RU2785561C1 - Method for preventive control of autonomous electric power system - Google Patents

Method for preventive control of autonomous electric power system Download PDF

Info

Publication number
RU2785561C1
RU2785561C1 RU2022102270A RU2022102270A RU2785561C1 RU 2785561 C1 RU2785561 C1 RU 2785561C1 RU 2022102270 A RU2022102270 A RU 2022102270A RU 2022102270 A RU2022102270 A RU 2022102270A RU 2785561 C1 RU2785561 C1 RU 2785561C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
load
logical
input
output
signal
Prior art date
Application number
RU2022102270A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Викторович Широков
Original Assignee
Николай Викторович Широков
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Викторович Широков filed Critical Николай Викторович Широков
Application granted granted Critical
Publication of RU2785561C1 publication Critical patent/RU2785561C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering for preventive control of autonomous electric power systems (AEPS). In the AEPS preventive control method, the moment of time is determined at which the load of only one of the GA increases. The countdown starts until the moment when the difference in loads of parallel generating sets has exceeded the set value and continues to increase. This generating unit is disconnected from the network.
EFFECT: prevention of an emergency situation associated with an interruption in the power supply of the AEPS in the event of its sudden failure.
4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться для предупредительного управления автономными электроэнергетическими системами (АЭЭС), в том числе и судовыми электроэнергетическими системами (СЭЭС).The invention relates to the field of electrical engineering and can be used for preventive control of autonomous electrical power systems (AEES), including ship electrical power systems (SEES).

Известен способ защиты сети автономной электростанции при параллельной работе генераторных агрегатов (ГА) (патент RU 2731127, опубликованный 31.08.2020. Бюл. №25) посредством отключения ГА, перешедшего в двигательный режим работы, при котором отключение указанного ГА блокируется в случае, когда суммарная нагрузка сети меньше заданного значения. There is a known method for protecting the network of an autonomous power plant during parallel operation of generator units (GA) (patent RU 2731127, published on August 31, 2020. Bull. No. 25) by turning off the GA that switched to the motor mode of operation, in which the shutdown of the specified GA is blocked in the case when the total network load is less than the specified value.

Данный способ позволяет защитить сеть от обратной мощности ГА в случае его отказа без выдержки времени и при этом предотвратить ошибочное отключение работоспособного агрегата при малой нагрузке.This method allows you to protect the network from the reverse power of the GA in the event of its failure without time delay and at the same time prevent erroneous shutdown of a healthy unit at low load.

Недостаток способа - несвоевременное воздействие на АЭЭС, заключающееся в том, что ГА отключают в момент его перехода в двигательный режим, когда вся его нагрузка уже перешла на машины, работающие параллельно. При этом возможен перегруз работоспособных агрегатов и отключение от сети.The disadvantage of this method is the untimely impact on the AEPS, which consists in the fact that the GA is turned off at the moment of its transition to the motor mode, when its entire load has already been transferred to machines operating in parallel. In this case, it is possible to overload the working units and disconnect from the network.

Известен способ предупредительного управления СЭЭС с параллельно работающими ГА (патент RU 2758453, опубликованный 28.10.2021 в БИ №31), согласно которому 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.There is a known method for the preventive control of SEES with parallel operating HAs (patent RU 2758453, published on 10/28/2021 in BI No. 31), according to which the moment of transition of the SEES to an inoperable state is determined, the HA (group of HAs) is determined, the load of which (of which) is reduced, the load is reduced SEES, determine the moment when, with a decrease in the load of the SEES, the load of all GAs decreases, and at this moment, the HAs are turned off, the load of which (which) decreased before the load of the SEES was reduced.

Данный подход позволяет эффективно, минуя аварийную ситуацию на судне, переводить работу СЭЭС в режим правильного функционирования в случае отказа, вызванного формированием сигнала системой управления (СУ) на постоянное уменьшение подачи топлива хотя бы в один из ГА. Недостатком способа является невозможность его применения в случае отказов СУ, вызванных постоянным увеличением подачи топлива хотя бы в один из параллельно работающих ГА. В этом случае при уменьшении нагрузки СЭЭС момент, при котором загрузка всех ГА, работающих параллельно, уменьшится, не наступит и дальнейшие действия устройств, реализующих данный способ предупредительного управления, окажутся не эффективными.This approach makes it possible to effectively, bypassing an emergency situation on the ship, transfer the operation of the SEPS to the correct functioning mode in the event of a failure caused by the formation of a signal by the control system (CS) for a constant decrease in the fuel supply to at least one of the GA. The disadvantage of this method is the impossibility of its application in case of CS failures caused by a constant increase in fuel supply to at least one of the parallel operating GA. In this case, with a decrease in the load of the SEPS, the moment at which the load of all GAs operating in parallel will decrease will not occur, and further actions of the devices implementing this method of preventive control will not be effective.

Наиболее близким и выбранным автором за прототип является способ предупредительного управления СЭЭС (патент RU 2739364 С1, опубликованный 23.12.2020 в БИ №36), 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 C1, published on December 23, 2020 in BI No. 36), according to which the moment of transition of the SEES to an inoperable state is determined, the load of the SEES is reduced, the GA is determined, the load of which when the load is reduced SEES increases and turn off this GA.

Данный подход позволяет эффективно, минуя аварийную ситуацию на судне, переводить работу АЭЭС в режим правильного функционирования в случае отказа, вызванного формированием сигнала системой управления на постоянное увеличение подачи топлива хотя бы в один из ГА. Недостатком способа, принятого за прототип, является сложность практической реализации, вызванная необходимостью в формировании сигнала на уменьшение нагрузки сети с последующим анализом характера изменения загрузки ГА, в момент разгрузки сети. Кроме этого применение прототипа приводит к не всегда необходимому отключению ряда потребителей и снижению функциональных возможностей АЭЭС.This approach makes it possible to effectively, bypassing the emergency situation on the ship, transfer the operation of the AEPS to the correct functioning mode in the event of a failure caused by the formation of a signal by the control system for a constant increase in fuel supply to at least one of the GA. The disadvantage of the method adopted as a prototype is the complexity of practical implementation, caused by the need to generate a signal to reduce the network load, followed by an analysis of the nature of the change in the load of the HA, at the time of unloading the network. In addition, the use of the prototype leads to a not always necessary shutdown of a number of consumers and a decrease in the functionality of the AEPS.

Целью изобретение является предупреждение (предотвращение) аварийной ситуации, связанной с перерывом в электроснабжении АЭЭС в случае ее внезапного отказа, при котором СУ формирует постоянный сигнал на увеличение подачи топлива в первичный двигатель только одного из ГА при параллельной работе более двух агрегатов.The purpose of the invention is to prevent (prevent) an emergency situation associated with a power outage in the AEPS in the event of its sudden failure, in which the control system generates a constant signal to increase the fuel supply to the prime mover of only one of the GAs when more than two units are operating in parallel.

Для решения указанной проблемы используется следующая совокупность существенных признаков: в способе предупредительного управления АЭЭС при работе АЭЭС с числом параллельно работающих ГА более двух определяют режим, при котором загрузка только одного из ГА увеличивается, и через заданный интервал времени, определяемый различиями в инерционности регуляторов первичных двигателей, отключают этот ГА от сети.To solve this problem, the following set of essential features is used: in the method of preventive control of the AEPS, during the operation of the AEPS with the number of GAs operating in parallel, more than two, a mode is determined in which the load of only one of the GAs increases, and after a given time interval determined by differences in the inertia of the primary engine controllers , disconnect this GA from the network.

Сущность изобретения заключается в том, что в случае внезапного отказа СУ АЭЭС, при котором СУ сформировала постоянный сигнал на увеличение подачи топлива в первичный двигатель одного из ГА при его параллельной работе с более чем двумя генераторными агрегатами (тремя ГА и более), его загрузка постоянно увеличивается. При этом остальные ГА, работающие параллельно, разгружаются, их загрузка уменьшается вплоть до полной разгрузки и перехода в двигательный режим. Без применения способов предупредительного управления данный режим работы в подавляющем числе случаев приводит к аварийной ситуации, связанной с перерывом в электроснабжении АЭЭС.The essence of the invention lies in the fact that in the event of a sudden failure of the AEPS control system, in which the control system generated a constant signal to increase the fuel supply to the prime mover of one of the GA during its parallel operation with more than two generator units (three GA or more), its loading is constantly increases. At the same time, the remaining GAs operating in parallel are unloaded, their load is reduced until complete unloading and switching to the propulsion mode. Without the use of preventive control methods, this mode of operation in the vast majority of cases leads to an emergency situation associated with a break in the power supply of the nuclear power plant.

Отказы, в результате которых СУ АЭЭС формируют постоянный сигнал на увеличение подачи топлива в первичный двигатель ГА, как правило, связаны с залипанием контактов соответствующих кнопок, реле или контакторов, и происходят не часто. При этом вероятность события, при котором подобная неисправность одновременно произойдет в каналах управления сразу двух ГА, ничтожно мала, поэтому данная ситуация на практике может быть исключена из рассмотрения. В этой связи диагностический признак, заключающийся в увеличении загрузки только одного из трех и более параллельно работающих ГА позволяет заранее спрогнозировать аварийную ситуацию по обесточиванию АЭЭС. В данном случае возникает необходимость в отключении ГА, загрузка которого увеличивается, от сети, которой при необходимости может предшествовать разгрузка АЭЭС, например, способом, описанном в Патенте на изобретение RU 2653361 С1, 08.05.2018.Failures, as a result of which the AEPS control system generates a constant signal to increase the fuel supply to the GA prime mover, as a rule, are associated with sticking of the contacts of the corresponding buttons, relays or contactors, and do not occur often. At the same time, the probability of an event in which such a malfunction occurs simultaneously in the control channels of two GAs at once is negligible, so this situation can be excluded from consideration in practice. In this regard, the diagnostic sign, which consists in increasing the load of only one of the three or more GAs operating in parallel, makes it possible to predict in advance the emergency situation for the de-energization of the AEPS. In this case, it becomes necessary to disconnect the HA, the load of which increases, from the network, which, if necessary, may be preceded by unloading the AEPS, for example, by the method described in the Patent for invention RU 2653361 C1, 05/08/2018.

