RU2758453C1

RU2758453C1 - Method for preventive control of the ship's electric power system

Info

Publication number: RU2758453C1
Application number: RU2021102375A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Широков
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2021-10-28

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering, in particular to means of preventive control of ship electric power systems (SEPS). The expected result is achieved by the fact that in the proposed method for preventive control of the SEPS with parallel operating generator sets (GS), the moment of transition of the SEPS to an inoperable state is determined, the GS (group of GS) is determined, the load of which decreases, the load of the SEPS is reduced, the moment when the load of all the GS decreases when the load of the SEPS decreases is determined, and at this moment the GS the load of which had been reduced before the load of the SEPS was decreased is turned off.

EFFECT: possibility of preventive control of the SEPS in the event of failures caused by a decrease in the fuel supply to at least one of the parallel operating GS, or failures associated with the failure of the fuel equipment of at least one of these GS.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к средствам предупредительного управления судовыми электроэнергетическими системами (СЭЭС).The invention relates to the field of electrical engineering, namely to the means of preventive control of ship power systems (SEES).

Известен способ автоматической разгрузки электроэнергетической системы с параллельно работающими генераторными агрегатами (ГА) (патент RU 2 653 361, опубликован 08.05.2018. Бюл.№13.), согласно которому измеряют величины активной нагрузки каждого ГА (Рi), вычисляют суммарную активную нагрузку всей электроэнергетической системы (Рсумм.i), вычисляют величину суммарной допустимой активной нагрузки электроэнергетической системы (Рсум.доп.откл.) для случаев отключения неработоспособного или неработоспособных ГА, сравнивают вычисленную величину Рсумм.i с допустимой величиной Рсум.доп.откл. и при Рсумм.i > Рсум.доп.откл. формируют сигнал на отключение выбранных потребителей электроэнергии до момента отключения неработоспособных ГА.There is a known method for automatic unloading of an electric power system with parallel operating generating sets (GA) (patent RU 2 653 361, published on 05/08/2018. Bulletin No. 13.), according to which the values of the active load of each GA (Pi) are measured, the total active load of the entire of the electric power system (Psum.i), calculate the value of the total permissible active load of the electric power system (Psum.add.off) for cases of disconnection of an inoperative or inoperative GA, compare the calculated value of Ptot.i with the permissible value of Psum.add.off. and at Rsum.i> Rsum.add.off. generate a signal to turn off the selected electricity consumers until the inoperable HA is turned off.

Данный способ относится к предупредительному управлению СЭЭС так как позволяет разгрузить сеть до момента отключения неработоспособного, но продолжающего выполнять свои функции ГА и тем самым избежать перегрузки и отключения работоспособных агрегатов.This method refers to the preventive control of the SEES, as it allows to unload the network until the disconnection of an inoperative, but continuing to perform its functions, GA and thereby avoid overloading and shutdown of operable units.

Недостаток способа – невозможность эффективного применения в случае отказа системы управления (СУ) СЭЭС при котором СУ сформировала постоянный сигнал на увеличение или уменьшение подачи топлива в первичный двигатель одного из ГА. В этом случае отключение выбранной группы потребителей приведет лишь к снижению загрузки разгружаемых ГА, более быстрому переходу их в двигательный режим и отключению защитой с последующим отключением ГА с максимальной подачей топлива по превышению частоты сети.The disadvantage of this method is the impossibility of effective application in the event of a failure of the control system (CS) of the SEES, in which the CS generated a constant signal to increase or decrease the fuel supply to the primary engine of one of the GA. In this case, the disconnection of the selected group of consumers will only lead to a decrease in the load of the unloaded HA, their faster transition to the motor mode and shutdown by protection, followed by a shutdown of the HA with a maximum fuel supply when the network frequency is exceeded.

Известен способ предупредительного управления СЭЭС (Широков Н.В. Предупредительное управление судовой электроэнергетической системой при отказе источников электроэнергии / Н.В. Широков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. – 2019. – № 2(54). – С.396-405. DOI: 10/21821/2309-5180-2019-11-2-396-405), согласно которому отключение неработоспособного ГА осуществляется непосредственно в момент его перехода в двигательный режим работы при условии, что в электроэнергетической системе не происходят процессы, при которых работоспособный агрегат на время может перейти в двигательный режим работы (например, включение одного из ГА на параллельную работу или рекуперативное торможение при опускании груза). The known method of preventive control of SEES (Shirokov N.V. Preventive control of the ship's electric power system in case of failure of power sources / N.V. Shirokov // Bulletin of the State University of Maritime and River Fleet named after Admiral S.O. Makarov. - 2019. - No. 2 ( 54). - С.396-405. DOI: 10/21821 / 2309-5180-2019-11-2-396-405), according to which the disconnection of an inoperative GA is carried out immediately at the moment of its transition to the motor mode of operation, provided that in the electric power system, there are no processes in which a workable unit can temporarily switch to a motor mode of operation (for example, turning on one of the HUs for parallel operation or regenerative braking when lowering a load).

Этот способ предполагает отключение неработоспособного ГА без выдержки времени, что позволяет исключить перегрузку СЭЭС обратной мощностью. В данном случае условие, согласно которому в электроэнергетической системе не происходят процессы, при которых работоспособный агрегат на время может перейти в двигательный режим работы в момент, когда ГА переходит в двигательный режим, является диагностическим признаком неработоспособного состояния ГА и одновременно предупредительным сигналом о том, что с этого момента генератор начнет работать как электродвигатель. Отключение неработоспособного агрегата по предупредительному сигналу позволяет исключить перегрузку оставшихся работоспособными машин и предотвратить возникновение аварийной ситуации, вызванной обесточиванием судна вследствие отключения по перегрузке работоспособных ГА. При этом согласно ГОСТ (ГОСТ 19176-85. Системы управления техническими средствами корабля. Термины и определения) предупредительным называется управление по предупредительным сигналам отклонения параметров от их номинальных значений и предназначенное для предотвращения аварийной ситуации. Предупредительное управление предназначено для изменения состояния и режимов работы установки до вступления в действие аварийного управления. Это определение предупредительного управления с точки зрения его назначения. В прототипе дано определение предупредительного управления как процесса. Предупредительное управление — это процесс формирования такого воздействия на СЭЭС, в результате которого техническое состояние системы после срабатывания защиты будет принадлежать усеченной области правильного функционирования. При этом аварийный режим работы исключается.This method presupposes the shutdown of an inoperative GA without a time delay, which makes it possible to exclude an overload of the SEPS with reverse power. In this case, the condition according to which processes do not occur in the electric power system in which a workable unit can temporarily switch to a motor mode of operation at the moment when the HA goes into a motor mode is a diagnostic sign of an inoperative state of the GA and, at the same time, a warning signal that from this moment, the generator will start to work as an electric motor. Turning off an inoperative unit by a warning signal allows you to exclude overloading of the remaining operable machines and to prevent an emergency situation caused by the ship's power outage due to an overload shutdown of the operable HA. At the same time, according to GOST (GOST 19176-85. Control systems for technical means of the ship. Terms and definitions), warning control is called control by warning signals of deviation of parameters from their nominal values and designed to prevent an emergency. Preventive control is intended to change the state and operating modes of the unit before the emergency control takes effect. This is the definition of preventive management in terms of its purpose. The prototype defines preventive management as a process. Preventive management is the process of forming such an impact on the SEPS, as a result of which the technical state of the system after the protection is triggered will belong to the truncated area of correct functioning. In this case, emergency operation is excluded.

