RU2381605C1 - Способ выявления асинхронного режима энергосистемы - Google Patents
Способ выявления асинхронного режима энергосистемы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2381605C1 RU2381605C1 RU2008149484/09A RU2008149484A RU2381605C1 RU 2381605 C1 RU2381605 C1 RU 2381605C1 RU 2008149484/09 A RU2008149484/09 A RU 2008149484/09A RU 2008149484 A RU2008149484 A RU 2008149484A RU 2381605 C1 RU2381605 C1 RU 2381605C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vectors
- values
- power system
- voltage
- voltage vectors
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении надежности выявления асинхронного режима энергосистемы. Согласно способу определяют значение векторов напряжений на каждом из концов контролируемого участка линии электропередачи энергосистемы, значения векторов напряжений измеряют не менее чем на двух последовательных интервалах времени, затем определяют величину их векторного произведения на каждом из интервалов времени и сравнивают знак полученного результата векторного произведения на текущем интервале времени со знаком результата векторного произведения на предшествующем интервале времени, в случае выявления факта изменения знака указанной величины вычисляют абсолютную величину суммы значения векторов напряжений и абсолютную величину разности значения векторов напряжений, которые сравнивают между собой, при этом, если величина разности значения векторов напряжений превышает или равна величине суммы значений векторов напряжений, фиксируют факт наличия асинхронного режима. 3 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности, к технологии выявления возникновения асинхронного режима в электроэнергетической системе.
Известен способ выявления асинхронного режима работы энергосистемы, включающий определение векторов напряжений на границах контролируемого участка линии электропередачи (Наровлянский В.Г. Современные методы и технические средства контроля и предотвращения асинхронного режима электроэнергетической системы. М.: Энергоатомиздат, 2004, с.61-62).
Недостатком известного способа является необходимость использования предварительной информации о параметрах энергосистемы в период асинхронного режима. При задании значения угла срабатывания в известном способе определяют эквивалентные моделируемые сопротивления в обе стороны от места установки. Задание настройки по углу состоит в подборе таких установок, которые удовлетворяли бы как режимам работы в нормальной схеме, так и всей совокупности режимов ремонтных схем. Для этого производят расчеты на ЭВМ асинхронных режимов в нормальной схеме и определяют диапазон изменения углов. Аналогичные расчеты выполняются для ремонтных схем. Пересечение диапазонов определяет величину значения угла выявления асинхронного режима.
Другим недостатком известного способа является необходимость расчета величины угла между векторами напряжений в двух узлах, ограничивающих контролируемый участок, что связано с необходимостью выполнения тригонометрических вычислений, требующих достаточно больших вычислительных ресурсов микропроцессорного контроллера системы противоаварийной автоматики.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности выявления асинхронного режима энергосистемы.
Техническим результатом является уменьшение количества пропусков выявления асинхронного режима энергосистемы, уменьшение количества излишних и ложных срабатываний автоматических устройств ликвидации асинхронного режима.
Указанная задача достигается тем, что в известном способе выявления асинхронного режима энергосистемы, включающем определение значение векторов напряжений на каждом из концов контролируемого участка линии электропередачи энергосистемы, значения векторов напряжений измеряют не менее чем на двух последовательных интервалах времени, затем определяют величину их векторного произведения на каждом из интервалов времени и сравнивают знак полученного результата векторного произведения на текущем интервале времени со знаком результата векторного произведения на предшествующем интервале времени, в случае выявления факта изменения знака указанной величины вычисляют абсолютную величину суммы значения векторов напряжений и абсолютную величину разности значения векторов напряжений, которые сравнивают между собой, при этом, если величина разности значения векторов напряжений превышает или равна величине суммы значений векторов напряжений, фиксируют факт наличия асинхронного режима энергосистемы.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим информационным источникам показали, что предлагаемый способ неизвестен и не следует явным образом из известного уровня техники, т.е. соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Предлагаемый способ выявления асинхронного режима работы энергосистемы может быть реализован на базе промышленного микропроцессорного контроллера противоаварийной автоматики, установленного в системе противоаварийной автоматики на контролируемом участке линии электропередачи.
Таким образом, заявленный способ является доступным, а следовательно, практически применимым.
На чертежах представлены векторные диаграммы контролируемого процесса.