При этом следует учитывать особенность работы регуляторов подачи топлива современных первичных двигателей, имеющих некоторую инерционность в работе, которая может отличаться даже у однотипных машин. В этой связи рассмотрим ситуацию, при которой сразу после увеличения нагрузки АЭЭС произойдет ее резкое снижение. При этом может оказаться, что все регуляторы подачи топлива ГА, кроме одного, переключились на уменьшение подачи топлива в первичный двигатель. В этом случае на короткое время возникнет режим работы АЭЭС, при котором загрузка только одного ГА из трех и более агрегатов, работающих параллельно, увеличивается. Чтобы избежать ошибочного отключения генераторного агрегата его необходимо отключить через заданный интервал времени (Δtзад). Длительность Δtзад определяется на практике различиями в инерционности регуляторов первичных двигателей, например, дизелей и может составлять несколько секунд. При этом Δtзад может задаваться заранее в виде постоянной уставки, реализуемой, например, устройством выдержки времени. Данное решение очень простое, но на практике оно может применяться только в АЭЭС, использующих первичные двигатели, инерционность которых отличается не более чем на 1-2 секунды. В противном случае возникает возможность ситуации, при которой в момент неисправности разгружаемые ГА перейдут в двигательный режим и будут отключены защитой от обратной мощности, что приведет к аварийной ситуации, связанной с обесточиванием АЭЭС. В этой связи если время реагирования на управляющий сигнал регуляторов подачи топлива в дизель ГА отличается более чем на 2 секунды, то целесообразно формировать значение (Δtзад), адаптивное к режиму работы АЭЭС. В данном случае можно рассматривать заданный интервал времени как интервал от момента, когда загрузка только одного из ГА начинает увеличиваться до момента, когда разница в загрузках параллельно работающих ГА превысила заданное значение и продолжает увеличиваться. При этом заданный интервал времени, через который будет осуществляться отключение ГА, загрузка которого увеличивается Δtзад, будет изменяться в зависимости от энергетического состояния системы в целом, что позволит избежать отключения данного агрегата при работе в динамических режимах работы АЭЭС и своевременно отключить его при возникновении неисправности.At the same time, one should take into account the peculiarity of the operation of the fuel supply regulators of modern prime movers, which have some inertia in operation, which may differ even for machines of the same type. In this regard, let us consider a situation in which, immediately after an increase in the load of the AEPP, it will sharply decrease. In this case, it may turn out that all the GA fuel supply regulators, except for one, switched to reducing the fuel supply to the prime mover. In this case, for a short time, an AEPS operation mode will arise, in which the load of only one GA from three or more units operating in parallel increases. To avoid erroneous shutdown of the generating set, it must be turned off after a predetermined time interval (Δt set ). The duration Δt ass is determined in practice by differences in the inertia of the regulators of primary engines, for example, diesel engines and can be several seconds. In this case, Δt set can be set in advance in the form of a constant setting, implemented, for example, by a time delay device. This solution is very simple, but in practice it can only be applied in nuclear power plants using prime movers, the inertia of which differs by no more than 1-2 seconds. Otherwise, there is a possibility of a situation in which, at the time of a malfunction, the unloaded GA will switch to the motor mode and will be turned off by the reverse power protection, which will lead to an emergency situation associated with the de-energization of the nuclear power plant. In this regard, if the response time to the control signal of the regulators for supplying fuel to diesel GA differs by more than 2 seconds, then it is advisable to form a value (Δt set ) that is adaptive to the operating mode of the AEPS. In this case, a given time interval can be considered as an interval from the moment when the load of only one of the GAs starts to increase until the moment when the difference in loads of parallel GAs has exceeded the specified value and continues to increase. At the same time, the specified time interval after which the HA will be turned off, the load of which increases Δt ass , will vary depending on the energy state of the system as a whole, which will make it possible to avoid turning off this unit when operating in the dynamic modes of operation of the AEPS and turn it off in a timely manner in the event of a malfunction. .

Данный подход позволяет для случая параллельной работы в составе АЭЭС более двух ГА эффективно, минуя аварийную ситуацию на судне, переводить работу АЭЭС в режим правильного функционирования в случае отказа, вызванного формированием сигнала СУ на постоянное увеличение подачи топлива в один из ГА. При этом не требуется осуществлять отключение части потребителей электроэнергии с последующим анализом характера изменения загрузки ГА, в момент разгрузки сети.This approach allows for the case of parallel operation of more than two GAs as part of the AEPS, effectively, bypassing the emergency situation on the ship, to transfer the AEPS operation to the correct functioning mode in the event of a failure caused by the formation of a control system signal for a constant increase in fuel supply to one of the GAs. At the same time, it is not required to switch off part of the electricity consumers, followed by an analysis of the nature of the change in the load of the GA, at the time of unloading the network.

Сопоставление предлагаемого способа и прототипа показало, что поставленная задача -предупреждение (предотвращение) аварийной ситуации, связанной с перерывом в электроснабжении АЭЭС в случае ее внезапного отказа, при котором СУ формирует постоянный сигнал на увеличение подачи топлива в первичный двигатель только одного из ГА при параллельной работе более двух агрегатов 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 is to prevent (prevent) an emergency situation associated with a power outage of the AEPS in the event of its sudden failure, in which the control system generates a constant signal to increase the fuel supply to the prime mover of only one of the GA during parallel operation. more than two units are solved as a result of a new set of features, which proves the compliance of the proposed invention with the criterion of patentability "novelty".

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 of "inventive step".

Сущность предложенного способа поясняется чертежом (Фиг. 1), на котором представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, на примере параллельной работы «n» ГА для случая, при котором используется Δtзад определенное заранее в виде постоянной уставки.The essence of the proposed method is illustrated by a drawing (Fig. 1), which shows a functional diagram of a device that implements the proposed method, using the example of parallel operation of "n" GA for the case in which Δt is used predetermined in the form of a constant setting.

Устройство, реализующее способ предупредительного управления автономной электроэнергетической системой (Фиг. 1) содержит по числу ГА датчики загрузки ГА 1.1, 1.2 … 1.n и блоки контроля увеличения загрузки 2.1, 2.2 … 2.n, а также блок идентификации режима увеличения загрузки одного ГА 3, блок контроля заданного интервала времени 4, блок определения режима работы трех и более ГА 5, по числу ГА логические элементы «И» 6.1, 6.2 … 6.n и блоки отключения ГА 7.1, 7.2 … 7.n, при этом выход каждого из датчиков загрузки ГА 1.1, 1.2 … 1.n соединен с входом соответствующего из блоков контроля увеличения загрузки 2.1, 2.2 … 2.n, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом блока идентификации режима увеличения загрузки одного ГА 3 и первым входом соответствующего логического элемента «И» » 6.1, 6.2 … 6.n, выход блока идентификации режима увеличения загрузки одного ГА 3 соединен с входом блока контроля заданного интервала времени 4, выход которого соединен со вторым входом каждого из логических элементов «И» » 6.1, 6.2 … 6.n, выход блока определения режима работы трех и более ГА 5 соединен с третьим входом каждого из логических элементов «И» » 6.1, 6.2 … 6.n, выход каждого из которых соединен с входом соответствующего блока отключения ГА 7.1, 7.2 … 7.n.The device that implements the method of preventive control of an autonomous electric power system (Fig. 1) contains, according to the number of GAs, GA load sensors 1.1, 1.2 ... 1.n and load increase control blocks 2.1, 2.2 ... 2.n, as well as an identification block for the load increase mode of one GA 3, a control unit for a given time interval 4, a unit for determining the operating mode of three or more GAs 5, according to the number of GAs, logic elements "AND" 6.1, 6.2 ... 6.n and blocks for shutting down the GAs 7.1, 7.2 ... of the loading sensors GA 1.1, 1.2 ... 1.n is connected to the input of the corresponding one from the load increase control blocks 2.1, 2.2 ... 2.n, the output of each of which is connected to the corresponding input of the identification block of the load increase mode of one GA 3 and the first input of the corresponding logic element "And" 6.1, 6.2 ... 6.n, the output of the identification block of the load increase mode of one GA 3 is connected to the input of the control unit for a given time interval 4, the output of which is connected to the second input of each of the l logical elements "AND" » 6.1, 6.2 ... 6.n, the output of the block for determining the mode of operation of three or more HA 5 is connected to the third input of each of the logical elements "AND" » 6.1, 6.2 ... 6.n, the output of each of which is connected to by the input of the corresponding GA shutdown block 7.1, 7.2 ... 7.n.

На Фиг. 2 представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, на примере параллельной работы «n» ГА для случая, при котом используется Δtзад адаптивное к режиму работы АЭЭС.On FIG. 2 shows a functional diagram of a device that implements the proposed method, using the example of parallel operation of "n" GA for the case in which Δt is used adaptive to the operating mode of the AEPS.

Устройство, реализующее способ предупредительного управления автономной электроэнергетической системой (Фиг. 2) содержит по числу ГА датчики загрузки ГА 1.1, 1.2 … 1.n и блоки контроля увеличения загрузки 2.1, 2.2 … 2.n, а также блок идентификации режима увеличения загрузки одного ГА 3, блок контроля заданного интервала времени 4, блок определения режима работы трех и более ГА 5; по числу ГА логические элементы «И» 6.1, 6.2 … 6.n и блоки отключения ГА 7.1, 7.2 … 7.n, при этом выход каждого из датчиков загрузки ГА 1.1, 1.2 … 1.n соединен с входом соответствующего из блоков контроля увеличения загрузки 2.1, 2.2 … 2.n и соответствующим входом блока контроля заданного интервала времени 4, выход каждого из блоков контроля увеличения загрузки 2.1, 2.2 … 2.n соединен с соответствующим входом блока идентификации режима увеличения загрузки одного ГА 3 и первым входом соответствующего логического элемента «И» 6.1, 6.2 … 6.n, выход блока идентификации режима увеличения загрузки одного ГА 3 соединен со вторым входом каждого из логических элементов «И» 6.1, 6.2 … 6.n, выход блока контроля заданного интервала времени 4, соединен с третьим входом каждого из логических элементов «И» » 6.1, 6.2 … 6.n, выход блока определения режима работы трех и более ГА 5 соединен с четвертым входом каждого из логических элементов «И» 6.1, 6.2 … 6.n, выход каждого из которых соединен с входом соответствующего блока отключения ГА 7.1, 7.2 … 7.n.The device that implements the method of preventive control of an autonomous electric power system (Fig. 2) contains, according to the number of GAs, GA load sensors 1.1, 1.2 ... 1.n and load increase control blocks 2.1, 2.2 ... 2.n, as well as an identification block for the load increase mode of one GA 3, a control unit for a predetermined time interval 4, a unit for determining the mode of operation of three or more GAs 5; according to the number of GAs, logic elements "AND" 6.1, 6.2 ... 6.n and shutdown blocks GA 7.1, 7.2 ... 7.n, while the output of each of the load sensors GA 1.1, 1.2 ... 1.n is connected to the input of the corresponding increase control blocks loading 2.1, 2.2 ... 2.n and the corresponding input of the control block for a given time interval 4, the output of each of the control blocks for increasing the load 2.1, 2.2 ... 2.n is connected to the corresponding input of the identification block for the load increase mode of one GA 3 and the first input of the corresponding logic element "And" 6.1, 6.2 ... 6.n, the output of the identification block of the load increase mode of one GA 3 is connected to the second input of each of the logic elements "AND" 6.1, 6.2 ... 6.n, the output of the control block of the specified time interval 4 is connected to the third the input of each of the logical elements "AND" 6.1, 6.2 ... 6.n, the output of the block for determining the mode of operation of three or more GA 5 is connected to the fourth input of each of the logical elements "AND" 6.1, 6.2 ... 6.n, the output of each of which connected to the entrance of the corresponding GA shutdown block 7.1, 7.2 ... 7.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 well-known functional blocks that generate signals at their output in the form of a DC voltage proportional to the load of the GA (the network load 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 blocks 2.1, 2.2 ... 2.n are well-known functional blocks that generate a logical “1” signal at their outputs when the signal in the form of voltage at their inputs increases and a logical “0” signal otherwise.