Недостаток способа – низкая достоверность предупредительного управления, вызванная тем, что в процессе принятия решения не учитывается возможность отказа системы управления (СУ) СЭЭС. На практике это может привести к ошибочным действиям, не способным предотвратить аварийную ситуацию. При этом под достоверностью предупредительного управления будем понимать степень объективного соответствия сформированного воздействия на СЭЭС ее техническому состоянию. В качестве примера рассмотрим ситуацию параллельной работы двух ГА (ГА1 и ГА2). Допустим, что в процессе работы произошел отказ СУ СЭЭС типа замыкание (мгновенный отказ), при котором СУ сформировала постоянный сигнал на увеличение подачи топлива в первичный двигатель ГА1 (например, произошло «залипание» контакта контактора увеличения подачи топлива). В данном случае ГА1 начнет принимать на себя всю нагрузку, разгружая ГА2 и переводя его в двигательный режим. При этом реализация способа, принятого за прототип приведет к ошибочному отключению ГА2. Так как ГА1 примет на себя всю нагрузку, он окажется перегруженным и через выдержку времени защита от перегрузки отключит его от сети. Произойдет обесточивание СЭЭС. Если будет применена разгрузка СЭЭС, например, способом, представленным в патенте RU 2 653 361, то вследствие большого количества топлива, поступающего в первичный двигатель ГА1 (его количество будет максимально возможным), и снижения нагрузки при одиночной работе агрегата резко вырастут обороты дизеля и частота генерируемого напряжения. В этом случае сработает защита по оборотам первичного двигателя или по превышению частоты сети и отключит ГА1, что также приведет к обесточиванию судна и возникновению аварийной ситуации, связанной с потерей его управления (электропривод рулевого устройства не будет получать питание).The disadvantage of this method is the low reliability of preventive control, caused by the fact that the decision-making process does not take into account the possibility of failure of the control system (CS) of the SEES. In practice, this can lead to erroneous actions that cannot prevent an emergency. In this case, the reliability of preventive management will mean the degree of objective compliance of the formed impact on the SEES with its technical state. As an example, consider the situation of parallel operation of two GAs (GA1 and GA2). Suppose that in the process of operation, there was a failure of the SEES control system of the short-circuit type (instantaneous failure), in which the control system generated a constant signal to increase the fuel supply to the primary engine GA1 (for example, the contact of the contactor for increasing the fuel supply was "sticking"). In this case, GA1 will begin to take on the entire load, unloading GA2 and transferring it to the motor mode. In this case, the implementation of the method taken as a prototype will lead to an erroneous shutdown of GA2. Since GA1 will take over the entire load, it will be overloaded and after a time delay, the overload protection will disconnect it from the network. The SEES will be de-energized. If the unloading of the SEES is applied, for example, by the method presented in patent RU 2 653 361, then due to the large amount of fuel entering the GA1 primary engine (its amount will be the maximum possible), and the decrease in the load during single operation of the unit, the diesel engine speed and frequency will increase sharply generated voltage. In this case, the protection for the speed of the prime mover or for the over-frequency of the mains will work and turn off the GA1, which will also lead to a de-energization of the vessel and an emergency situation associated with the loss of its control (the electric drive of the steering device will not receive power).

Если в процессе работы произошел отказ СУ СЭЭС типа замыкание, при котором СУ сформировала постоянный сигнал на уменьшение подачи топлива в первичный двигатель ГА1 (например, произошло «залипание» контакта контактора уменьшения подачи топлива), то ГА1 начнет стремительно разгружаться. При этом загрузка ГА2 начнет увеличиваться, что может привести к его перегрузке и отключению от сети. Но даже после этого подача топлива в ГА1 будет уменьшаться, что приведет к уменьшению частоты сети и его отключению. В этом случае воспользоваться способом предупредительной разгрузки, описанным в патенте RU 2 653 361, невозможно, так как сигнал о неисправности ГА1 сформируется только при его полной разгрузке. В этот момент ГА2 уже, как правило, отключен защитой от перегрузки.If in the process of operation a failure of the SEES control system of the short-circuit type occurred, at which the control system generated a constant signal to decrease the fuel supply to the primary engine GA1 (for example, the contact of the contactor for reducing the fuel supply was "stuck"), then the GA1 will start to rapidly unload. In this case, the load of GA2 will begin to increase, which can lead to its overload and disconnection from the network. But even after this, the fuel supply to GA1 will decrease, which will lead to a decrease in the frequency of the network and its shutdown. In this case, it is impossible to use the preventive unloading method described in patent RU 2 653 361, since the signal of a malfunction of GA1 will be generated only when it is completely unloaded. At this moment, GA2 is already, as a rule, disabled by overload protection.

Наиболее близким и выбранным автором за прототип является способ предупредительного управления СЭЭС (патент RU 2739364, МПК H02H 3/08, опубл. 23.12.2020), согласно которому определяют момент перехода СЭЭС в неработоспособное состояние, уменьшают нагрузку СЭЭС, определяют ГА, загрузка которого при уменьшении нагрузки СЭЭС увеличивается, и отключают этот ГА.The closest and chosen by the author for the prototype is the method of preventive control of SEES (patent RU 2739364, IPC H02H 3/08, publ. 23.12.2020), according to which the moment of transition of the SEES to an inoperative state is determined, the load of the SEES is reduced, the HA is determined, the load of which at decrease in the load of the SEES increases, and this GA is turned off.

Данный подход позволяет эффективно, минуя аварийную ситуацию на судне, переводить работу СЭЭС в режим правильного функционирования в случае отказа, вызванного формированием сигнала СУ на постоянное увеличение подачи топлива хотя бы в один из ГА. Недостатком способа, принятого за прототип, является невозможность его применения в случае отказов СУ, вызванных уменьшением подачи топлива хотя бы в один из параллельно работающих ГА или отказов, связанных с выходом из строя топливной аппаратуры хотя бы одного из этих ГА. В этом случае при уменьшении нагрузки СЭЭС загрузка всех ГА, работающих параллельно, уменьшается и дальнейшие действия устройств, реализующих способ предупредительного управления, принятый за прототип, не определены.This approach makes it possible to effectively, bypassing the emergency situation on the ship, transfer the SEPP operation to the mode of correct functioning in the event of a failure caused by the formation of the CS signal for a constant increase in the fuel supply to at least one of the HUs. The disadvantage of the method taken as a prototype is the impossibility of its application in case of CS failures caused by a decrease in the fuel supply to at least one of the parallel operating HUs or failures associated with the failure of the fuel equipment of at least one of these HUs. In this case, with a decrease in the SEES load, the load of all HA operating in parallel decreases and the further actions of devices that implement the preventive control method taken as a prototype are not determined.

Предлагаемое изобретение расширяет возможности прототипа в случае внезапного отказа СУ.The proposed invention expands the capabilities of the prototype in the event of a sudden failure of the control system.

