RU2686079C1 - Method for synchronizing parts of electrical grid - Google Patents
Method for synchronizing parts of electrical grid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686079C1 RU2686079C1 RU2017141897A RU2017141897A RU2686079C1 RU 2686079 C1 RU2686079 C1 RU 2686079C1 RU 2017141897 A RU2017141897 A RU 2017141897A RU 2017141897 A RU2017141897 A RU 2017141897A RU 2686079 C1 RU2686079 C1 RU 2686079C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parts
- network
- circuit
- synchronization
- electrical
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 102100033233 Cyclin-dependent kinase inhibitor 1B Human genes 0.000 description 1
- 102100033269 Cyclin-dependent kinase inhibitor 1C Human genes 0.000 description 1
- 101000943456 Homo sapiens Calcium and integrin-binding family member 2 Proteins 0.000 description 1
- 101000944361 Homo sapiens Cyclin-dependent kinase inhibitor 1B Proteins 0.000 description 1
- 101000944365 Homo sapiens Cyclin-dependent kinase inhibitor 1C Proteins 0.000 description 1
- 101100495328 Mus musculus Cdk7 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100202924 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) tsp-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 101150060219 tsp-1 gene Proteins 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/04—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for connecting networks of the same frequency but supplied from different sources
- H02J3/08—Synchronising of networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для синхронизации частей электрической сети при изменениях коммутационного состояния или синхронизации возбужденной синхронной машины с сетью.The invention relates to the field of electric power industry and can be used to synchronize parts of the electrical network with changes in the switching state or synchronization of the excited synchronous machine with the network.
Известен способ размыкания и замыкания электрических сетей для снижения потерь путем принудительного потокораспределения [Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 592 с.] и для обеспечения надежного электроснабжения разомкнутых электрических сетей за счет резервирования питания одной части сети от другой, подключенной к другому центру питания (ЦП), с возможностью последующего восстановления исходного состояния.There is a method of opening and closing of electrical networks to reduce losses by forced flow distribution [Idelchik VI Electrical systems and networks: Textbook for universities. - M .: Energoatomizdat, 1989. - 592 p.] And to ensure reliable power supply of open electrical networks by reserving the power of one part of the network from another connected to another power center (CPU), with the possibility of subsequent restoration of the original state.
Изменение точек размыкания электрической сети для предотвращения перерывов в электроснабжении осуществляют путем замыкания контура с последующим размыканием в новой точке.Changing the points of disconnection of the electrical network to prevent interruptions in the power supply is carried out by closing the circuit and then opening at a new point.
Недостатком способа размыкания и замыкания электрических сетей является невозможность изменения точек размыкания сети и восстановления исходного состояния без синхронизации ЦП в случае, если ЦП электрически не связаны, а запитаны от несинхронных источников генерации, например, от энергосистемы и источника малой генерации.The disadvantage of the method of opening and closing electric networks is the impossibility of changing the points of opening the network and restoring the original state without synchronizing the CPU if the CPU is not electrically connected, but powered from non-synchronous sources of generation, for example, from the power system and a small generation source.
Известен способ синхронизации частей электрических сетей при размыкании и замыкании электрических сетей в случае, если ЦП питаются от разных, электрически не связанных источников, в том числе от источника несинхронизированной генерации [патент РФ №2450406, С1 МПК 7 H02J 3/00, H02J 3/06, опубл. 10.05.2012]. В способе замыкание электрической сети осуществляется выключателями с синхронизацией объединяемых частей на основе измерений параметров режима с каждой стороны выбранного для замыкания выключателя.There is a method of synchronizing parts of electrical networks when opening and closing electrical networks if the CPU is powered from different, electrically unrelated sources, including from a source of unsynchronized generation [RF Patent No. 2450406, C1 MPK 7
Недостатком способа является необходимость выполнения измерений параметров режима и установки контрольно-измерительных приборов на каждом выключателе, используемом для замыкания цепи, сложности алгоритмов работы единого распределительного контроллера, что усложняет реализацию, снижает надежность, а также невозможность выполнения замыкания всех выключателей, замыкающих цепь, одновременно, что затягивает процесс синхронизации.The disadvantage of this method is the need to measure the parameters of the mode and install the instrumentation on each switch used to close the circuit, the complexity of the algorithms of a single distribution controller, which complicates the implementation, reduces the reliability and the inability to complete the circuit of all switches closing the circuit simultaneously which delays the synchronization process.