Блок идентификации режима увеличения загрузки одного ГА (далее блок идентификации режима) 3 - новый функциональный блок, формирующий на своем выходе сигнал логической «1» в режиме работы АЭЭС, при котором увеличивается загрузка только одного из ГА и сигнал логического «0» в режиме, при котором увеличивается загрузка двух и более ГА. На фиг. 3 представлена одна из возможных схем блока идентификации режима увеличения загрузки одного ГА для АЭЭС, имеющей в своем составе три ГА. Блок (Фиг. 3) содержит первый из вторых логических элементов «И» 8.1, второй из вторых логических элементов «И» 8.2, третий из вторых логических элементов «И» 8.3 и логический элемент «ИЛИ-НЕ» 9, при этом первый вход блока идентификации режима 3 (Фиг. 1, 2) соединен с первыми входами первого и второго из вторых логических элементов «И» 8.1 и 8.2, второй вход блока идентификации режима 3 (Фиг. 1, 2) соединен со вторым входом первого из вторых логических элементов «И» 8,1 и первым входом третьего из вторых логических элементов «И» 8.3, третий вход блока идентификации режима 3 (Фиг. 1, 2) соединен со вторыми входами второго и третьего из вторых логических элементов «И» 8.2 и 8.3, выходы первого, второго и третьего из вторых логический элементов «И» 8.1, 8.2, и 8.3 соединены с первым, вторым и третьим входами логического элемента «ИЛИ-НЕ» 9 соответственно.Identification block for the mode of increasing the load of one HA (hereinafter, the mode identification block) 3 is a new functional block that generates a logical “1” signal at its output in the AEPS operation mode, in which the load of only one of the HAs increases and a logical “0” signal in the mode, which increases the load of two or more GA. In FIG. 3 shows one of the possible schemes of the block for identifying the mode of increasing the load of one HA for the AEPP, which has three HAs in its composition. The block (Fig. 3) contains the first of the second logical elements "AND" 8.1, the second of the second logical elements "AND" 8.2, the third of the second logical elements "AND" 8.3 and the logical element "OR-NOT" 9, while the first input mode identification block 3 (Fig. 1, 2) is connected to the first inputs of the first and second of the second logic elements "AND" 8.1 and 8.2, the second input of the mode identification block 3 (Fig. 1, 2) is connected to the second input of the first of the second logical elements "AND" 8.1 and the first input of the third of the second logical elements "AND" 8.3, the third input of the identification block mode 3 (Fig. 1, 2) is connected to the second inputs of the second and third of the second logical elements "AND" 8.2 and 8.3 , the outputs of the first, second and third of the second AND logic elements 8.1, 8.2, and 8.3 are connected to the first, second and third inputs of the OR NOT logic element 9, respectively.

Вторые логические элементы «И» 8.1, 8.2 и 8.3 - известные функциональные блоки, которые формируют на своих выходах сигнал логической «1», если на все их входы поступили сигналы логической «1» и сигнал логического «0» в обратном случаеThe second logical elements "AND" 8.1, 8.2 and 8.3 are known functional blocks that generate a logical "1" signal at their outputs if all their inputs receive logical "1" signals and a logical "0" signal otherwise

Логический элемент «ИЛИ-НЕ» 9 - известный функциональный блок, который формирует на своем выходе сигнал логического «0», если хотя бы на один из его входов поступил сигнал логической «1» и сигнал логической «1» в обратном случаеThe logical element "OR-NOT" 9 is a well-known functional block that generates a logical "0" signal at its output if at least one of its inputs receives a logical "1" signal and a logical "1" signal otherwise

Блок идентификации режима 3 (Фиг. 1, 2), функциональная схема которого представлена на Фиг. З работает следующим образом. Если АЭЭС работает в режиме, при котором загрузка только одного из ГА увеличивается, то только на один из входов блока идентификации режима поступает сигнал логической «1». В этом случае, по крайней мере, на один из входов каждого из вторых логических элементов «И» 8.1, 8.2, 8.3 поступает сигнал логического «0», на их выходах - сигнал логического «0», на все три входа логического элемента «ИЛИ-НЕ» 9 поступает сигнал логического «0», а на его выходе фиксируется сигнал логической «1». Если же увеличивается загрузка нескольких ГА, например, первого и третьего, тогда сигнал логической «1» поступит на первый и третий входы блока идентификации режима, на второй вход которого поступит сигнал логического «0». Сигнал логической «1» с первого входа блока идентификации режима поступает на первый вход первого из вторых логических элементов «И» 8.1 и на первый вход второго из вторых логических элементов «И» 8.2. Сигнал логического «0» со второго входа блока идентификации режима поступит на второй вход первого из вторых логических элементов «И» 8.1 и на первый вход третьего из вторых логических элементов «И» 8.3. На выходах первого и третьего из вторых логических элементов «И» 8.1 и 8.3 сохранится сигнал логического «0». Сигнал логической «1» с третьего входа блока идентификации режима поступит на второй вход второго из вторых логических элементов «И» 8.2 и второй вход третьего из вторых логических элементов «И» 8.3. Так как на первый и второй входы второго из вторых логических элементов «И» 8.2 поступит сигнал логической «1», то на его выходе сформируется сигнал логической «1» и поступит на второй вход логического элемента «ИЛИ-НЕ» 9, на выходе которого появится сигнал логического «0». Аналогично, если увеличится загрузка первого и второго ГА, то сигнал логической «1» поступит на первый и второй входы блока идентификации режима, на выходе первого из вторых логических элементов «И» 8.1 появится сигнал логической «1», поступит на первый вход логического элемента «ИЛИ-НЕ» 9, на выходе которого появится сигнал логического «0». Если увеличится загрузка второго и третьего ГА, то сигнал логической «1» поступит на второй и третий входы блока идентификации режима, на выходе третьего из вторых логических элементов «И» 8.3 появится сигнал логической «1», поступит на третий вход логического элемента «ИЛИ-НЕ» 9, на выходе которого появится сигнал логического «0». Если увеличится загрузка всех трех ГА, то сигнал логической «1» поступит на все три входа блока идентификации режима и входы всех трех вторых логических элементов «И» 81, 8.2 и 8.3, на выходах каждого из которых появится сигнал логической «1» и поступит на соответствующий вход логического элемента «ИЛИ-НЕ» 9. На выходе логического элемента «ИЛИ-НЕ» 9 и выходе блока идентификации режима зафиксируется сигнал логического «0». Таким образом, на выходе блока идентификации режима увеличения загрузки одного ГА (Фиг. 3) формируется сигнал логической «1» в режиме работы АЭЭС, при котором увеличивается загрузка только одного из ГА и сигнал логического «0» в режиме, при котором увеличивается загрузка двух и более ГА. Отметим, что сигнал логической «1» на выходе блока идентификации режима сформируется и в ситуации, когда не увеличивается загрузка ни одного из ГА. но этот сигнал блока идентификации режима оказывается не существенным, так как блокируется другими блоками устройства, реализующего способ предупредительного управления автономной электроэнергетической системой (Фиг. 1,2).Mode identification block 3 (Fig. 1, 2), the functional diagram of which is shown in Fig. Z works as follows. If the AEPP operates in a mode in which the load of only one of the HA increases, then only one of the inputs of the mode identification block receives a logical "1" signal. In this case, at least one of the inputs of each of the second logical elements "AND" 8.1, 8.2, 8.3 receives a logical "0" signal, at their outputs - a logical "0" signal, all three inputs of the logical element "OR -NOT" 9, a logical "0" signal is received, and a logical "1" signal is fixed at its output. If the loading of several HAs increases, for example, the first and third, then the logical "1" signal will go to the first and third inputs of the mode identification block, the second input of which will receive a logical "0" signal. The logical "1" signal from the first input of the mode identification block is fed to the first input of the first of the second logic elements "AND" 8.1 and to the first input of the second of the second logic elements "AND" 8.2. The logical "0" signal from the second input of the mode identification block will go to the second input of the first of the second logic elements "AND" 8.1 and to the first input of the third of the second logic elements "AND" 8.3. At the outputs of the first and third of the second logical elements "AND" 8.1 and 8.3, the signal of logical "0" will remain. The logical "1" signal from the third input of the mode identification block will go to the second input of the second of the second logic elements "AND" 8.2 and the second input of the third of the second logic elements "AND" 8.3. Since the first and second inputs of the second of the second logical elements "AND" 8.2 will receive a logical "1" signal, then a logical "1" signal will be generated at its output and will go to the second input of the logical element "OR-NOT" 9, at the output of which a logical "0" signal will appear. Similarly, if the loading of the first and second GA increases, then the logical "1" signal will go to the first and second inputs of the mode identification block, the output of the first of the second logic elements "AND" 8.1 will receive a logical "1" signal, will go to the first input of the logic element "OR-NOT" 9, the output of which will be a logical "0" signal. If the loading of the second and third GA increases, then the logical "1" signal will go to the second and third inputs of the mode identification block, the output of the third of the second logic elements "AND" 8.3 will receive a logical signal "1", will go to the third input of the logic element "OR -NOT" 9, at the output of which a logical "0" signal will appear. If the load of all three GAs increases, then the logical "1" signal will go to all three inputs of the mode identification block and the inputs of all three second logic elements "AND" 81, 8.2 and 8.3, at the outputs of each of which a logical "1" signal will appear and arrive to the corresponding input of the logical element "OR-NOT" 9. At the output of the logical element "OR-NOT" 9 and the output of the mode identification block, a logical "0" signal is fixed. Thus, at the output of the identification block of the mode of increasing the load of one HA (Fig. 3), a logical "1" signal is generated in the AEPS operation mode, in which the load of only one of the HAs increases and a logical "0" signal in the mode in which the load of two and more GA. Note that the logical “1” signal at the output of the mode identification block will also be generated in a situation where the load of none of the GAs increases. but this signal of the mode identification block turns out to be insignificant, since it is blocked by other blocks of the device that implements the method of preventive control of an autonomous electric power system (Fig. 1,2).