Для решения указанной проблемы используется следующая совокупность существенных признаков: в способе предупредительного управления СЭЭС с параллельно работающими ГА определяют момент перехода СЭЭС в неработоспособное состояние, определяют ГА (группу ГА), загрузка которого (которых) уменьшается, уменьшают нагрузку СЭЭС, определяют момент, когда при уменьшении нагрузки СЭЭС загрузка всех ГА уменьшается, и в этот момент отключают ГА, загрузка которого (которых) до уменьшения нагрузки СЭЭС уменьшалась. To solve this problem, the following set of essential features is used: in the method of preventive control of the SEES with parallel operating GAs, the moment of transition of the SEES to an inoperative state is determined, the GA (GA group) is determined, the load of which (which) decreases, the load of the SEES is reduced, the moment is determined when at With a decrease in the SEPS load, the load of all HUs decreases, and at this moment, the HA is switched off, the load of which (which) decreased before the SEES load was reduced.

Сущность изобретения заключается в том, что в случае внезапного отказа СУ СЭЭС, при котором СУ сформировала постоянный сигнал на уменьшение подачи топлива в первичный двигатель одного из ГА при его параллельной работе с хотя бы одним из других генераторных агрегатов или отказе топливной аппаратуры первичного двигателя (например, дизеля) ГА, его загрузка постоянно уменьшается вплоть до полной разгрузки и перехода в двигательный режим и не зависит от изменения нагрузки СЭЭС. При этом остальные ГА, работающие параллельно, принимают на себя нагрузку разгружаемого агрегата и их загрузка увеличивается в случае, если нагрузка СЭЭС остается постоянной. В случае подобного типа отказов уменьшение нагрузки СЭЭС приводит к уменьшению загрузки всех ГА как и в случае с исправной СУ или исправным ГА. Однако применение предложенного подхода позволяет исключить ситуацию, когда имеется неисправность, связанная с формированием сигнала на увеличение подачи топлива в один из агрегатов. С другой стороны, имеется неисправность СЭЭС, при которой хотя бы один из ГА разгружается. С точки зрения предупредительного управления не имеет значения происходит ли разгрузка по причине формирования постоянного сигнала СУ на уменьшение подачи топлива в первичный двигатель ГА со стороны СУ или по причине выхода из строя самого агрегата, например, вследствие неисправности топливной системы (разрыв трубопровода, выход из строя топливного насоса и т.д.). И в том и другом случае отключение разгружаемого ГА после разгрузки сети приводит к тому, что СЭЭС переходит в режим правильного функционирования, при котором оставшиеся в работе машины принимают на себя нагрузку без перегрузки, минуя аварийную ситуацию.The essence of the invention lies in the fact that in the event of a sudden failure of the control system of the SEES, in which the control system generated a constant signal to decrease the fuel supply to the primary engine of one of the hydroelectric power stations during its parallel operation with at least one of the other generator sets or the failure of the fuel equipment of the primary engine (for example , diesel) GA, its load is constantly decreasing until complete unloading and transition to the motor mode and does not depend on the change in the load of the SEES. At the same time, the rest of the GA, operating in parallel, take on the load of the unloaded unit and their load increases if the load of the SEPS remains constant. In the case of this type of failure, a decrease in the SEES load leads to a decrease in the load of all HUs, as in the case of a serviceable CS or a serviceable HA. However, the application of the proposed approach makes it possible to exclude the situation when there is a malfunction associated with the generation of a signal to increase the fuel supply to one of the units. On the other hand, there is a SEES malfunction, in which at least one of the HUs is unloaded. From the point of view of preventive control, it does not matter whether unloading occurs due to the formation of a constant signal from the SU to reduce the fuel supply to the primary engine of the GA from the SU side or due to the failure of the unit itself, for example, due to a malfunction of the fuel system (pipeline rupture, failure fuel pump, etc.). In both cases, the disconnection of the unloaded HA after unloading the network leads to the fact that the SEES goes into a mode of correct functioning, in which the machines remaining in operation take on the load without overload, bypassing the emergency situation.

В отличие от прототипа данный подход позволяет эффективно, минуя аварийную ситуацию на судне, переводить работу СЭЭС в режим правильного функционирования в случае отказа, вызванного формированием сигнала СУ на постоянное уменьшение подачи топлива хотя бы в один из ГА или выхода из строя его топливной аппаратуры.Unlike the prototype, this approach makes it possible to effectively, bypassing the emergency situation on the ship, transfer the SEPS operation to the mode of correct functioning in the event of a failure caused by the formation of the CS signal to a constant decrease in the fuel supply to at least one of the HUs or the failure of its fuel equipment.

Сопоставление предлагаемого способа и прототипа показало, что поставленная задача – расширение функциональных возможностей предупредительного управления СЭЭС в случае ее внезапного отказа, при котором СУ сформировала постоянный сигнал на уменьшение подачи топлива в первичный двигатель хотя бы одного из ГА или отказа его топливной аппаратуры, решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемого изобретения критерию патентоспособности «новизна».Comparison of the proposed method and the prototype showed that the task set - expanding the functionality of the preventive control of the SEES in the event of its sudden failure, in which the control system generated a constant signal to reduce the fuel supply to the prime mover of at least one of the GA or the failure of its fuel equipment, is solved as a result a new set of features, which proves the compliance of the proposed invention with the "novelty" criterion of patentability.

В свою очередь, проведенный информационный поиск в области электроснабжения не выявил решений, содержащих отдельные отличительные признаки заявляемого изобретения, что позволяет сделать вывод о соответствии способа критерию «изобретательский уровень».In turn, the conducted information search in the field of power supply did not reveal solutions containing individual distinctive features of the claimed invention, which allows us to conclude that the method meets the criterion "inventive step".