Наиболее близким, принятым за прототип, является способ синхронизации частей электрической сети, одной из которой выступает возбужденная синхронная машина [патент РФ №2359384, МПК H02J 3/40, H02J 3/42 (2006.01), опубл. 20.06.2009], в котором измеряют и регулируют частоту напряжения возбужденной синхронной машины в направлении сближения с частотой сети, измеряют разность фаз и включают возбужденную синхронную машину в сеть в момент совпадения фаз.The closest adopted for the prototype, is a method of synchronizing parts of the electrical network, one of which is an excited synchronous machine [RF patent №2359384,
В способе измеряют значение частоты, напряжений и разности фаз напряжений на замыкающем цепь выключателе. На первом подинтервале регулирования движения ротора синхронизируемой возбужденной синхронной машины приводят скольжение ее ротора к нулевому значению. На втором подинтервале регулирования регулируют возбуждение возбужденной синхронной машины до достижения разности напряжений нулевого значения. На третьем подинтервале регулируют разность фаз в соответствие с движением ротора возбужденной синхронной машины до достижения разностью фаз нулевых значений или близких к нулевым значениям, включают замыкающий цепь выключатель, переводя синхронную машину на параллельную работу с сетью.In the method, the value of frequency, voltages and phase differences of voltages on the circuit breaker switch is measured. On the first subinterval of controlling the movement of the rotor of a synchronized excited synchronous machine, the slip of its rotor leads to a zero value. On the second sub-interval of regulation, the excitation of the excited synchronous machine is controlled until the voltage difference reaches zero. On the third subinterval, the phase difference is adjusted in accordance with the rotor movement of the excited synchronous machine until the phase difference reaches zero values or close to zero values, the circuit breaker is switched on, transferring the synchronous machine to parallel operation with the network.
Недостатками способа являются:The disadvantages of the method are:
- сложность реализации, требующей выполнения измерений параметров режима с двух сторон каждого из выключателей, используемых для замыкания частей сети, запитанных от электрически несвязанных ЦП, с соответствующим их оснащением контрольно-измерительными приборами и синхронизаторами,- the complexity of the implementation, requiring measurements of the parameters of the mode on both sides of each of the switches used to close the parts of the network, powered by electrically uncoupled CPUs, with their corresponding equipment with instrumentation and synchronizers,
- затянутость процесса синхронизации при множественных разрывах цепи замыкания электрической сети с необходимостью первоначально последовательно включать без синхронизации выключатели, не создающие замыкание цепи, а затем включать с синхронизацией последний выключатель, замыкающий цепь, соединяющую части электрической сети.- the length of the synchronization process in case of multiple breaks of the circuit of the electrical circuit with the need to initially sequentially turn on without synchronization switches that do not create a circuit, and then turn on the last switch closing the circuit connecting parts of the electrical network.
Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является упрощение реализации и ускорение процесса синхронизации частей электрической сети при множественных разрывах цепи замыкания электрической сети.The task (technical result) of the present invention is to simplify the implementation and acceleration of the synchronization process of parts of the electrical network with multiple breaks of the circuit of the electrical circuit.
Это достигается тем, что в способе синхронизации частей электрической сети измеряют и регулируют напряжение и частоту напряжения одной части сети в направлении сближения с напряжением и частотой второй части сети, измеряют и регулируют угол между напряжениями частей сети до достижения нулевого или близкого к нулевому значений, включают все выключатели, замыкающие синхронизируемые части сети, причем указанные параметры режима измеряют только на шинах центров питания, непосредственно связываемых замыкаемой цепью синхронизируемых частей электрической сети, а все выключатели, замыкающие цепь, включают одновременно.This is achieved by measuring and regulating the voltage and frequency of the voltage of one part of the network in the direction of synchronization with the voltage and frequency of the second part of the network, measuring and regulating the angle between the voltages of the network parts to achieve zero or close to zero values, include all switches closing the synchronized parts of the network, and the indicated parameters of the mode are measured only on the buses of the power centers directly connected by the closure of the chain of the synchronized parts her electrical network, and all switches, closing the circuit, turn on simultaneously.