Блок контроля заданного интервала времени 4 - известный функциональный блок, формирующий на своем выходе сигнал логической «1», если интервал времени, в течение которого только один из более двух ГА параллельно работающих ГА увеличивает свою загрузку, превышает длительность интервала времени Δtзад. В устройстве, функциональная схема которого представлена на Фиг. 1, в качестве такого блока может быть использована обычный элемент задержки, выполненный в виде R-C цепочки. При этом длительность заданного интервала времени Δtзад формируется заранее посредством параметров R и С и в процессе работы не меняется. Если АЭЭС работает в режиме, при котором только один из более двух ГА параллельно работающих ГА увеличивает свою загрузку, то на вход элемента задержки поступает сигнал логической «1», на выходе которого этот сигнал появится через время, равное Δtзад. В устройстве, функциональная схема которого представлена на Фиг. 2, в качестве такого блока использован функциональный блок, адаптивный к энергетическому состоянию АЭЭС. Для этих целей можно использовать известный 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 заданное 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 заданное значение разности загрузок ГА, то на выходе блока 4 сформируется сигнал логической «1». Блок контроля заданного интервала времени 4 по своему устройству полностью аналогичен блоку контроля разности загрузок ГА, используемому в прототипе. Однако в данном случае этот блок используется для формирования сигнала логической «1» в случае, когда будет превышен заданный интервал времени, адаптивный к энергетическому состоянию АЭЭС. При этом Δtзад будет формироваться как интервал времени от момента увеличения загрузки одного из ГА до момента, когда разность в загрузках работающих ГА превысит заданное значение и продолжит увеличиваться. Длительность этого интервала времени будет меняться в зависимости от величины загрузки каждого из работающих ГА на момент увеличения загрузки только одного из работающих ГА и от скорости изменения загрузок агрегатов, то есть от энергетического состояния системы.The predetermined time interval control block 4 is a well-known functional block that generates a logical "1" signal at its output if the time interval during which only one of more than two GAs in parallel operating GAs increases its load exceeds the duration of the time interval Δt set . In the device, the functional diagram of which is shown in Fig. 1, a conventional delay element made in the form of an RC chain can be used as such a block. In this case, the duration of the specified time interval Δt set is formed in advance by means of the parameters R and C and does not change during operation. If the AEES operates in a mode in which only one of more than two GAs operating in parallel increases its load, then a logical “1” signal is sent to the input of the delay element, at the output of which this signal will appear after a time equal to Δt set . In the device, the functional diagram of which is shown in Fig. 2, as such a block, a functional block is used that is adaptive to the energy state of the AEPS. For these purposes, you can use a well-known 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 GA pairs from among n exceeds the specified 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 pair of GAs is calculated. The absolute value of the difference in the loads of each pair is calculated and its increase is controlled. If the absolute value of at least one pair will increase and at the same time exceed the predetermined value of the difference in loadings of the GA, then a logical "1" signal will be generated at the output of block 4. The control unit for a given time interval 4 in its design is completely similar to the control unit for the difference in loadings of the GA used in the prototype. However, in this case, this block is used to generate a logical "1" signal in the event that the specified time interval is exceeded, which is adaptive to the energy state of the AEPS. In this case, Δt set will be formed as a time interval from the moment of increasing the load of one of the HAs until the moment when the difference in the loads of the working HAs exceeds the specified value and continues to increase. The duration of this time interval will vary depending on the load of each of the operating HAs at the time of the increase in the load of only one of the operating HAs and on the rate of change in the loads of the units, that is, on the energy state of the system.

Блок определения режима работы трех и более ГА 5 - новый функциональный блок, на выходе которого формируется сигнал логической «1» в период времени, когда в составе АЭЭС работают три и более ГА. Он может быть выполнен в виде датчиков работы ГА по числу работающих агрегатов, соединенных с трехвходовыми логическими элементами «И», число которых равно максимальной выборке по три из количества работающих ГА и выходы которых соединены с логическим элементом «ИЛИ». На Фиг. 4 представлена одна из возможных схем блока определения режима работы трех и более ГА для случая, когда в составе АЭЭС работают четыре ГА. Блок определения режима работы трех и более ГА (Фиг. 4) содержит датчики работы первого, второго, третьего и четвертого ГА 10.1, 10.2, 10.3 и 10.4 соответственно, третьи логические элементы «И» 11.1, 11.2, 11.3 и 11.4, логический элемент «ИЛИ» 12; причем выход датчика работы первого ГА 10.1 соединен с первыми входами первого, второго и третьего из третьих логических элементов «И» 11.1, 11.2 и 11.3; выход датчика работы второго ГА 10.2 соединен со вторыми входами первого и второго из третьих логических элементов «И» 11.1 и 11.2, а также с первым входом четвертого из третьих логического элемента «И» 11.4; выход датчика работы третьего ГА 10.3 соединен с третьим входом первого из третьих логического элемента «И» 11.1 и вторыми входами третьего и четвертого из третьих логических элементов «И» 11.3 и 11.4; выход датчика работы четвертого ГА 10.4 соединен с третьими входами второго, третьего и четвертого из третьих логических элементов «И» 11.2, 11.3 и 11.4, выходы третьих логических элементов «И» 11.1, 11.2, 11.3 и 1.4 соединены с первым, вторым, третьим и четвертым входами логического элемента «ИЛИ» 12 соответственно.The block for determining the mode of operation of three or more HA 5 is a new functional block, at the output of which a logical “1” signal is generated during the period of time when three or more HA are operating as part of the AEPS. It can be made in the form of HA operation sensors according to the number of operating units connected to three-input logical elements "AND", the number of which is equal to the maximum sample of three from the number of working HA and the outputs of which are connected to the logical element "OR". On FIG. 4 shows one of the possible schemes of the block for determining the operation mode of three or more HAs for the case when four HAs operate as part of the AEPP. The block for determining the mode of operation of three or more GA (Fig. 4) contains the sensors of the first, second, third and fourth GA 10.1, 10.2, 10.3 and 10.4, respectively, the third logic elements "AND" 11.1, 11.2, 11.3 and 11.4, the logic element " OR" 12; moreover, the output of the sensor work of the first GA 10.1 is connected to the first inputs of the first, second and third of the third logic elements "And" 11.1, 11.2 and 11.3; the output of the sensor work of the second GA 10.2 is connected to the second inputs of the first and second of the third logic elements "AND" 11.1 and 11.2, as well as to the first input of the fourth of the third logic element "AND" 11.4; the output of the sensor work of the third GA 10.3 is connected to the third input of the first of the third logic element "AND" 11.1 and the second inputs of the third and fourth of the third logic elements "AND" 11.3 and 11.4; the output of the fourth GA 10.4 operation sensor is connected to the third inputs of the second, third and fourth of the third logic elements "AND" 11.2, 11.3 and 11.4, the outputs of the third logic elements "AND" 11.1, 11.2, 11.3 and 1.4 are connected to the first, second, third and the fourth inputs of the logic element "OR" 12, respectively.

Датчики работы первого, второго, третьего и четвертого ГА 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 - известные функциональные блоки, каждый из которых формирует сигнал логической «1» в случае, если соответствующий ГА работает в составе АЭЭС и сигнал логического «0» в обратном случае. В качестве такого блока можно использовать блок-контакты автоматического выключателя соответствующего генератора.The operation sensors of the first, second, third and fourth GA 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 are known functional blocks, each of which generates a logical "1" signal if the corresponding GA operates as part of the AEES and a logical "0" signal otherwise . As such a block, you can use the auxiliary contacts of the automatic switch of the corresponding generator.

Третьи логические элементы «И» 11.1, 11.2, 11.3 и 11.4 - 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.The third logical elements "AND" 11.1, 11.2, 11.3 and 11.4 are known functional blocks that generate logical "1" signals at their outputs if all their inputs receive logical "1" signals and a logical "0" signal otherwise.

Логический элемент «ИЛИ» 12 - известный функциональный блок, который формирует на своем выходе сигнал логической «1», если хотя бы на один из его входов поступил сигнал логической «1» и сигнал логического «0» в обратном случае.The logical element "OR" 12 is a known functional block that generates a logical "1" signal at its output if at least one of its inputs receives a logical "1" signal and a logical "0" signal otherwise.