Сущность предложенного способа поясняется чертежом (Фигура), на котором представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, на примере параллельной работы «n» ГА. Устройство предупредительного управления СЭЭС (Фигура) содержит: по числу ГА датчики загрузки ГА 1.1, 1.2 … 1.n, блоки контроля увеличения загрузки 2.1, 2.2 … 2.n, блоки контроля уменьшения загрузки 3.1, 3.2 … 3.n, а также первый логический элемент «ИЛИ» 4 и блок контроля разности загрузок ГА 5; по числу ГА: первые логические элементы «И» 6.1, 6.2, … 6.n, а также второй логический элемент «ИЛИ» 7, ждущий одновибратор с задержкой формирования импульса 8 и блок отключения потребителей 9; по числу ГА: вторые логические элементы «И» 10.1, 10.2 … 10.n и одновибраторы 11.1, 11.2 … 11.n, третий логический элемент «И» 12; по числу ГА: четвертые логические элементы «И» 13.1, 13.2 … 13.n и блоки отключения ГА14.1, 14.2 … 14.n; причем выход каждого из датчиков загрузки 1.1, 1.2 … 1.n соединен с входом соответствующего блока контроля увеличения загрузки 2.1, 2.2 … 2.n, с входом соответствующего блока контроля уменьшения загрузки 3.1, 3.2 … 3.n и соответствующим входом блока контроля разности загрузок ГА 5; выход каждого из блоков контроля увеличения загрузки 2.1, 2.2 … 2.n соединен со вторым входом соответствующего из первых логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n; выход каждого из блоков контроля уменьшения загрузки 3.1, 3.2 … 3.n соединен с соответствующим входом первого логического элемента «ИЛИ» 4, первым входом соответствующего из вторых логических элементов «И» 10.1, 10.2 … 10.n и соответствующим из первых входов третьего логического элемента «И» 12; выход первого логического элемента «ИЛИ» 4 соединен с первыми входами всех первых логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n, выход блока контроля разности загрузок ГА 5 соединен с третьими входами всех первых логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n; выход каждого из первых логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n соединен с соответствующим входом второго логического элемента «ИЛИ» 7, выход которого соединен с входом ждущего одновибратора с задержкой формирования импульса 8, входом блока отключения потребителей 9, вторыми входами вторых логических элементов «И» 10.1, 10.2 … 10.n; выход каждого из вторых логических элементов «И» 10.1, 10.2 … 10.n соединен с входом соответствующего одновибратора 11.1, 11.2 … 11.n, выход каждого из которых соединен с первым входом соответствующего из четвертых логических элементов «И» 13.1, 13.2 … 13.n; выход ждущего одновибратора с задержкой формирования импульса 8 соединен со вторым входом третьего логического элемента «И» 12, выход которого соединен со вторыми входами всех четвертых логических элементов «И» 13.1, 13.2 … 13.n, выход каждого из которых соединен с входом соответствующего блока отключения ГА14.1, 14.2 … 14.n.The essence of the proposed method is illustrated by the drawing (Figure), which shows a functional diagram of a device that implements the proposed method, using the example of parallel operation of "n" GA. The SEES preventive control device (Figure) contains: according to the number of HA, HA load sensors 1.1, 1.2 ... 1.n, load increase control units 2.1, 2.2 ... 2.n, load reduction control units 3.1, 3.2 ... 3.n, as well as the first logical element "OR" 4 and a block for controlling the difference in loads of the GA 5; by the number of GAs: the first logical elements "AND" 6.1, 6.2, ... 6.n, as well as the second logical element "OR" 7, a waiting one-shot with a delay in the formation of a pulse 8 and a block for switching off consumers 9; by the number of GA: the second logical elements "AND" 10.1, 10.2 ... 10.n and one-shot 11.1, 11.2 ... 11.n, the third logical element "AND" 12; by the number of GA: the fourth logical elements "AND" 13.1, 13.2 ... 13.n and blocks of shutdown GA14.1, 14.2 ... 14.n; moreover, the output of each of the load sensors 1.1, 1.2 ... 1.n is connected to the input of the corresponding load increase control unit 2.1, 2.2 ... 2.n, to the input of the corresponding load reduction control unit 3.1, 3.2 ... 3.n and the corresponding input of the load difference control unit GA 5; the output of each of the load increase control units 2.1, 2.2 ... 2.n is connected to the second input of the corresponding one of the first logical elements "AND" 6.1, 6.2, ... 6.n; the output of each of the load reduction control units 3.1, 3.2 ... 3.n is connected to the corresponding input of the first logical element "OR" 4, the first input of the corresponding of the second logical elements "AND" 10.1, 10.2 ... 10.n and corresponding from the first inputs of the third logical element "And" 12; the output of the first logical element "OR" 4 is connected to the first inputs of all the first logical elements "AND" 6.1, 6.2, ... 6.n, the output of the block for controlling the load difference GA 5 is connected to the third inputs of all the first logical elements "AND" 6.1, 6.2, ... 6.n; the output of each of the first logical elements "AND" 6.1, 6.2, ... 6.n is connected to the corresponding input of the second logical element "OR" 7, the output of which is connected to the input of the waiting one-shot with a pulse shaping delay 8, the input of the consumer disconnecting unit 9, the second inputs the second logical elements "AND" 10.1, 10.2 ... 10.n; the output of each of the second logical elements "AND" 10.1, 10.2 ... 10.n is connected to the input of the corresponding one-shot 11.1, 11.2 ... 11.n, the output of each of which is connected to the first input of the corresponding of the fourth logical elements "AND" 13.1, 13.2 ... 13 .n; the output of the waiting one-shot with a delay in the formation of the pulse 8 is connected to the second input of the third logical element "AND" 12, the output of which is connected to the second inputs of all fourth logical elements "AND" 13.1, 13.2 ... 13.n, the output of each of which is connected to the input of the corresponding block shutdowns of GA14.1, 14.2… 14.n.

Датчики загрузки ГА 1.1, 1.2 … 1.n – известные функциональные блоки, формирующие на своем выходе сигналы в виде напряжения постоянного тока, пропорционального загрузке ГА (нагрузке сети, которую принимает на себя данный ГА). GA load sensors 1.1, 1.2 ... 1.n are known functional blocks that generate at their output signals in the form of a DC voltage proportional to the load of the GA (the load of the network that this GA takes on).

Блоки контроля увеличения загрузки 2.1, 2.2 … 2.n – известные функциональные блоки, формирующие на своих выходах сигнал логической «1», когда сигнал в виде напряжения на их входах увеличивается и сигнал логического «0» в обратном случае. Load increase control units 2.1, 2.2 ... 2.n are known functional blocks that generate a logical "1" signal at their outputs when the signal in the form of a voltage at their inputs increases and a logical "0" signal in the opposite case.

Блоки контроля уменьшения загрузки 3.1, 3.2 … 3.n - известные функциональные блоки, формирующие на своих выходах сигнал логической «1», когда сигнал в виде напряжения на их входах уменьшается и сигнал логического «0» в обратном случае. Load reduction control units 3.1, 3.2 ... 3.n are known functional blocks that generate a logical "1" signal at their outputs when the signal in the form of a voltage at their inputs decreases and a logical "0" signal in the opposite case.

Логические элементы «И» – известные функциональные блоки, которые формируют на своих выходах сигналы логической «1», если на все их входы поступили сигналы логической «1» и сигнал логического «0» в обратном случае.Logic elements "AND" are known functional blocks that generate logic "1" signals at their outputs, if all their inputs receive signals of logic "1" and a signal of logic "0" in the opposite case.

Первый и второй логические элементы «ИЛИ» 4, 7 – известные функциональные блоки, которые формируют на своих выходах сигналы логической «1», если хотя бы на один из его входов поступил сигнал логической «1» и сигнал логического «0» в обратном случае. The first and second logical elements "OR" 4, 7 are known functional blocks that generate signals of a logical "1" at their outputs, if at least one of its inputs receives a signal of a logical "1" and a signal of a logical "0" in the opposite case ...

Блок контроля разности загрузок ГА 5 – функциональный блок (имеющий n входов и один выход), на выходе которого появляется сигнал логической «1», если разность загрузок хотя бы одной из пар ГА из числа n превысит допустимое значение и будет увеличиваться. Для реализации данной функции все n ГА разбиты на возможное число пар (k) и вычисляется разность загрузок в каждой паре ГА. Вычисляется абсолютная величина разности загрузок каждой пары и контролируется ее увеличение. Если абсолютная величина хотя бы одной пары будет увеличиваться и при этом превысит допустимое значение разности загрузок ГА, то на выходе блока 5 сформируется сигнал логической «1». Данный блок полностью аналогичен соответствующему блоку, используемому в прототипе.The block for controlling the difference in the HA loads 5 is a functional block (having n inputs and one output), at the output of which a logical "1" signal appears if the load difference of at least one of the HA pairs from number n exceeds the allowable value and will increase. To implement this function, all n GAs are divided into a possible number of pairs (k) and the difference in loads in each GA pair is calculated. The absolute value of the difference in the loads of each pair is calculated and its increase is monitored. If the absolute value of at least one pair will increase and at the same time exceed the permissible value of the difference in the HA loads, then a logical “1” signal will be generated at the output of block 5. This block is completely similar to the corresponding block used in the prototype.