На фиг.1 представлена диаграмма векторного произведения значений векторов напряжений, определенных на каждом из концов контролируемого участка линии электропередачи энергосистемы; на фиг.2 - векторная диаграмма при развороте значений векторов напряжения, определенных на каждом из концов контролируемого участка линии электропередачи энергосистемы относительно друг друга; на фиг.3 - векторная диаграмма при сведении значений векторов напряжения определенных на каждом из концов контролируемого участка линии электропередачи энергосистемы относительно друг друга.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
На контролируемом участке линии электропередачи устанавливают микропроцессорный контроллер противоаварийной автоматики и периодически не менее чем на двух последовательных интервалах времени проводят измерение комплексного значения напряжения на ближнем конце контролируемого участка и комплексного значения напряжения на дальнем конце этого участка.
Интервал времени измерения режимных параметров должен выбираться на основании характерного времени развития короткого замыкания в электроэнергетической системе. На практике достаточно использовать интервалы времени в пределах от 1 до 20 мс.
Рассмотрим определение значений векторов напряжений на каждом из концов контролируемого участка на текущем интервале времени.
Получив комплексные величины напряжений в виде:
где U1 - модуль напряжения на ближнем конце контролируемого участка,
Ua1 - активная составляющая напряжения U1,
Ur1 - реактивная составляющая напряжения L1,
U2 - модуль напряжения на дальнем конце контролируемого участка,
Ua2 - активная составляющая напряжения U2,
Ur2 - реактивная составляющая напряжения U2,
α1 - угол напряжения на ближнем конце контролируемого участка,
α2 - угол напряжения на дальнем конце контролируемого участка.
И переходя в трехмерное пространство векторов 
, определяют значения векторов напряжения на ближнем и на дальнем концах контролируемого участка с координатами 
и 
соответственно.
Векторное произведение значения векторов напряжения на ближнем и на дальнем концах контролируемого участка определяют следующей величиной:
где 
- вектор произведения значения векторов напряжения на ближнем и на дальнем
концах контролируемого участка,
Аx, Аy и Аz - координаты значения вектора напряжения на ближнем конце контролируемого участка в плоскостях 
соответственно,
Bx, By и Вz- координаты значения вектора напряжения на дальнем конце контролируемого участка в плоскостях 
соответственно,
После определения значений векторов напряжений на каждом из концов контролируемого участка, измеренных не менее чем на двух последовательных интервалах времени, рассчитывают величину векторного произведения значения векторов напряжения на текущем (τi) интервале наблюдения.
Поскольку векторы 
и 
находятся в плоскости 
, то z - элементы этих векторов нулевые, тогда векторное произведение значения векторов напряжения на ближнем и на дальнем концах контролируемого участка будет иметь вид:
В результате вычисления произведения получают (см. фиг.1):
Поскольку вектор 
направлен вдоль оси 
, то его длину определяют в виде:
где Сz - длина вектора 
Эта длина вектора 
численно соответствует площади параллелограмма ОАСВ на диаграмме векторного произведения значений векторов напряжений, определенных на каждом из концов контролируемого участка (см. фиг 1).
При провороте значений векторов напряжений, определенных на каждом из концов контролируемого участка друг относительно друга, величина Сz изменяется от
нуля до максимума при 90°, затем снижается до нуля при 180° и далее меняет знак и увеличивается до максимума в отрицательном направлении до 270°, а затем снова возвращается к нулю при 360°.
Событие пересечения угла 180° происходит при развороте значений векторов напряжений, определенных на каждом из концов контролируемого участка, в противоположные стороны. Событие пересечения угла 0° происходит при направленности значений векторов напряжений, определенных на каждом из концов контролируемого участка, в одну сторону.
Из Фиг.2 и 3 видно, что при развороте значений векторов напряжений, определенных на каждом из концов контролируемого участка, длина вектора суммы данных векторов меньше длины вектора разности данных векторов, при сведении значений векторов напряжений, определенных на каждом из концов контролируемого участка, - наоборот (соответственно).
Далее выполняют сравнение знака signum(Cz(τi)) полученного результата на текущем интервале наблюдения со знаком результата signum(Cz(τi-1)) вычислений на предшествующем (τi-1) интервале наблюдения.