Блок определения режима работы трех и более ГА (Фиг. 4) работает следующим образом. Предположим, что АЭЭС будет работать в режиме, при котором в ее составе будут включены первый, второй и третий ГА. При этом на выходах датчиков работы первого ГА 10.1, второго ГА 10.2 и третьего ГА 10.3 появится сигнал логической «1», который поступит на первый, второй и третий входы первого из третьих логического элемента «И» 11.1. Так как на все три входа первого из третьих логического элемента «И» 11.1 поступит сигнал логической «1», то на его выходе сформируется сигнал логической «1» и поступит на первый вход логического элемента «ИЛИ» 12, на выходе которого появится сигнал логической «1». Этот сигнал информирует о том, что хотя бы три ГА работают в составе АЭЭС. Аналогично, если АЭЭС будет работать в режиме, при котором в ее составе будут включены первый, второй и четвертый ГА, то на выходах датчиков работы первого ГА 10.1, второго ГА 10.2 и четвертого ГА 10.4 появится сигнал логической «1». Этот сигнал поступит на первый, второй и третий входы второго из третьих логического элемента «И» 11.2. Так как на все три входа второго из третьих логического элемента «И» 11.2 поступит сигнал логической «1», то на его выходе сформируется сигнал логической «1». Этот сигнал поступит на второй вход логического элемента «ИЛИ» 12, на выходе которого появится сигнал логической «1», информирующий о том, что хотя бы три ГА работают в составе АЭЭС. Если АЭЭС будет работать в режиме, при котором в ее составе будут включены первый, третий и четвертый ГА, то на выходах датчиков работы первого ГА 10.1, третьего ГА 10.3 и четвертого ГА 10.4 появится сигнал логической «1». Этот сигнал поступит на первый, второй и третий входы третьего из третьих логического элемента «И» 11.3. Так как на все три входа третьего из третьих логического элемента «И» 11.3 поступит сигнал логической «1», то на его выходе сформируется сигнал логической «1». Этот сигнал поступит на третий вход логического элемента «ИЛИ» 12, на выходе которого появится сигнал логической «1», информирующий о том, что хотя бы три ГА работают в составе АЭЭС. Если АЭЭС будет работать в режиме, при котором в ее составе будут включены второй третий и четвертый ГА, то на выходах датчиков работы второго ГА 10.2, третьего ГА 10.3 и четвертого ГА 10.4 появится сигнал логической «1». Этот сигнал поступит на первый, второй и третий входы четвертого из третьих логического элемента «И» 11.4. Так как на все три входа четвертого из третьих логического элемента «И» 11.4 поступит сигнал логической «1», то на его выходе сформируется сигнал логической «1» и поступит на четвертый вход логического элемента «ИЛИ» 12, на выходе которого появится сигнал логической «1». Этот сигнал информирует о том, что хотя бы три ГА работают в составе АЭЭС. Если АЭЭС будет работать в режиме, при котором в ее составе будут включены первый, второй, третий и четвертый ГА, то на выходах датчиков работы первого ГА 10.1, второго ГА 10.2 третьего ГА 10.3 и четвертого ГА 10.4 появится сигнал логической «1». который поступит на первый, второй и третий входы каждого из третьих логических элементов «И» 11.1, 11.2, 11.3 и 11.4. Так как на все три входа каждого из третьих логических элементов «И» » 11.1, 11.2, 11.3 и 11.4 поступит сигнал логической «1», то на их выходах сформируется сигнал логической «1» и поступит на первый, второй, третий и четвертый входы логического элемента «ИЛИ» 12, на выходе которого появится сигнал логической «1». Этот сигнал информирует о том, что хотя бы три ГА работают в составе АЭЭС. Если АЭЭС будет работать в режиме, при котором будут включены только один или два ГА, то хотя бы на один из входов каждого из третьих логических элементов «И» » 11.1, 11.2, 11.3, 11.4 поступит сигнал логического «0». На их выходах и всех входах логического элемента «ИЛИ» 12 сформируется сигнал логического «0» и на его выходе сохранится сигнал логического «0». Этот сигнал информирует о том, что в составе АЭЭС работает менее чем три ГА. Предположим, что АЭЭС работает в режиме, при котором в ее составе будут включены первый и второй ГА. При этом на выходах датчиков работы первого ГА 10.1, второго ГА 10.2 появится сигнал логической «1», который поступит на первый и второй входы первого и второго из третьих логических элементов «И» 11.1, 11.2 и первые входы третьего и четвертого из третьих логических элементов «И» 11.3 и 11.4. Так как третий и четвертый ГА не работают, то на выходах датчиков работы ГА 10.3 и 10.4 сохраняется сигнал логического «0», который поступает на третьи входы первого и второго из третьих логических элементов «И» 11.1 и 11.2 и второй и третий входы третьих логических элементов «И» 11.3 и 11.4. Так как хотя бы на один из входов каждого из третьих логических элементов «И» 11.1, 11.2, 11.3 и 11.4 поступит сигнал логического «0», то на их выходах, а также всех входах и выходе логического элемента «ИЛИ» 12 сохранится сигнал логического «0». Этот сигнал информирует о том, что в составе АЭЭС работает менее чем три ГА.The block for determining the mode of operation of three or more HA (Fig. 4) operates as follows. Let us assume that the AEPP will operate in a mode in which the first, second and third GA will be included in its composition. At the same time, at the outputs of the sensors of the operation of the first GA 10.1, the second GA 10.2 and the third GA 10.3, a logical signal "1" will appear, which will go to the first, second and third inputs of the first of the third logic element "AND" 11.1. Since all three inputs of the first of the third logical element "AND" 11.1 will receive a logical signal "1", then a logical signal "1" will be generated at its output and will go to the first input of the logical element "OR" 12, at the output of which a logical signal will appear "one". This signal informs that at least three GAs are operating as part of the AEPP. Similarly, if the AEES will operate in a mode in which the first, second and fourth GA will be included in its composition, then the outputs of the operation sensors of the first GA 10.1, the second GA 10.2 and the fourth GA 10.4 will receive a logical “1” signal. This signal will go to the first, second and third inputs of the second of the third logic element "AND" 11.2. Since all three inputs of the second of the third logical element "AND" 11.2 will receive a logical "1" signal, then a logical "1" signal will be generated at its output. This signal will go to the second input of the logical element "OR" 12, at the output of which a logical "1" signal will appear, informing that at least three GAs are operating as part of the AEPS. If the AEES will operate in a mode in which the first, third and fourth GA will be included in its composition, then a logical “1” signal will appear at the outputs of the operation sensors of the first GA 10.1, the third GA 10.3 and the fourth GA 10.4. This signal will go to the first, second and third inputs of the third of the third logic element "AND" 11.3. Since all three inputs of the third of the third logical element "AND" 11.3 will receive a logical "1" signal, then a logical "1" signal will be generated at its output. This signal will go to the third input of the logical element "OR" 12, at the output of which a logical "1" signal will appear, informing that at least three GAs are operating as part of the AEPS. If the AEES will operate in a mode in which the second third and fourth HA will be included in its composition, then a logical “1” signal will appear at the outputs of the operation sensors of the second HA 10.2, the third HA 10.3 and the fourth HA 10.4. This signal will go to the first, second and third inputs of the fourth of the third logic element "AND" 11.4. Since all three inputs of the fourth of the third logical element "AND" 11.4 will receive a logical signal "1", then a logical signal "1" will be generated at its output and fed to the fourth input of the logical element "OR" 12, at the output of which a logical signal will appear "one". This signal informs that at least three GAs are operating as part of the AEPP. If the AEES will operate in a mode in which the first, second, third and fourth HA will be included in its composition, then the outputs of the operation sensors of the first HA 10.1, the second HA 10.2 of the third HA 10.3 and the fourth HA 10.4 will receive a logical signal "1". which will go to the first, second and third inputs of each of the third logic elements "AND" 11.1, 11.2, 11.3 and 11.4. Since all three inputs of each of the third logical elements "AND" "11.1, 11.2, 11.3 and 11.4 will receive a logical "1" signal, then a logical "1" signal will be generated at their outputs and will go to the first, second, third and fourth inputs logic element "OR" 12, the output of which will be a signal of logic "1". This signal informs that at least three GAs are operating as part of the AEPP. If the AEES will operate in a mode in which only one or two GAs will be turned on, then at least one of the inputs of each of the third logical elements "AND" » 11.1, 11.2, 11.3, 11.4 will receive a logical signal "0". At their outputs and all inputs of the logical element "OR" 12, a logical "0" signal will be generated and a logical "0" signal will remain at its output. This signal informs that less than three GAs are operating in the AEPP. Let us assume that the AEPP operates in a mode in which the first and second HA will be included in its composition. At the same time, at the outputs of the operation sensors of the first GA 10.1, the second GA 10.2, a logical signal "1" will appear, which will go to the first and second inputs of the first and second of the third logic elements "AND" 11.1, 11.2 and the first inputs of the third and fourth of the third logic elements "I" 11.3 and 11.4. Since the third and fourth GAs do not work, the outputs of the GA operation sensors 10.3 and 10.4 retain the logical "0" signal, which is fed to the third inputs of the first and second of the third logical elements "AND" 11.1 and 11.2 and the second and third inputs of the third logical elements "AND" 11.3 and 11.4. Since at least one of the inputs of each of the third logical elements "AND" 11.1, 11.2, 11.3 and 11.4 will receive a logical signal "0", then at their outputs, as well as all inputs and outputs of the logical element "OR" 12, the signal of the logical "0". This signal informs that less than three GAs are operating in the AEPP.

Логические элементы «И» 6.1, 9.2, … 6.n - известные функциональные блоки, которые формируют на своих выходах сигнал логической «1», если на все их входы поступил сигнал логической «1» и сигнал логического «0» в обратном случае.Logical elements "AND" 6.1, 9.2, ... 6.n are known functional blocks that generate a logical "1" signal at their outputs if all their inputs receive a logical "1" signal and a logical "0" signal otherwise.

Блоки отключения ГА 7.1, 7.2 … 7.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.GA shutdown blocks 7.1, 7.2 ... 7.n are well-known functional blocks, each of which ensures that the corresponding GA is turned off when a logical “1” signal is received at its input. As such a block, a conventional electromagnetic relay can be used, the breaking contacts of which are included in the circuit of the zero protection coil of the automatic switch of the corresponding generator.