Ждущий одновибратор с задержкой формирования импульса 8 – известный функциональный блок, формирующий на своем выходе сигнал логической «1» определенной длительности (t_имп) через выдержку времени (t_выд) после появления сигнала логической «1» на его входе. Может быть выполнен на базе обычного ждущего одновибратора с цепью задержки на входе или на базе микросхемы LM 555 (m.grz.ru).Waiting a delay monostable pulse shaping 8 - known functional unit, which forms at its output a logic signal "1" a certain duration (t _imp) through the time delay (t _vyd) after occurrence of a logic signal "1" at its input. It can be made on the basis of a conventional waiting one-shot with a delay circuit at the input or on the basis of the LM 555 microcircuit (m.grz.ru).

Одновибраторы 11.1, 11.2 … 11.n – известные функциональные блоки, каждый из которых формирует на своем выходе сигнал логической «1» определенной длительности (t_имп1) при поступлении сигнала логической «1» на его вход. При этом для успешной работы устройства необходимо, чтобы длительность сигнала логической «1» на выходе каждого из одновибраторов была больше выдержки времени ждущего одновибратора с задержкой формирования импульса 8, т.е. ( t_имп1> t_выд). One-vibrators 11.1, 11.2 ... 11.n are known functional blocks, each of which generates at its output a signal of a logical "1" of a certain duration (t_imp1) when a logical "1" signal arrives at its input. In this case, for the successful operation of the device, it is necessary that the duration of the logical "1" signal at the output of each of the one-shot oscillators is longer than the time delaya waiting one-shot with a pulse shaping delay 8, i.e. (t_imp1> t_out).

Блок отключения потребителей 9 – известный функциональный блок, обеспечивающий отключение соответствующих потребителей (групп потребителей) электроэнергии при поступлении сигнала логической «1» на его вход. В качестве такого блока может быть использовано обычное электромагнитное реле, размыкающие контакты которого включены в цепь катушки нулевой защиты автоматического выключателя соответствующего потребителя (группы потребителей) электрической энергии.The block for disconnecting consumers 9 is a well-known functional block that ensures the disconnection of the corresponding consumers (consumer groups) of electricity when a logical "1" signal arrives at its input. As such a unit, a conventional electromagnetic relay can be used, the opening contacts of which are included in the circuit of the zero protection coil of the circuit breaker of the corresponding consumer (group of consumers) of electrical energy.

Блоки отключения ГА 14.1, 14.2 … 14.n – известные функциональные блоки, каждый из которых обеспечивает отключение соответствующего ГА при поступлении сигнала логической «1» на его вход. В качестве такого блока может быть использовано обычное электромагнитное реле, размыкающие контакты которого включены в цепь катушки нулевой защиты автоматического выключателя соответствующего генератора.Blocks of HA disconnection 14.1, 14.2 ... 14.n are known functional blocks, each of which ensures the shutdown of the corresponding HA when a logical "1" signal arrives at its input. As such a unit, a conventional electromagnetic relay can be used, the break contacts of which are included in the circuit of the zero protection coil of the circuit breaker of the corresponding generator.

Устройство предупредительного управления СЭЭС (Фигура) работает следующим образом. В случае внезапного отказа СЭЭС, при котором СУ сформировала постоянный сигнал на уменьшение подачи топлива в первичный двигатель одного из ГА, например, g-го, загрузка g-го агрегата начнет уменьшаться. Тогда уменьшится значение выходного сигнала на выходе соответствующего датчика загрузки 1.g. Этот сигнал поступает на вход соответствующего блока контроля уменьшения загрузки 3.g и g-й вход блока контроля разности загрузок ГА 5. На выходе блока контроля уменьшения загрузки 3.g формируется сигнал логической «1» и поступает на соответствующий (g-ый) вход первого логического элемента «ИЛИ» 4, на выходе которого также появится сигнал логической «1» и поступит на первые входы всех первых логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n., первый вход g-го из вторых логических элементов «И» 10.g и g-й из первых входов третьего логического элемента «И» 12. Так как загрузка g-го агрегата уменьшается, а общая нагрузка сети остается неизменной, то загрузка оставшихся ГА начнет увеличиваться. При этом сигналы на выходах всех датчиков загрузки соответствующих ГА 1.1,1.2 … 1.n, кроме 1.g, начнут увеличиваться. Эти сигналы поступят на входы соответствующих блоков контроля увеличения загрузки и соответствующие входы блока контроля разности загрузок ГА 5. На выходах каждого из блоков контроля увеличения загрузки 2.1, 2.2 … 2.n, кроме 2.g, появится сигнал логической «1» и поступит на второй вход соответствующего из первых логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n . Так как сигнал на g-м входе блока 5 уменьшается, а на остальных его входах увеличивается, то разность загрузок g-го ГА и остальных растет и в момент, когда она превысит допустимое значение на выходе блока контроля разности загрузок ГА 5 появится сигнал логической «1» и поступит на третьи входы всех первых логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n. При этом на все входы первых логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n, кроме 6.g, поступит сигнал логической «1», на их выходах появится сигнал логической «1», который поступит на входы (кроме g-го) второго логического элемента «ИЛИ» 7. Так как хотя бы на один из входов второго логического элемента «ИЛИ» 7 поступит сигнал логической «1» на его выходе тоже появится сигнал логической «1», свидетельствующий о неработоспособном техническом состоянии СЭЭС (в данном случае СЭЭС признается неработоспособной, если один (одни) из ГА увеличивают свою загрузку, в то время как другой (другие) уменьшают свою загрузку, и при этом разность загрузок превышает допустимое значение и увеличивается).The SEES preventive control device (Figure) works as follows. In the event of a sudden failure of the SEPS, in which the control system has generated a constant signal to decrease the fuel supply to the prime mover of one of the GA, for example, the g-th unit, the load of the g-th unit will begin to decrease. Then the value of the output signal at the output of the corresponding load sensor 1.g will decrease. This signal is fed to the input of the corresponding load reduction control unit 3.g and the g-th input of the GA load difference control unit 5. At the output of the load reduction control unit 3.g, a logical "1" signal is generated and fed to the corresponding (g-th) input of the first logical element "OR" 4, at the output of which a signal of logical "1" will also appear and go to the first inputs of all the first logical elements "AND" 6.1, 6.2, ... 6.n., the first input of the g-th of the second logical elements " AND "10.g and g-th of the first inputs of the third logical element" AND "12. Since the load of the g-th unit decreases, and the total network load remains unchanged, the load of the remaining HA will start to increase. In this case, the signals at the outputs of all load sensors of the corresponding GA 1.1,1.2 ... 1.n, except for 1.g, will begin to increase. These signals will go to the inputs of the corresponding load increase control units and the corresponding inputs of the GA 5 load difference control unit 5. At the outputs of each of the load increase control units 2.1, 2.2 ... 2.n, except for 2.g, a logical "1" signal will appear and go to the second input of the corresponding of the first logical elements "AND" 6.1, 6.2, ... 6.n. Since the signal at the g-th input of block 5 decreases, and at its other inputs it increases, the difference between the loads of the g-th GA and the rest grows, and at the moment when it exceeds the permissible value, a logical 1 "and goes to the third inputs of all the first logical elements" AND "6.1, 6.2, ... 6.n. In this case, all inputs of the first logical elements "AND" 6.1, 6.2, ... 6.n, except for 6.g, will receive a logical signal "1", a logical signal "1" will appear at their outputs, which will go to the inputs (except for g- r) the second logical element "OR" 7. Since at least one of the inputs of the second logical element "OR" 7 will receive a signal of a logical "1", a signal of a logical "1" will also appear at its output, indicating an inoperative technical state of the SEES (in In this case, the SEES is recognized as inoperative if one (some) of the GAs increase their load, while the other (others) decrease their load, and the difference in loads exceeds the allowable value and increases).

