервала времени прохождени  импульса).и сигнал, пропорциональный З АГтах с выхода запоминающего устройства максиселектора , усиленный в соответствии с установленным в усилителе 6 коэффициентом усилени  (К), поступает на блок 7 аварийного регулировани  турбины.

В переходных режимах, сопровождающихс  снижением скольх ени  асинхронного генератора (например, при набросе нагрузки или отключени  генерирующей мощности в энергосистеме), а также в режимах сброса электромагнитной мощности АГ, неопасного с точки зрени  нарушени  устойчивости системы, знак выходного сигнала блока 4 сравнени  будет отрицательным и управление.станцией, содержащей асинхронный генератор и ИРМ, осуществл етс  в соответствии с известным способом управлени , выбранным в качестве прототипа.

При аварийных ситуаци х в системе, характеризующихс  возникновением боль- ших небалансов мощности на валу агрегатов (короткие замыкани  в сети, отключени  крупных нагрузок), выходной сигнал блока 3 дифференцировани , пропорциональный первой производной скольжени  .АГ, превышает опорное напр жение Uon S АГО и на выходе блока 4 сравнени  по вл етс  положительный сигнал, осуществл ющий запуск схемы максиселектора 5, При срабатывании максиселектора происходит вы вление максимального отклонени  первой производной скольжени  АГ и сигнал, пропорциональный A S АГтах, усиленный в усилителе б, поступает на вход блока.7 аварийного регулировани  турбины, где на заданном интервале времени форми-. руетс  управл ющий импульс, который с выхода .блока 7 подаетс  на вход

быстродействующего электрогидравлического преобразовател  8.

Передаточна  функци  электрогидравлического преобразовател  имеет следующий вид:

1

7агп -- Т+р-Тэгп X tWn(p) К AS АГтах,

где 7/эгп - воздействие на гидравлическую часть системы регулировани  первичного двигател  (выходной сигнал ЭГП);

ТЭгп - посто нна  времени электрогидравлического преобразовател ;

К- коэффициент усилени  сигнала, пропорционального максимальному отклонению первой производной скольжени  АГ;

р - оператор дифференцировани ;

Wn(p) - передаточна  функци  запускающего устройства максиселектора, равна :

О при S АП - S АГО О, 1 при5 АП-5Аго 0;

1 при t to + Ти,

О npnt t + TM,

где 10- момент времени, при котором подаетс  команда на запуск блока 7 аварийного регулировани  турбины;

Тп - длительность управл ющего импульса .

С выхода электрогидравлического преобразовател  сформированный дополнительныйсигнал управлени , пропорциональный A S дгтах, подаетс  на вход гидравлической части системы регулировани  9. Ко всем другим входам гидравлической части поступают другие сигналы, осуществл ющие регулирование режима работы первичного двигател  асинхронного генератора. При этом количество исходных каналов, их настройка и значени  коэффициента усилени  остаютс  без изменени 

С выхода гидравлической части системы регулировани  9 преобразованный и усиленный управл ющий сигнал воздействует на положение регулирующих клапанов 10 первичного двигател  11 в соответствии с передаточной функцией:

1

Т,

f/эгп +А(р)

(2)

где /л т положение регулирующих клапанов турбины;

Тс - посто нна  времени сервомотора регулирующих клапанов;

А(р) - операторное выражение, включающее в себ  сумму управл ющих воздейст- 5 вий от различных систем регулировани  режима работы первичного двигател  (от механизма управлени  турбиной, регул тора скорости и др.).

В зависимости от т жести возмущени 

0 в системе измен ютс  величины небаланса мощностей на валу агрегата и A S АГтах и, следовательно, степень изменени  мощности турбины асинхронного генератора дл  подавлени  аварийного небаланса.

5 Коэффициент усилени  К и длительность управл ющего импульса Ти выбираетс  на основании предварительного расчета электромеханического процесса в энергосистеме из услови , чтобы при т желой ава0 рии вблизи станции (например, при трехфазном коротком замыкании на шинах) обеспечивалось полное закрытие регулирующих клапанов первичного двигател . При этом врем  дополнительного воздействи 

5 на турбину АГ сигналом, пропорциональным AS АГтах. должно находитьс  вдиэпа- зоне значений 0,25 - 0,4 с, нижний предел которого должен быть не менее эквивалентной посто нной времени гидравлической

0 части системы регулировани , а верхний - ограничен величиной, при которой возможно переторможение агрегата.

Границы района энергосистемы, в котором необходимо локализовать аварийное

5 возмущение путем управлени  станцией с

АГ, завис т от выбора значени  уставки по

первой производной скольжени  S АГО

асинхронного генератора. Чем меньше ве; личина S АГО, тем к большему району энер0 госистемы привлекаетс  станци  с асинхронным генератором дл  ликвидации аварийного небаланса мощностей. При этом величина уставки по скорости изменени  скольжени  АГ должна быть больше

5 значений S АГ, имеющих место при неопас- . ных по условию устойчивости сбросах нагрузки .

Таким образом, способ управлени  электрической станцией, содержащей асин0 хронный генератор и источник реактивной мощности, обеспечивает локализацию аварийного возмущени , повыша  тем самым устойчивость электроэнергетической системы .

Claims (1)

1. 5 Формула изобретени 

   Способ управлени  электрической станцией , содержащей асинхронный генератор и источник реактивной мощности, состо щий в том, что измер ют режимные параметры энергосистемы и скольжение асинхронного генератора, формируют первую производную скольжени  асинхронного генератора , суммируют отклонени  режимных параметров энергосистемы, отклонение скольжени  от номинального значени  и первую производную скольжени , и пропорционально этой сумме регулируют реактивную мощность источника, о т л и ч a tout и и с   тем, что. с целью повышени  устойчивости электроэнергетической системы путем локализации аварийного возмущени , контролируют отклонение первой производной скольжени  асинхронного ге

   5

   нератора от величины уставки, и при положительном знаке отклонени  вы вл ют его максимальное значение, формируют запускающий сигнал в интервале времени, нижний предел длительности которого должен быть не менее эквивалентной посто нной времени гидравлической части системы регулировани , а верхний ограничен величиной, при которой возможно переторможение, в этом интервале измен ют мощность турбины асинхронного генератора пропорционально упом нутому максимальному отклонению первой производной скольжени  асинхронного генератора.