Устройство предупредительного управления АЭЭС (Фиг. 1) работает следующим образом. В случае отказа одного из ГА, например i-го, связанного с формированием постоянного сигнала на увеличение подачи топлива в его первичный двигатель, на выходе i-го датчика загрузки 1.i сигнал увеличится, при этом на выходе соответствующего блока контроля увеличения загрузки 2.i появится сигнал логической «1» и поступит на i-ый вход блока идентификации режима 3 и первый вход i-го из логических элементов «И» 6.i. Так как загрузка остальных ГА не увеличится, то не увеличатся сигналы на выходах датчиков загрузки ГА 1.1, 1.2 … 1.n (кроме 1.i), на выходах блоков контроля увеличения загрузки 2.1, 2.2 … 2.n (кроме 2.i) сохранится сигнал логического «0», который поступит на все входы (кроме i-го) блока идентификации режима 3 и первые входы каждого из логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n кроме i-го (кроме 6.i). Так как только на один из входов блока идентификации режима 3 поступит сигнал логической «1», а на все остальные его входы поступит сигнал логического «0», то на его выходе зафиксируется сигнал логической «1» и поступит на вход блока контроля заданного интервала времени 4. Через интервал времени, равный Δtзад на выходе блока 4 появится сигнал логической «1» и поступит на вторые входы всех логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n. Если АЭЭС будет функционировать в режиме, при котором работают более двух ГА, то на выходе блока определения режима работы трех и более ГА 5 появится сигнал логической «1», который поступит на третьи входы всех логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n. Так как на все три входа логического элемента 6.i поступит сигнал логической «1», то на его выходе также сформируется сигнал логической «1» и поступит на вход блока отключения i-го ГА 7.i, который отключит i-ый ГА.The preventive control device AEES (Fig. 1) operates as follows. In case of failure of one of the GA, for example, the i-th, associated with the formation of a constant signal to increase the fuel supply to its primary engine, the signal will increase at the output of the i-th load sensor 1.i, while at the output of the corresponding load increase control unit 2. i, a logical "1" signal will appear and go to the i-th input of the mode identification block 3 and the first input of the i-th of the logical elements "AND" 6.i. Since the load of the remaining GAs will not increase, the signals at the outputs of the GA load sensors 1.1, 1.2 ... 1.n (except 1.i), at the outputs of the load increase control blocks 2.1, 2.2 ... 2.n (except 2.i) will not increase the logical “0” signal will remain, which will go to all inputs (except the i-th) of the mode identification block 3 and the first inputs of each of the logical elements “AND” 6.1, 6.2, ... 6.n except the i-th (except 6.i) . Since only one of the inputs of the mode identification block 3 receives a logical “1” signal, and all the other inputs receive a logical “0” signal, then a logical “1” signal will be fixed at its output and will be fed to the input of the control block for a given time interval 4. After a time interval equal to Δt ass at the output of block 4, a logical signal "1" will appear and will go to the second inputs of all logic elements "AND" 6.1, 6.2, ... 6.n. If the AEES operates in a mode in which more than two GAs operate, then at the output of the block for determining the operating mode of three or more GAs 5, a logical “1” signal will appear, which will go to the third inputs of all logic elements “AND” 6.1, 6.2, ... 6 .n. Since all three inputs of the logical element 6.i will receive a logical “1” signal, then a logical “1” signal will also be generated at its output and will go to the input of the shutdown block of the i-th GA 7.i, which will turn off the i-th GA.

Если АЭЭС будет функционировать в режиме, при котором будут работать более двух ГА и загрузка только одного из них будет увеличиваться не в результате отказа ГА, а в результате допустимого разброса времени срабатывания топливных регуляторов первичных двигателей агрегатов, то сигнал логической «1» на входе блока контроля заданного интервала времени 4 сменится на сигнал логического «0» быстрее Δtзад. В этой связи на выходе блока 4 сохранится сигнал логического «0» на вторых входах всех логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n сохранится сигнал логического «0», ошибочного отключения ГА не произойдет.If the AEPP will operate in a mode in which more than two HAs will operate and the load of only one of them will increase not as a result of a HA failure, but as a result of an acceptable spread in the response time of the fuel regulators of the primary engines of the units, then the logical "1" signal at the input of the unit control of a given time interval 4 will change to a logical signal "0" faster than Δt ass . In this regard, at the output of block 4, the logical “0” signal will remain at the second inputs of all logical elements “AND” 6.1, 6.2, ... 6.n, the logical “0” signal will remain, the HA will not be erroneously turned off.

Устройство предупредительного управления АЭЭС (Фиг. 2) работает следующим образом. В случае отказа одного из ГА, например i-го, связанного с формированием постоянного сигнала на увеличение подачи топлива в его первичный двигатель, на выходе i-го датчика загрузки 1.i сигнал увеличится, при этом на выходе соответствующего блока контроля увеличения загрузки 2.i появится сигнал логической «1» и поступит на i-ый вход блока идентификации режима 3 и первый вход i-го из логических элементов «И» 6.i. Так как загрузка остальных ГА не увеличится, то не увеличатся сигналы на выходах датчиков загрузки ГА 1.1, 1.2 … 1.n (кроме 1.i), на выходах блоков контроля увеличения загрузки 2.1, 2.2 … 2.n (кроме 2.i) сохранится сигнал логического «0», который поступит на все входы (кроме i-го) блока идентификации режима 3 и первые входы каждого из логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n кроме i-го (кроме 6.i). Так как только на один из входов блока идентификации режима 3 поступит сигнал логической «1», а на все остальные его входы поступит сигнал логического «0», то на его выходе зафиксируется сигнал логической «1» и поступит на вторые входы всех логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n; сигналы, пропорциональные загрузке ГА с выходов датчиков загрузки ГА 1.1, 1.2 … 1.n поступят на соответствующие входы блока контроля заданного интервала времени 4, адаптивного к энергетическому состоянию АЭЭС. Так как загрузка i-го ГА увеличивается, а нагрузка сети не меняется, то загрузка остальных ГА уменьшается. При этом в момент времени, когда разность загрузок i-го ГА и любого другого из работающих ГА превысит допустимое значение и продолжит увеличиваться, на выходе блока контроля разности загрузок ГА 4 сформируется сигнал логической «1», который поступит на третьи входы каждого из логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n. Если АЭЭС будет функционировать в режиме, при котором работают более двух ГА, то на выходе блока определения режима работы трех и более ГА 5 появится сигнал логической «1», который поступит на четвертые входы всех логических элементов «И» 6.1, 6.2, … 6.n. Так как на все четыре входа логического элемента 6.i поступит сигнал логической «1», то на его выходе также сформируется сигнал логической «1» и поступит на вход блока отключения i-го ГА 7.i, который отключит i-ый ГА.The preventive control device AEES (Fig. 2) operates as follows. In case of failure of one of the GA, for example, the i-th, associated with the formation of a constant signal to increase the fuel supply to its primary engine, the signal will increase at the output of the i-th load sensor 1.i, while at the output of the corresponding load increase control unit 2. i, a logical "1" signal will appear and go to the i-th input of the mode identification block 3 and the first input of the i-th of the logical elements "AND" 6.i. Since the load of the remaining GAs will not increase, the signals at the outputs of the GA load sensors 1.1, 1.2 ... 1.n (except 1.i), at the outputs of the load increase control blocks 2.1, 2.2 ... 2.n (except 2.i) will not increase the logical “0” signal will remain, which will go to all inputs (except the i-th) of the mode identification block 3 and the first inputs of each of the logical elements “AND” 6.1, 6.2, ... 6.n except the i-th (except 6.i) . Since only one of the inputs of the mode identification block 3 will receive a logical “1” signal, and all the other inputs will receive a logical “0” signal, then a logical “1” signal will be fixed at its output and will go to the second inputs of all logic elements “ And" 6.1, 6.2, ... 6.n; signals proportional to the load of the HA from the outputs of the load sensors of the HA 1.1, 1.2 ... 1.n will go to the corresponding inputs of the control unit for a given time interval 4, adaptive to the energy state of the AEPS. Since the load of the i-th GA increases, and the network load does not change, the load of the remaining GAs decreases. At the same time, at the moment when the difference in loads of the i-th HA and any other of the working HAs exceeds the allowable value and continues to increase, at the output of the load difference control unit HA 4, a logical "1" signal will be generated, which will go to the third inputs of each of the logic elements "And" 6.1, 6.2, ... 6.n. If the AEES operates in a mode in which more than two GAs operate, then at the output of the block for determining the operating mode of three or more GAs 5, a logical “1” signal will appear, which will go to the fourth inputs of all logic elements “AND” 6.1, 6.2, ... 6 .n. Since all four inputs of the logical element 6.i will receive a logical “1” signal, then a logical “1” signal will also be generated at its output and will go to the input of the shutdown block of the i-th GA 7.i, which will turn off the i-th GA.

В соответствие с предлагаемым способом предупредительного управления АЭЭС устройство (Фиг. 1) и устройство (Фиг. 2) осуществляет следующие действия:In accordance with the proposed method of AEPS preventive control, the device (Fig. 1) and the device (Fig. 2) perform the following actions:

блоки 1.1, 1.2 … 1.n, 2.1, 2.2 … 2.n, 3 - определяют режим работы АЭЭС, при котором загрузка только одного из ГА увеличивается;blocks 1.1, 1.2 ... 1.n, 2.1, 2.2 ... 2.n, 3 - determine the operating mode of the AEPP, in which the load of only one of the HA increases;

блок 4 - формирует на своем выходе сигнал логической «1», если интервал времени, в течение которого только один из более двух ГА параллельно работающих ГА увеличивает свою загрузку, превышает длительность интервала времени Δtзад, то есть осуществляет контроль за превышением заданного интервала времени Δtзад;block 4 - generates a logical "1" signal at its output, if the time interval during which only one of more than two GAs in parallel operating GAs increases its load exceeds the duration of the time interval Δt set , that is, it monitors the exceedance of the specified time interval Δt butt ;

блок 5 - определяет режим работы АЭЭС, при котором параллельно работают три и более ГА;block 5 - determines the mode of operation of the AEPP, in which three or more GAs operate in parallel;

блоки 6.1, 6.2, … 6.n - определяют ГА, загрузка которого увеличивается в то время, когда АЭЭС функционирует в режиме, при котором загрузка только одного из ГА увеличивается дольше, чем заданный интервал времени Δtзад и параллельно работают более двух ГА;blocks 6.1, 6.2, ... 6.n - determine the HA, the load of which increases at the time when the AEPP operates in a mode in which the load of only one of the HA increases longer than the specified time interval Δt set and more than two HA work in parallel;

блоки 7.1, 7.2 … 7.n отключают ГА, загрузка которого увеличивается в то время, когда АЭЭС функционирует в режиме, при котором загрузка только одного из ГА увеличивается дольше, чем заданный интервал времени Δtзад и параллельно работают более двух ГА.blocks 7.1, 7.2 ... 7.n turn off the HA, the load of which increases at the time when the AEPP operates in a mode in which the load of only one of the HA increases longer than the specified time interval Δtset and more than two HA work in parallel.