Сигнал логической «1» с выхода второго логического элемента «ИЛИ» 7 поступит на вторые входы всех вторых логических элементов «И» 10.1, 10.2 … 10.n, а также на вход ждущего одновибратора с задержкой формирования импульса 8 и на вход блока отключения потребителей 9, который отключает выбранные группы потребителей электроэнергии. Так как на первый и второй входы второго логического элемента «И» 10.g, поступает сигнал логической «1», то на выходе появится сигнал логической «1» и поступит на вход соответствующего одновибратора 11.g, на выходе которого появится сигнал логической «1» заданной длительности t_имп1и поступит на первый вход соответствующего из четвертых логических элементов «И» 13.g. Через время t_выд, равное времени отключения потребителей электроэнергии, на выходе ждущего одновибратора с задержкой формирования импульса 8 появится короткий сигнал логической «1», длительность которого t_имп несколько больше, чем время срабатывания топливного регулятора (t_сраб) данной СУ. Этот сигнал поступит на второй вход третьего логического элемента «И» 12. Так как блок отключения потребителей 9 отключает выбранные группы потребителей электроэнергии, то нагрузка сети уменьшается. При этом загрузка всех ГА уменьшится и на выходах всех блоков контроля уменьшения загрузки ГА 3.1, 3.2 … 3.n формируется сигнал логической «1», который поступает на соответствующие из первых входов третьего логического элемента «И» 12. Так как на все входы третьего логического элемента «И» 12 поступает сигнал логической «1», то и на его выходе – сигнал логической «1», который поступает на вторые входы всех четвертых логических элементов «И» 13.1, 13.2 … 13.n. Так как на оба входа четвертого логического элемента «И» 13.g поступит сигнал логической «1», то на его выходе сформируется сигнал логической «1» и поступит на вход соответствующего блока отключения ГА 14.g, который отключит g-й ГА от сети.The logical "1" signal from the output of the second logical element "OR" 7 will go to the second inputs of all the second logical elements "AND" 10.1, 10.2 ... 10.n, as well as to the input of the waiting one-shot with a delay in the formation of a pulse 8 and to the input of the consumer disconnection unit 9, which turns off selected groups of electricity consumers. Since the first and second inputs of the second logical element "AND" 10.g, a logical "1" signal is received, then a logical "1" signal will appear at the output and will be fed to the input of the corresponding one-shot 11.g, at the output of which a logical " 1 "of a given duration t _imp1 and will be fed to the first input of the corresponding of the fourth logical elements" AND "13.g. After the time t _vyd equal time off power consumers, the output monostable monostable delayed pulse shaping 8 will be short signal logical "1" _pulses whose duration t is somewhat greater than the response time of the fuel regulator (t _{trip set)} of the SU. This signal will go to the second input of the third logical element "AND" 12. Since the block for switching off consumers 9 turns off the selected groups of consumers of electricity, the network load is reduced. In this case, the load of all GAs will decrease and at the outputs of all control units for decreasing the GA load 3.1, 3.2 ... logical element "AND" 12 receives a signal of logical "1", then at its output - a signal of logical "1", which is fed to the second inputs of all fourth logical elements "AND" 13.1, 13.2 ... 13.n. Since both inputs of the fourth logical element "AND" 13.g will receive a logical "1" signal, then a logical "1" signal will be generated at its output and will be fed to the input of the corresponding GA switch-off block 14.g, which will disconnect the g-th GA from networks.

Так как разгрузка сети уже произошла, переход на новый режим функционирования произойдет без аварийной ситуации, связанной с обесточиванием СЭЭС.Since the unloading of the network has already taken place, the transition to a new mode of operation will occur without an emergency situation associated with the power outage of the SEES.

В соответствии с предлагаемым способом предупредительного управления СЭЭС устройство (Фигура) осуществляет следующие действия:In accordance with the proposed method of preventive control of SEES, the device (Figure) performs the following actions:

блоки 1.1, 1.2 … 1.n, 2.1, 2.2 … 2.n, 3.1, 3.2 … 3.n, 4, 5, 6.1, 6.2 … 6.n и 7 -определяют момент перехода СЭЭС в неработоспособное состояние;blocks 1.1, 1.2… 1.n, 2.1, 2.2… 2.n, 3.1, 3.2… 3.n, 4, 5, 6.1, 6.2… 6.n and 7 -determine the moment of transition of the SEES to an inoperative state;

блоки 10.1, 10.2 … 10.n и 11.1, 11.2 … 11.n определяют ГА, загрузка которого (которых) на момент идентификации неработоспособного состояния СЭЭС уменьшается;blocks 10.1, 10.2 ... 10.n and 11.1, 11.2 ... 11.n determine the GA, the load of which (which) at the time of identification of the inoperative state of the SEES decreases;

блок 9 уменьшает нагрузку СЭЭС;block 9 reduces the load on the SEES;

блок 12 совместно с блоками 3.1, 3.2 … 3.n и 8 определяют момент, когда после разгрузки сети загрузка всех ГА уменьшается;block 12 together with blocks 3.1, 3.2 ... 3.n and 8 determine the moment when, after unloading the network, the load of all HA decreases;

блоки 13.1, 13.2 … 13.n определяют ГА, загрузка которого (которых) на момент идентификации неработоспособного состояния СЭЭС уменьшалась, и при этом снижение нагрузки сети привело к снижению загрузки всех агрегатов, эти ГА следует отключить;blocks 13.1, 13.2 ... 13.n determine the GA, the load of which (which) at the time of identification of the inoperative state of the SEES decreased, and while the decrease in the load of the network led to a decrease in the load of all units, these GAs should be turned off;

блоки 14.1, 14.2 … 14.n осуществляют отключение выбранного (выбранных) ГА.blocks 14.1, 14.2 ... 14.n switch off the selected (selected) GA.