В случае, когда знаки результатов разные, т.е.
signum(Cz(τi)) ≠ signum(Cz(τi-1)),
выполняют вычисление абсолютной величина суммы значения векторов напряжений 
и вычисление абсолютной величины разности значения векторов напряжений 
. Затем производят сравнение полученных величин по условию:
Факт наличия асинхронного режима соответствует совместному выполнению условий:
Пример
Рассмотрим процесс выявления асинхронного режима на контролируемом участке линии электропередачи при возникновении аварийной ситуации в энергосистеме.
На контролируемом участке линии электропередачи устанавливают микропроцессорный контроллер противоаварийной автоматики и периодически не менее чем на двух последовательных интервалах времени проводят измерение комплексного значения напряжения на ближнем конце контролируемого участка и комплексного значения напряжения на дальнем конце этого участка.
Измерение проводили на двух последовательных интервалах времени, равных 10 мc.
Измеренные комплексные величины напряжений на концах контролируемого участка в момент времени τ1=0,01c составили:
При переходе в трехмерное пространство векторов 
значения векторов напряжения на ближнем и на дальнем концах контролируемого участка с координатами составляют 
и 
соответственно.
Векторное произведение значения векторов напряжения на ближнем и на дальнем концах контролируемого участка определяют следующей величиной:
Результат векторного произведения имеет значение:
Cz1=-7141,7
Комплексные величины напряжений на границах защищаемого участка в момент времени τ2=0,02 с:
и, переходя в трехмерное пространство векторов 
, определяем значения векторов напряжения на ближнем и на дальнем концах контролируемого участка с координатами 
и 
соответственно.
Векторное произведение значения векторов напряжения на ближнем и на дальнем концах контролируемого участка определяют следующей величиной:
Результат векторного произведения имеет значение:
Cz2=17844,1
В результате сравнения знаков полученных векторных произведений имеем:
-7141,7≠17844,1
Полученное неравенство свидетельствует о развороте значений векторов напряжений, определенных на каждом из концов контролируемого участка, в противоположные стороны.
В этом случае необходимо вычислить абсолютную величину суммы значения векторов напряжений 
, абсолютную величину разности значения векторов напряжений 
и произвести их сравнение:
Выполнение условий неравенства знаков векторных произведений (-7141,7≠17844,1) и превышения величины разности значения векторов напряжений над величиной суммы значений векторов напряжений (
) свидетельствует о
наличии асинхронного режима в энергосистеме.
Предлагаемый способ выявления асинхронного режима энергосистемы позволяет повысить надежность выявления асинхронного режима работы энергосистемы. При этом исключаются необходимость предварительных расчетов режимов энергосистемы, проблемы, связанные с цикличностью изменения углов векторов, снижаются требования к вычислительным ресурсам микропроцессорного контроллера противоаварийной автоматики. Повышение надежности выявления асинхронного режима энергосистемы обеспечивает уменьшение числа отказов, излишних и ложных срабатываний автоматики ликвидации асинхронного режима.
Предлагаемый способ выявления асинхронного режима энергосистемы может быть использован в пусковом органе противоаварийной автоматики, в частности автоматики ликвидации асинхронного режима энергосистем России и зарубежных стран. Его использование позволит повысить надежность и устойчивость функционирования автоматических устройств ликвидации асинхронного режима, что, несомненно, приведет к экономическому эффекту (выгоде) в работе промышленных и энергетических предприятий.