На чертеже представлена структура электрической сети и контрольно-измерительные устройства, реализующие предлагаемый способ.The drawing shows the structure of the electrical network and measuring devices that implement the proposed method.
Схема содержит: центр питания ЦП1(1), запитанный через трансформатор (2) от энергосистемы ЭС (3), на шинах которого подключена нагрузка НГ1(4), центр питания ЦП2 (5), запитанный от электрически несвязанного с энергосистемой генератора Г(6), на шинах которого подключена нагрузка НГ2 (7). Цепь между ЦП1 и ЦП2 содержит линии электропередачи Л1(8), Л2(9), Л3(10), на каждой из которых с двух концов установлены выключатели В1(11), В2(12), В3(13), В5(14), В7(15), В8(16), которые могут размыкать цепь образуя разрыв, или замыкать ее, а так же промежуточные распределительные пункты РП1(17) и РП2(8), каждый из которых содержит по две секции с нагрузками НГ3(19), НГ4(20), НГ5(21), НГ6(22), и секционные выключатели между ними В3(23), В6(24), которые также могут размыкать или замыкать цепь.The scheme contains: a power center CP1 (1), powered through a transformer (2) from the power system of the ES (3), the buses of which are connected to the load NG1 (4), the power center CP2 (5), powered from an electrically untied generator ), on the tires of which the load NG2 (7) is connected. The circuit between TsP1 and TsP2 contains power lines L1 (8), L2 (9), L3 (10), each of which has switches B1 (11), B2 (12), B3 (13), B5 (14 ), B7 (15), B8 (16), which can open the circuit to form a break, or close it, as well as intermediate distribution points FP1 (17) and FP2 (8), each of which contains two sections with loads NG3 ( 19), NG4 (20), NG5 (21), NG6 (22), and sectional switches between them B3 (23), B6 (24), which can also open or close the circuit.
Контрольно-измерительные устройства состоят из контрольно-измерительных приборов КИП1(25) и КИП2(26) на шинах центров питания, и блока управления синхронизацией БУ(27).The instrumentation consists of instrumentation KIP1 (25) and KIP2 (26) on the tires of power centers, and the control unit synchronization BU (27).
Способ осуществляется следующим образом. Поступает информация (мгновенные значения или векторные измерения напряжений шин ЦП) от контрольно-измерительных приборов ((25), (26)) о параметрах режимов центров питания ((1), (5)) в блок управления (27). Определяются частоты напряжений центров питания и производится регулирование частоты одного из центров питания в направлении сближения с частотой другого центра питания. При разности частот равной или близкой к нулю, определяются и регулируются модуль и фаза напряжения одного из центров питания до достижения разностями модулей и фаз нулевого или близкого к нулевому значениям. Выдается команда из Блока управления (27) на включение всех выключателей (11-16, 23, 24) в цепи между центрами питания, включение которых должно замкнуть цепь.The method is as follows. Information (instantaneous values or vector voltage measurements of CPU busbars) is received from instrumentation ((25), (26)) on the parameters of the modes of the power centers ((1), (5)) to the control unit (27). The frequencies of the supply center voltages are determined and the frequency of one of the supply centers is adjusted in the direction of convergence with the frequency of the other supply center. When the frequency difference is equal to or close to zero, the module and voltage phase of one of the supply centers are determined and regulated until the module differences and phases reach zero or close to zero values. A command is issued from the Control Unit (27) to turn on all the switches (11-16, 23, 24) in the circuit between the power centers, the inclusion of which should close the circuit.