Пример реализации способаAn example of the implementation of the method

Рассмотрим в качестве примера СЭЭС с двумя параллельно работающими ГА (ГА1 и ГА2 соответственно). Предположим, что номинальная мощность каждого из них – 100кВт (Рн1=Рн2=100кВт), точность распределения нагрузок-10%Рн (ΔРраспр =10%Рн=10кВт), время срабатывания топливного регулятора равно 0,5с (t_сраб=0,5с), время отключения потребителей электроэнергии (t_отк) равно 0,3с. Для данной СЭЭС установим допустимое значение разности загрузок (ΔРдоп >ΔРраспр) ГА равным 15%Рн (ΔРдоп =15%Рн=15кВт), время задержки (выдержки) ждущего одновибратора с задержкой формирования импульса равным 0,3с (t_выд=t_отк=0,3с), длительность сигнала логической «1» ждущего одновибратора с задержкой формирования импульса равным 1,0с (t_имп=1,0с > t_сраб=0,5c). Предположим, что загрузка ГА1 составила 65%Рн (Р1=65кВт), а загрузка ГА2 составила 60%Рн (Р2=60кВт). Допустим, что в процессе эксплуатации произошла неисправность СУ СЭЭС, при которой СУ сформировала постоянный сигнал на уменьшение подачи топлива в первичный двигатель ГА2 или вышла из строя его топливная аппаратура. При этом ГА1 начал принимать на себя нагрузку, его загрузка начала увеличиваться, а загрузка ГА2 уменьшаться. Так как загрузка ГА1 увеличивается, увеличивается и сигнал на выходе датчика загрузки 1.1 устройства, реализующего настоящий способ (Фигура), который поступает на вход блока контроля увеличения загрузки 2.1 и первый вход блока контроля разности загрузок ГА 5. На выходе блока 2.1 появляется сигнал логической «1» и поступает на второй вход первого из первых логических элементов «И» 6.1. Так как ГА2 разгружается, на выходе датчика загрузки 1.2 сигнал уменьшается и поступает на вход блока уменьшения загрузки 3.2 и второй вход блока контроля разности загрузок ГА 5. На выходе блока уменьшения загрузки 3.2 формируется сигнал логической «1» и поступает на второй вход первого логического элемента «ИЛИ» 4, на первый вход второго из вторых логических элементов «И» 10.2 и на второй из первых входов третьего логического элемента «И» 12. Так как на второй вход первого логического элемента «ИЛИ» 4 поступает сигнал логической «1», то на его выходе тоже появляется сигнал логической «1» и поступает на первые входы всех первых логических элементов «И» 6.1 и 6.2. В момент, когда разница загрузок ГА превысила допустимое значение (ΔР>ΔРдоп), например, когда загрузка агрегатов составила: Р1=70,5кВт, а Р2=54,5 кВт, и продолжила увеличиваться, так как ГА1 загружается, а ГА2 разгружается, на выходе блока контроля разности загрузок ГА 5 формируется сигнал логической «1» и поступает на третьи входы первых логических элементов «И» 6.1 и 6.2. Так как на все три входа первого из первых логических элементов «И» 6.1поступают сигналы логической «1» то и на его выходе – сигнал логической «1», который поступает на первый вход второго логического элемента «ИЛИ» 7. При поступлении сигнала логической «1» на первый вход второго логического элемента «ИЛИ» 7 на его выходе формируется сигнал логической «1», информирующий о том, что СЭЭС неработоспособна. Сигнал логической «1» с выхода блока 7 поступает на вторые входы вторых логических элементов «И» 10.1 и 10.2, на вход ждущего одновибратора с задержкой формирования импульса 8 и на вход блока отключения потребителей 9. Так как на оба входа второго из вторых логических элементов «И» 10.2 поступает сигнал логической «1», то на его выходе формируется сигнал логической «1» и поступает на вход второго одновибратора 11.2, на выходе которого появляется сигнал логической «1» длительностью равной, например, 1,0 секунде. Этот сигнал поступает на первый вход второго из четвертых логических элементов «И» 13.2 . Блок 9 отключает группы потребителей электроэнергии за время t_отк=0,3с, осуществляя уменьшение нагрузки СЭЭС до значения, менее номинального, например, до 40 кВт. Через выдержку времени t_выд=t_отк=0,3 с на выходе ждущего одновибратора с задержкой формирования импульса 8 появится сигнал логической «1» и поступит на второй вход третьего логического элемента «И» 12. Так как нагрузка сети уменьшилась, начала уменьшаться загрузка первого ГА. При этом на выходе блока контроля увеличения загрузки первого агрегата 2.1 появляется сигнал логического «0», что приводит к формированию сигнала логического «0» на выходе второго логического элемента «ИЛИ» 7. Однако это не приведет к нарушению работы схемы – на выходах одновибратора 11.2 и ждущего одновибратора с задержкой формирования импульса 8 сохранятся сигналы логической «1», запущенные по переднему фронту входного сигнала в течение 1,0 секунды (в данном случае t_имп=1,0 с). При этом на выходе блока контроля уменьшения загрузки 3.1 формируется сигнал логической «1» и поступает на первый из первых входов третьего логического элемента «И» 12. Так как на все три входа третьего логического элемента «И»12 поступает сигнал логической «1», то на его выходе – тоже сигнал логической «1», который поступает на вторые входы четвертых логических элементов «И» 13.1 и 13.2. Так как на оба входа второго из четвертых логических элементов «И» 13.2 поступает сигнал логической «1», то на его выходе формируется сигнал логической «1», который поступает на вход второго блока отключения ГА 14.2. ГА2 отключается от сети.Consider, as an example, a SEES with two parallel operating GAs (GA1 and GA2, respectively). Suppose that the rated power of each of them is 100kW (Pn1 = Pn2 = 100kW), the load distribution accuracy is 10% Pn (ΔPdist = 10% Pn = 10kW), the response time of the fuel regulator is 0.5 s (t_srab= 0.5s), disconnection time of electricity consumers (t_open) is equal to 0.3 s. For this SEES, we set the permissible value of the load difference (ΔPdop> ΔRdist) of the GA equal to 15% Рн (ΔРdop = 15% Рн = 15kW), the delay time (exposure) of the waiting one-shot with a pulse shaping delay equal to 0.3s (t_out= t_open= 0.3 s), the duration of the logical "1" signal of the waiting one-shot with a pulse shaping delay equal to 1.0 s (t_imp= 1.0s> t_srab= 0.5c). Suppose that the loading of GA1 was 65% Рн (Р1 = 65kW), and the load of GA2 was 60% Рн (Р2 = 60kW). Let us assume that during operation there was a malfunction of the SEES control system, in which the control system generated a constant signal to reduce the fuel supply to the GA2 primary engine or its fuel equipment failed. At the same time, GA1 began to take on the load, its load began to increase, and the load of GA2 began to decrease. Since the load of GA1 increases, the signal at the output of the load sensor 1.1 of the device that implements the present method (Figure), which is fed to the input of the load increase control unit 2.1 and the first input of the load difference control unit 5, also increases. 1 "and arrives at the second input of the first of the first logical elements" AND "6.1. Since GA2 is unloaded, at the output of the load sensor 1.2, the signal decreases and goes to the input of the load reduction unit 3.2 and the second input of the load difference control unit of GA 5. At the output of the load reduction unit 3.2, a logical "1" signal is generated and enters the second input of the first logical element "OR" 4, to the first input of the second of the second logical elements "AND" 10.2 and to the second of the first inputs of the third logical element "AND" 12. Since the signal of the logical "1" arrives at the second input of the first logical element "OR" 4, then at its output a logical "1" signal also appears and enters the first inputs of all the first logical elements "AND" 6.1 and 6.2. At the moment when the difference in the loads of the GA exceeded the permissible value (ΔР> ΔРadd), for example, when the load of the units was: Р1 = 70.5 kW, and Р2 = 54.5 kW, and continued to increase, since the GA1 is loaded, and the GA2 is unloaded, at the output of the block for controlling the difference in the loads of the GA 5, a logical "1" signal is generated and fed to the third inputs of the first logical elements "AND" 6.1 and 6.2. Since all three inputs of the first of the first logical elements "AND" 6.1 receive signals of logical "1", then at its output - a signal of logical "1", which is fed to the first input of the second logical gate "OR" 7. When a signal of logical "1" to the first input of the second logical element "OR" 7 at its output, a logical "1" signal is generated, informing that the SEES is inoperative. The logical "1" signal from the output of block 7 is fed to the second inputs of the second logical elements "AND" 10.1 and 10.2, to the input of the waiting one-shot with a delay in the formation of a pulse 8 and to the input of the consumer disconnecting unit 9. Since both inputs of the second of the second logical elements "AND" 10.2, a logical "1" signal arrives, then a logical "1" signal is generated at its output and is fed to the input of the second one-shot 11.2, at the output of which a logical "1" signal appears with a duration of, for example, 1.0 second. This signal is fed to the first input of the second of the fourth logical elements "AND" 13.2. Block 9 disconnects groups of electricity consumers in time t_open= 0.3 s, reducing the SEES load to a value less than the nominal, for example, up to 40 kW. After a time delay t_out= t_open= 0.3 s at the output of the waiting one-shot with a delay in the formation of a pulse 8, a logical “1” signal will appear and will be fed to the second input of the third logical element “AND” 12. Since the network load has decreased, the load of the first GA began to decrease. In this case, a logical "0" signal appears at the output of the control unit for increasing the load of the first unit 2.1, which leads to the formation of a logical "0" signal at the output of the second logical element "OR" 7. However, this will not lead to a malfunction of the circuit - at the outputs of the one-shot 11.2 and a waiting one-shot with a pulse shaping delay 8, the logical "1" signals, triggered on the leading edge of the input signal for 1.0 second (in this case, t_imp= 1.0 s). In this case, at the output of the load reduction control unit 3.1, a logical “1” signal is generated and fed to the first of the first inputs of the third logical element “AND” 12. Since all three inputs of the third logical element “AND” 12 receive a logical signal “1”, then at its output - also a signal of logical "1", which is fed to the second inputs of the fourth logical elements "AND" 13.1 and 13.2. Since both inputs of the second of the fourth logical elements "AND" 13.2 receive a logical "1" signal, then a logical "1" signal is generated at its output, which is fed to the input of the second block of switching off the GA 14.2. GA2 is disconnected from the network.