Так как блок отключения i-го ГА 7.1, отключает i-й ГА в момент, когда загрузка только i-го ГА увеличивается дольше, чем заданный интервал времени Δtзад и параллельно работают более двух ГА, то устройства, функциональная схема которых представлена на Фиг. 1 и Фиг. 2, реализуют предложенный способ предупредительного управления АЭЭС.Since the shutdown block of the i-th GA 7.1 turns off the i-th GA at the moment when the load of only the i-th GA increases longer than the specified time interval Δt set and more than two GAs work in parallel, the devices whose functional diagram is shown in Fig. . 1 and FIG. 2 implement the proposed method for preventive control of the AEPS.

Пример реализации способа.An example of the implementation of the method.

Рассмотрим пример реализации способа с использованием фиксированной величины заданного интервала времени Δtзад, определенной заранее. В качестве примера рассмотрим работу АЭЭС в режиме, при котором параллельно работают три ГА с номинальной мощностью по 100 кВт каждый (Рном.1 = Рном.2 = Рном.3 = Рном. = 100кВт). Предположим, что время реагирования на управляющий сигнал регуляторов подачи топлива в дизель ГА отличается не более чем на 1,8 секунды. В этой связи значение заданного интервала времени, формируемого цепью задержки, принимаем равной 1,8 секунды (Δtзад=1,8 с).Consider an example of the implementation of the method using a fixed value of a given time interval Δt set defined in advance. As an example, let's consider the operation of an AEPS in a mode in which three GAs operate in parallel with a rated power of 100 kW each (Рnom.1 = Рnom.2 = Рnom.3 = Рnom. = 100kW). Let us assume that the response time to the control signal of the regulators for supplying fuel to diesel GA differs by no more than 1.8 seconds. In this regard, the value of the specified time interval formed by the delay circuit is taken equal to 1.8 seconds (Δt set =1.8 s).

Пусть защита от перегрузки отключает соответствующий ГА через 15 с после принятия им нагрузки в 115 кВт (Рзащ. = 115кВт). Пусть в установившемся режиме работы АЭЭС первый и второй агрегаты имеют загрузку 40 кВт каждый (Р1 = Р2 = 40 кВт), а загрузка третьего агрегата составляет 35 кВт (Р3 = 35 кВт). В связи с тем, что АЭЭС функционирует в режиме, при котором работают три ГА на выходе блока 5 устройства (Фиг. 1) фиксирован сигнал логической «1», поступающий на третий вход каждого из логических элементов «И» 6.1, 6.2, 6.3. Допустим, что произошла неисправность ГА2, при которой сформировался постоянный сигнал на увеличение подачи топлива в его первичный двигатель, например, дизель. При этом ГА2 начнет принимать на себя нагрузку, разгружая ГА1 и ГА3. Загрузка ГА2 будет увеличиваться, а загрузка ГА1 и ГА3 уменьшаться. При этом на выходе блока контроля увеличения загрузки 2.2 появится сигнал логической «1» и поступит на первый вход логического элемента «И» 6.2, на выходах блоков 2.1 и 2.3 и первых входах логических элементов «И» 6.1 и 6.3 сохранится сигнал логического «0». Так как АЭЭС будет работать в режиме, при котором загрузка только одного ГА увеличивается, то на выходе блока идентификации режима 3 устройства (Фиг. 1) сформируется сигнал логической «1», который поступит на вход блока контроля заданного интервала времени 4. Через 1,8 с на выходе блока 4 сформируется сигнал логической «1» и поступит на второй вход каждого из логических элементов «И» 6.1, 6.2, 6.3. Так как на все три входа логического элемента «И» 6.2 поступит сигнал логической «1», то на его выходе и входе блока отключения второго агрегата 7.2 появится сигнал логической «1». Блок отключения 7.2 отключит ГА2 от сети. При этом на момент отключения ГА2 загрузка ГА1 может составить 37 кВт, загрузка ГА2 может составить 46 кВт, а ГА3 32 кВт; исправные агрегаты после отключения ГА2 примут его нагрузку и загрузка ГА1 составит, например, 60 кВт, а загрузка ГА3 составит 55 кВт. АЭЭС продолжит работу без аварийной ситуации, связанной с обесточиванием сети.Let the overload protection switch off the corresponding HA 15 s after it has accepted a load of 115 kW (Рprotection = 115 kW). Let the first and second units have a load of 40 kW each (P1 = P2 = 40 kW) in the steady state operation of the AEPP, and the load of the third unit is 35 kW (P3 = 35 kW). Due to the fact that the AEES operates in a mode in which three GAs operate, at the output of unit 5 of the device (Fig. 1), a logical signal "1" is fixed, which is fed to the third input of each of the logical elements "AND" 6.1, 6.2, 6.3. Let's assume that a malfunction of GA2 occurred, in which a constant signal was generated to increase the fuel supply to its primary engine, for example, a diesel engine. In this case, GA2 will begin to take on the load, unloading GA1 and GA3. The loading of GA2 will increase, while the loading of GA1 and GA3 will decrease. At the same time, a logical “1” signal will appear at the output of the control unit for increasing the load 2.2 and will go to the first input of the logical element “AND” 6.2, at the outputs of blocks 2.1 and 2.3 and the first inputs of the logical elements “AND” 6.1 and 6.3, the signal of logical “0” will remain . Since the AEES will operate in a mode in which the load of only one HA increases, then at the output of the device mode identification block 3 (Fig. 1) a logical “1” signal will be generated, which will go to the input of the control block for a given time interval 4. After 1, 8 s at the output of block 4, a logical signal "1" will be generated and fed to the second input of each of the logical elements "AND" 6.1, 6.2, 6.3. Since all three inputs of the logical element "AND" 6.2 will receive a logical "1" signal, then a logical "1" signal will appear at its output and the input of the shutdown unit of the second unit 7.2. Shutdown block 7.2 will disconnect GA2 from the network. At the same time, at the moment of switching off GA2, the load of GA1 can be 37 kW, the load of GA2 can be 46 kW, and GA3 32 kW; serviceable units after switching off GA2 will take its load and the load of GA1 will be, for example, 60 kW, and the load of GA3 will be 55 kW. The AEPP will continue to operate without an emergency situation associated with a blackout of the network.

Рассмотрим пример реализации способа с использованием заданного интервала времени Δtзад, адаптивного к энергетическому состоянию АЭЭС.Consider an example of the implementation of the method using a given time interval Δt ass adaptive to the energy state of the AEES.

В качестве примера рассмотрим работу АЭЭС в режиме, при котором параллельно работают три ГА с номинальной мощностью по 100 кВт каждый (Рном.1 = Рном.2 = Рном.3 = Рном. = 100 кВт). Предположим, что допустимое отклонение нагрузок между параллельно работающими ГА (ΔРдоп.), установленное системой распределения нагрузок, составляет 10% от Рном. (ΔРдоп. = 10 кВт), а заданное значение (ΔРзад.), при котором на выходе блока 4 устройства реализующего способ предупредительного управления автономной электроэнергетической системой (Фиг. 2) формируется сигнал логической «1» равно 20 кВт (ΔРзад. = 20 кВт). Для устойчивой работы устройства целесообразно выбирать заданное значение ΔРзад. несколько большим, чем допустимое значение отклонения нагрузок ΔРдоп. (ΔРзад. > ΔРдоп.). Пусть защита от перегрузки отключает соответствующий ГА через 15 с после принятия им нагрузки в 115 кВт (Рзащ. = 115 кВт). Пусть в установившемся режиме работы АЭЭС первый и второй агрегаты имеют загрузку 40 кВт каждый (Р1 = Р2 = 40 кВт), а загрузка третьего агрегата составляет 35 кВт (Р3 = 35 кВт). В связи с тем, что АЭЭС функционирует в режиме, при котором работают три ГА на выходе блока 5 устройства (Фиг. 2) фиксирован сигнал логической «1», поступающий на четвертый вход каждого из логических элементов «И» 6.1, 6.2, 6.3. Допустим, что произошла неисправность ГА2, при которой сформировался постоянный сигнал на увеличение подачи топлива в его первичный двигатель, например, дизель. При этом ГА2 начнет принимать на себя нагрузку, разгружая ГА1 и ГА3. Загрузка ГА2 будет увеличиваться, а загрузка ГА1 и ГА3 уменьшаться. При этом на выходе блока контроля увеличения загрузки 2.2 появится сигнал логической «1» и поступит на первый вход логического элемента «И» 6.2, на выходах блоков 2.1 и 2.3 и первых входах логических элементов «И» 6.1 и 6.3 сохранится сигнал логического «0». Так как АЭЭС будет работать в режиме, при котором загрузка только одного ГА увеличивается, то на выходе блока идентификации режима 3 устройства (Фиг. 2) сформируется сигнал логической «1», который поступит на второй вход каждого из логических элементов «И» 6.1, 6.2, 6.3. Так как загрузка ГА2 будет увеличиваться, а загрузка ГА1 и ГА3 уменьшаться, то разница загрузок агрегатов будет увеличиваться и в момент времени, при котором она достигнет 20 кВт на выходе блока контроля заданного интервала времени 4 устройства появится сигнал логической «1» и поступит на третий вход каждого из логических элементов «И» 6.1, 6.2, 6.3. При этом интервал времени от момента начала увеличения загрузки ГА2 до момента, когда разница загрузок работающих агрегатов превысит заданное значение ΔРзад. и продолжит увеличиваться сформирует заданный интервал времени Δtзад. Длительность этого интервала времени будет определяться числом и величиной загрузки работающих ГА на момент возникновения неисправности, то есть сформируется заданный интервал времени Δtзад, адаптивный к энергетическому состоянию АЭЭС. Так как на все четыре входа логического элемента «И» 6.2 поступит сигнал логической «1», то на его выходе и входе блока отключения второго агрегата 7.2 появится сигнал логической «1». Блок отключения 7.2 отключит ГА2 от сети. При этом на момент отключения ГА2 загрузка ГА1 может составить 35 кВт, загрузка ГА2 составит 50 кВт, а ГА3 30 кВт, исправные агрегаты после отключения ГА2 примут его нагрузку и загрузка ГА1 составит, например, 60 кВт, а загрузка ГА3 составит 55 кВт. АЭЭС продолжит работу без аварийной ситуации, связанной с обесточиванием сети.As an example, let's consider the operation of an AEPS in a mode in which three GAs operate in parallel with a rated power of 100 kW each (Рnom.1 = Рnom.2 = Рnom.3 = Рnom. = 100 kW). Let us assume that the allowable deviation of loads between HAs operating in parallel (ΔРdop.), established by the load distribution system, is 10% of Рnom. (ΔРadm. = 10 kW), and the set value (ΔРzad.), at which at the output of unit 4 of the device implementing the method of preventive control of an autonomous electric power system (Fig. 2) a logical “1” signal is generated is equal to 20 kW (ΔРzad. = 20 kW ). For stable operation of the device, it is advisable to choose the set value ΔРzad. slightly larger than the allowable value of load deviation ΔРdop. (ΔРset > ΔРadm.). Let the overload protection switch off the corresponding GA 15 s after it has accepted a load of 115 kW (Рprotection = 115 kW). Let the first and second units have a load of 40 kW each (P1 = P2 = 40 kW) in the steady state operation of the AEPP, and the load of the third unit is 35 kW (P3 = 35 kW). Due to the fact that the AEES operates in a mode in which three GAs operate, at the output of block 5 of the device (Fig. 2), a logical signal "1" is fixed, which is fed to the fourth input of each of the logical elements "AND" 6.1, 6.2, 6.3. Let's assume that a malfunction of GA2 occurred, in which a constant signal was generated to increase the fuel supply to its primary engine, for example, a diesel engine. In this case, GA2 will begin to take on the load, unloading GA1 and GA3. The loading of GA2 will increase, while the loading of GA1 and GA3 will decrease. At the same time, a logical “1” signal will appear at the output of the control unit for increasing the load 2.2 and will go to the first input of the logical element “AND” 6.2, at the outputs of blocks 2.1 and 2.3 and the first inputs of the logical elements “AND” 6.1 and 6.3, the signal of logical “0” will remain . Since the AEES will operate in a mode in which the load of only one GA increases, then at the output of the device mode identification block 3 (Fig. 2) a logical "1" signal will be generated, which will go to the second input of each of the logical elements "AND" 6.1, 6.2, 6.3. Since the load of GA2 will increase, and the load of GA1 and GA3 will decrease, the difference in the loads of the units will increase and at the moment of time at which it reaches 20 kW, a logical “1” signal will appear at the output of the control unit for a given time interval 4 of the device and will go to the third the input of each of the logical elements "AND" 6.1, 6.2, 6.3. In this case, the time interval from the moment the HA2 load begins to increase until the moment when the difference in the loads of the operating units exceeds the set value ΔРzad. and will continue to increase will form a predetermined time interval Δt ass . The duration of this time interval will be determined by the number and load of the operating GA at the time of the malfunction, that is, a predetermined time interval Δt set will be formed, adaptive to the energy state of the AEPS. Since all four inputs of the logical element "AND" 6.2 will receive a logical "1" signal, then a logical "1" signal will appear at its output and the input of the shutdown unit of the second unit 7.2. Shutdown block 7.2 will disconnect GA2 from the network. At the same time, at the time of the GA2 shutdown, the GA1 load can be 35 kW, the GA2 load will be 50 kW, and the GA3 30 kW, serviceable units after the GA2 shutdown will take its load and the GA1 load will be, for example, 60 kW, and the GA3 load will be 55 kW. The AEPP will continue to operate without an emergency situation associated with a blackout of the network.