Таким образом, в отличие от прототипа, предлагаемый способ решает задачу (получает технический результат) упрощения реализации за счет уменьшения числа и мест измерений параметров режима, ускорения процесса синхронизации частей электрической сети при множественных разрывах цепи замыкания электрической сети за счет одновременного включения всех выключателей, образующих разрыв цепи между частями электрической сети до синхронизации.Thus, unlike the prototype, the proposed method solves the problem (obtains the technical result) by simplifying the implementation by reducing the number and places of measurement of the mode parameters, speeding up the synchronization process of the electrical network parts during multiple breaks of the electrical circuit circuit by simultaneously turning on all the switches open circuit between parts of the electrical network prior to synchronization.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017141897A RU2686079C1 (en) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | Method for synchronizing parts of electrical grid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017141897A RU2686079C1 (en) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | Method for synchronizing parts of electrical grid |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2686079C1 true RU2686079C1 (en) | 2019-04-24 |
Family
ID=66314667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017141897A RU2686079C1 (en) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | Method for synchronizing parts of electrical grid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2686079C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2789163C1 (en) * | 2022-04-06 | 2023-01-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (ФГАОУ ВО НИ ТПУ) | Device for synchronization of the energy district with the network of the power system |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1647765A1 (en) * | 1989-05-15 | 1991-05-07 | Белорусский Политехнический Институт | Method for synchronizing power system and its power district separated in emergency |
| JPH03135340A (en) * | 1989-10-17 | 1991-06-10 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | System composition and method for switching uninterruptible power system of different power system |
| JP3135340B2 (en) * | 1992-02-25 | 2001-02-13 | 森 有一 | Drug carrier |
| RU2450406C1 (en) * | 2008-03-10 | 2012-05-10 | Абб Рисерч Лтд | Power distribution control |
| RU2566667C1 (en) * | 2014-10-23 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Method for synchronising two three-phase electric energy systems |
-
2017
- 2017-11-30 RU RU2017141897A patent/RU2686079C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1647765A1 (en) * | 1989-05-15 | 1991-05-07 | Белорусский Политехнический Институт | Method for synchronizing power system and its power district separated in emergency |
| JPH03135340A (en) * | 1989-10-17 | 1991-06-10 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | System composition and method for switching uninterruptible power system of different power system |
| JP3135340B2 (en) * | 1992-02-25 | 2001-02-13 | 森 有一 | Drug carrier |
| RU2450406C1 (en) * | 2008-03-10 | 2012-05-10 | Абб Рисерч Лтд | Power distribution control |
| RU2566667C1 (en) * | 2014-10-23 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Method for synchronising two three-phase electric energy systems |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2789163C1 (en) * | 2022-04-06 | 2023-01-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (ФГАОУ ВО НИ ТПУ) | Device for synchronization of the energy district with the network of the power system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10374429B2 (en) | Islanding a plurality of grid tied power converters | |
| US7656060B2 (en) | Power system with method for adding multiple generator sets | |
| CN109193746B (en) | Virtual synchronous generator seamless switching method based on direct-current power distribution center | |
| US8766474B2 (en) | Smart microgrid reconfigurable AC interface | |
| US8198753B2 (en) | Power system with method for adding multiple generator sets | |
| US10199825B2 (en) | Control of a microgrid | |
| Shi et al. | Active synchronization control for microgrid reconnection after islanding | |
| Wang et al. | Design of a non-pll grid-forming inverter for smooth microgrid transition operation | |
| Almas et al. | A hybrid synchrophasor and GOOSE-based power system synchronization scheme | |
| RU2686079C1 (en) | Method for synchronizing parts of electrical grid | |
| CN107078506B (en) | Voltage source converter | |
| JP2011019392A (en) | Method for synchronizing electric machine with power grid and arrangement of power machine and power grid | |
| Ioris et al. | Microgrid Operation and Control: From Grid-Connected to Islanded Mode | |
| CN105207271B (en) | A kind of method of lonely net and grid-connect mode seamless switching in cold, heat and power triple supply system | |
| US10879703B2 (en) | Synchronization of microgrids with each other | |
| Golshani et al. | Optimal PMU placement for power system restoration | |
| RU2784610C1 (en) | Method for decentralized synchronization and restoration of the normal mode of an emergency divided electrical network with generators | |
| Jiang et al. | A comparative study of master-slave control and virtual synchronous machine control for parallel VSC-HVDC links feeding passive loads on offshore platforms | |
| RU2747785C1 (en) | Method for controlling electric power system | |
| RU2453021C1 (en) | Control device of deviations of voltage and reactive power of electric network | |
| Best et al. | Universal application of synchronous islanded operation | |
| Jacobsen et al. | Multi-Machine Synchronous Islanding Achieved in a Laboratory Test Bed Utilizing PMUs | |
| Armeev et al. | Microgrid operation under frequency control method | |
| Claude et al. | Centralized Synchronization Using Synchrophasors and Dynamic Delay Compensation | |
| Parlak | A new synchronization method for distributed power system |