Нагрузка сети невелика и ГА1 принимает ее на себя, осуществляя переход неработоспособной СЭЭС в режим правильного функционирования без аварийной ситуации, связанной с перерывом в электроснабжении судна. При этом, если причиной отказа СЭЭС явился выход из строя топливной аппаратуры первичного двигателя одного из ГА, его отключение осуществляется значительно раньше, чем произошла бы полная разгрузка при использовании способа, описанного в приведенном аналоге (Широков Н.В. Предупредительное управление судовой электроэнергетической системой при отказе источников электроэнергии / Н.В.Широков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. – 2019. № 2(54). – С. 396-405. DOI: 10/21821/2309-5180-2019-11-2-396-405). Более раннее отключение неработоспособного агрегата в большинстве случаев позволяет предотвратить дальнейшее развитие неисправности.The load of the network is low and GA1 takes it upon itself, making the transition of the inoperative SEPP to the mode of correct functioning without an emergency situation associated with an interruption in the ship's power supply. At the same time, if the reason for the SEES failure was the failure of the fuel equipment of the primary engine of one of the GA, its shutdown is carried out much earlier than the complete unloading would occur when using the method described in the above analogue (Shirokov N.V. Preventive control of the ship's electric power system at failure of power sources / N.V. Shirokov // Bulletin of the State University of Maritime and River Fleet named after Admiral S.O. Makarov. - 2019. No. 2 (54). - P. 396-405. DOI: 10/21821 / 2309- 5180-2019-11-2-396-405). An earlier shutdown of an inoperative unit in most cases prevents further development of the malfunction.

Предлагаемое изобретение было создано в составе научно-исследовательских работ, проводимых на кафедре «Электропривода и электрооборудования береговых установок» ФБГОУ ВО «Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова». Были произведены расчеты, показавшие возможность использования заявляемого способа в судовых энергетических установках и электроэнергетических системах, что с учетом вышеизложенного позволяет сделать вывод о возможности его промышленного применения.The proposed invention was created as part of research work carried out at the department of "Electric drive and electrical equipment of coastal installations" FBGOU VO "State University of Maritime and River Fleet named after Admiral S.O. Makarov ". Calculations were made that showed the possibility of using the proposed method in ship power plants and electric power systems, which, taking into account the above, allows us to conclude about the possibility of its industrial application.

Claims

1. The method of preventive control of the ship's electric power system (SEES) with parallel operating generator units (GA), according to which the moment of transition of the SEES to an inoperative state is determined, the GA (GA group) is determined, the load of which (which) decreases, the load of the SEES is reduced, the moment is determined , when, with a decrease in the SEES load, the load of all HUs decreases, and at this moment, the HA is switched off, the load of which (which) decreased before the SEES load was reduced.

2. The method according to claim 1, characterized in that a device is used for its implementation, comprising: according to the number of HA, HA load sensors, load increase control units, load decrease control units, as well as the first logical element "OR" and a load difference control unit GA; by the number of GA: the first logical elements "AND", as well as the second logical gate "OR", a waiting one-shot with a delay in the formation of a pulse and a block for switching off consumers; by the number of GA: the second logical elements "AND" and one-shot, the third logical element "AND"; by the number of GA: the fourth logical elements "AND" and blocks for switching off the GA; moreover, the output of each of the load sensors is connected to the input of the corresponding unit for controlling the increase in the load, with the input of the corresponding unit for controlling the decrease in the load and the corresponding input of the unit for monitoring the difference in the loads of the GA; the output of each of the load increase control units is connected to the second input of the corresponding one of the first logical elements "AND"; the output of each of the load reduction control units is connected to the corresponding input of the first logical element "OR", the first input of the corresponding from the second logical elements "AND" and corresponding from the first inputs of the third logical element "AND"; the output of the first logical element "OR" is connected to the first inputs of all the first logical elements "AND"; the output of each of the first logical elements "AND" is connected to the corresponding input of the second logical gate "OR", the output of which is connected to the input of the waiting one-shot with a pulse shaping delay, the input of the consumer disconnection unit, the second inputs of the second logical elements "AND"; the output of each of the second logical elements "AND" is connected to the input of the corresponding one-shot, the output of each of which is connected to the first input of the corresponding of the fourth logical elements "AND"; the output of the waiting one-shot with a pulse shaping delay is connected to the second input of the third logical element "AND", the output of which is connected to the second inputs of all fourth logical elements "AND", the output of each of which is connected to the input of the corresponding shutdown block.