Claims (1)
- Способ выявления асинхронного режима энергосистемы, включающий определение значения векторов напряжений на каждом из концов контролируемого участка линии электропередачи энергосистемы, отличающийся тем, что значения векторов напряжений измеряют не менее чем на двух последовательных интервалах времени, затем определяют величину их векторного произведения на каждом из интервалов времени и сравнивают знак полученного результата векторного произведения на текущем интервале времени со знаком результата векторного произведения на предшествующем интервале времени, в случае выявления факта изменения знака указанной величины вычисляют абсолютную величину суммы значений векторов напряжений и абсолютную величину разности значений векторов напряжений, которые сравнивают между собой, при этом, если величина разности значения векторов напряжений превышает или равна величине суммы значений векторов напряжений, фиксируют факт наличия асинхронного режима.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008149484/09A RU2381605C1 (ru) | 2008-12-16 | 2008-12-16 | Способ выявления асинхронного режима энергосистемы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008149484/09A RU2381605C1 (ru) | 2008-12-16 | 2008-12-16 | Способ выявления асинхронного режима энергосистемы |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2381605C1 true RU2381605C1 (ru) | 2010-02-10 |
Family
ID=42123929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008149484/09A RU2381605C1 (ru) | 2008-12-16 | 2008-12-16 | Способ выявления асинхронного режима энергосистемы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2381605C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2661351C1 (ru) * | 2017-04-28 | 2018-07-16 | Владимир Григорьевич Наровлянский | Способ выявления и ликвидации асинхронного режима на объектах электроэнергетической системы |
| RU2747223C1 (ru) * | 2020-11-23 | 2021-04-29 | Акционерное общество "Научно-технический центр Единой энергетической системы Противоаварийное управление" (АО "НТЦ ЕЭС Противоаварийное управление") | Способ выявления асинхронного режима |
| RU2813258C1 (ru) * | 2023-03-22 | 2024-02-08 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством" | Способ выявления и ликвидации асинхронного режима на объектах электроэнергетической системы |
-
2008
- 2008-12-16 RU RU2008149484/09A patent/RU2381605C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| НАРОВЛЯНСКИЙ В.Г. Современные методы и технические средства контроля и предотвращения асинхронного режима электроэнергетической системы. - М.: Энергоатомиздат, 2004, с.61-62. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2661351C1 (ru) * | 2017-04-28 | 2018-07-16 | Владимир Григорьевич Наровлянский | Способ выявления и ликвидации асинхронного режима на объектах электроэнергетической системы |
| RU2747223C1 (ru) * | 2020-11-23 | 2021-04-29 | Акционерное общество "Научно-технический центр Единой энергетической системы Противоаварийное управление" (АО "НТЦ ЕЭС Противоаварийное управление") | Способ выявления асинхронного режима |
| RU2813258C1 (ru) * | 2023-03-22 | 2024-02-08 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством" | Способ выявления и ликвидации асинхронного режима на объектах электроэнергетической системы |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3315771B1 (en) | Method, apparatus and system for detecting fatigue state of toothed belt of wind generator set | |
| CN1068145C (zh) | 用于保护继电器的零序电压极化方向元件 | |
| US9316207B2 (en) | Fault detection device for wind power generator and means of judgment thereof | |
| KR20180011212A (ko) | 윈드 발전기 세트를 위한 요잉 제어 방법 및 디바이스 | |
| US10527467B2 (en) | Rotation angle detector which can detect entry of foreign substances | |
| CN104808653A (zh) | 基于滑模的电机伺服系统加性故障检测和容错控制方法 | |
| CN102566477B (zh) | 冗余信息处理方法、处理装置及工程机械 | |
| EP1418312A2 (en) | Turbine blade oxidation monitoring and life prediction using neural network based diagnostic techniques in conjunction with pyrometer signals | |
| RU2381605C1 (ru) | Способ выявления асинхронного режима энергосистемы | |
| CN102459888A (zh) | 用于平衡风力涡轮机的方法 | |
| CN107222169B (zh) | 一种基于离群点检测的光伏阵列实时监控与故障检测方法 | |
| CN116990683B (zh) | 一种基于电变量的驱动电机堵转检测系统及检测方法 | |
| CN115574852A (zh) | 一种传感器故障自适应监测的方法及系统 | |
| CN113253059A (zh) | 一种利用温度突变量的海缆故障检测方法 | |
| EP3312844B1 (en) | Abnormality indication monitoring system | |
| CN104614578A (zh) | 一种波头时间的确定方法及系统 | |
| CN114935450A (zh) | 一种大跨斜拉桥拉索阻尼器的失效监测报警方法 | |
| RU2204877C1 (ru) | Способ выявления и ликвидации асинхронного режима в электроэнергетической системе устройством автоматики | |
| CN105445662B (zh) | 基于数学计算的电机绕组故障诊断方法 | |
| CN110196376A (zh) | 输电线的高速保护 | |
| Daass et al. | An adaptive threshold for change detection methods using a windowed entropy-based criterion-Application to fault-tolerant fusion in collaborative mobile robotics | |
| CN117420383A (zh) | 电缆监测方法、装置、设备及存储介质 | |
| Kumar | Automatic Bridge Monitoring System Using IoT | |
| CN105912843A (zh) | 基于两视角和粒子滤波的非监督故障预报方法 | |
| CN105450146A (zh) | 基于多维信息监测的伺服驱动系统故障预测以及诊断方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101217 |