Без применения предложенного способа предупредительного управления автономной электроэнергетической системой в приведенном примере ГА2 примет на себя всю нагрузку сети, переведя работоспособные машины ГА1 и ГА3 в двигательный режим, что приведет к их отключению защитой от обратной мощности. При этом загрузка ГА2 составит 115 кВт и через 15 с он будет отключен защитой от перегрузки, произойдет обесточивание сети АЭЭС. Использование способа, принятого за прототип, потребует выполнения достаточно сложных операций, связанных с отключением части потребителей и анализом сложившейся ситуации. При этом будут нарушены технологические процессы, вызванные отключением части потребителей, отключение которых, исходя из энергетического состояния АЭЭС, в приведенном примере не является обязательным.Without applying the proposed method of preventive control of an autonomous electric power system in the above example, GA2 will take over the entire load of the network, transferring the operable machines GA1 and GA3 to the motor mode, which will lead to their shutdown by reverse power protection. In this case, the load of GA2 will be 115 kW and after 15 s it will be turned off by overload protection, the AEPP network will be de-energized. Using the method adopted for the prototype will require the performance of rather complex operations associated with disconnecting some of the consumers and analyzing the current situation. In this case, technological processes will be disrupted, caused by the disconnection of some consumers, the disconnection of which, based on the energy state of the AEPP, in the above example is not mandatory.

Предлагаемое изобретение было создано в процессе разработки опытного образца системы предупредительного управления АЭЭС, проводимой автором по личной инициативе. Были проведены расчеты и изготовлена действующая модель устройства, реализующего заявляемый способ, лабораторные испытания которой показали возможность использования данного способа в системах контроля технического состояния судовых электроэнергетических систем, что с учетом вышеизложенного позволяет сделать вывод о возможности его промышленного применения.The proposed invention was created in the process of developing a prototype of the AEES preventive control system, carried out by the author on his own initiative. Calculations were made and a working model of a device that implements the proposed method was made, laboratory tests of which showed the possibility of using this method in systems for monitoring the technical condition of ship electric power systems, which, taking into account the foregoing, allows us to conclude that it is possible to use it industrially.

Claims (4)

1. Способ предупредительного управления автономной электроэнергетической системой, согласно которому при работе автономной электроэнергетической системы с числом параллельно работающих генераторных агрегатов более двух определяют режим, при котором загрузка только одного из генераторных агрегатов увеличивается, и через заданный интервал времени, определяемый различиями в инерционности регуляторов первичных двигателей, отключают этот генераторный агрегат от сети.1. A method for the preventive control of an autonomous electric power system, according to which, during the operation of an autonomous electric power system with more than two generating units operating in parallel, a mode is determined in which the load of only one of the generating units increases, and after a given time interval determined by differences in the inertia of the primary engine controllers , disconnect this generating set from the network. 2. Способ предупредительного управления автономной электроэнергетической системой по п. 1, отличающийся тем, что заданный интервал времени, определяемый различиями в инерционности регуляторов первичных двигателей, определяют как интервал от момента, когда загрузка только одного из генераторных агрегатов начинает увеличиваться, до момента, когда разница в загрузках параллельно работающих генераторных агрегатов превысила заданное значение и продолжает увеличиваться. 2. The method of preventive control of an autonomous electric power system according to claim 1, characterized in that the specified time interval, determined by differences in the inertia of the regulators of the primary engines, is determined as the interval from the moment when the load of only one of the generating units begins to increase, until the moment when the difference in loads of parallel generating sets has exceeded the set value and continues to increase. 3. Способ предупредительного управления автономной электроэнергетической системой по п. 1, отличающийся тем, что для его осуществления используется устройство, содержащее: по числу генераторных агрегатов (ГА) датчики загрузки ГА, блоки контроля увеличения загрузки, а также блок идентификации режима увеличения загрузки одного ГА, блок контроля заданного интервала времени, блок определения режима работы трех и более ГА, по числу ГА логические элементы «И» и блоки отключения ГА, при этом выход каждого из датчиков загрузки ГА соединен с входом соответствующего из блоков контроля увеличения загрузки, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом блока идентификации режима увеличения загрузки одного ГА и первым входом соответствующего логического элемента «И», выход блока идентификации режима увеличения загрузки одного ГА соединен с входом блока контроля заданного интервала времени, выход которого соединен со вторым входом каждого из логических элементов «И», выход блока определения режима работы трех и более ГА соединен с третьим входом каждого из логических элементов «И», выход каждого из элементов «И» соединен с входом соответствующего блока отключения ГА.3. The method of preventive control of an autonomous electric power system according to claim 1, characterized in that for its implementation a device is used that contains: according to the number of generator units (GA), GA load sensors, load increase control units, and a unit for identifying the load increase mode of one GA , a control unit for a predetermined time interval, a unit for determining the operating mode of three or more HAs, according to the number of HAs, logic elements "AND" and HA shutdown blocks, while the output of each of the HA load sensors is connected to the input of the corresponding one from the load increase control blocks, the output of each of which is connected to the corresponding input of the identification block of the load increase mode of one GA and the first input of the corresponding logic element "AND", the output of the identification block of the load increase mode of one GA is connected to the input of the control unit for the specified time interval, the output of which is connected to the second input of each of the logic elements " AND", block output defined to change the operating mode of three or more HAs, it is connected to the third input of each of the AND logic elements, the output of each of the AND elements is connected to the input of the corresponding HA shutdown block. 4. Способ предупредительного управления автономной электроэнергетической системой по п. 1, отличающийся тем, что для его осуществления используется устройство, содержащее: по числу генераторных агрегатов (ГА) датчики загрузки ГА, блоки контроля увеличения загрузки, а также блок идентификации режима увеличения загрузки одного ГА, блок контроля заданного интервала времени, блок определения режима работы трех и более ГА, по числу ГА логические элементы «И» и блоки отключения ГА, при этом выход каждого из датчиков загрузки ГА соединен с входом соответствующего из блоков контроля увеличения загрузки и соответствующим входом блока контроля заданного интервала времени, выход каждого из блоков контроля увеличения загрузки соединен с соответствующим входом блока идентификации режима увеличения загрузки одного ГА и первым входом соответствующего логического элемента «И», выход блока идентификации режима увеличения загрузки одного ГА соединен со вторым входом каждого из логических элементов «И», выход блока контроля заданного интервала времени соединен с третьим входом каждого из логических элементов «И», выход блока определения режима работы трех и более ГА соединен с четвертым входом каждого из логических элементов «И», выход каждого из элементов «И» соединен с входом соответствующего блока отключения ГА.4. The method of preventive control of an autonomous electric power system according to claim 1, characterized in that for its implementation a device is used that contains: according to the number of generating units (GA), GA load sensors, load increase control units, and a unit for identifying the load increase mode of one GA , a block for controlling a given time interval, a block for determining the operating mode of three or more HAs, according to the number of HAs, logic elements "AND" and blocks for disabling the HA, while the output of each of the HA load sensors is connected to the input of the corresponding one from the load increase control blocks and the corresponding input of the block control of a given time interval, the output of each of the load increase control blocks is connected to the corresponding input of the identification block of the load increase mode of one HA and the first input of the corresponding logic element "AND", the output of the identification block of the load increase mode of one HA is connected to the second input of each of the logic elements " AND", the output of the control unit for a given time interval is connected to the third input of each of the logical elements "AND", the output of the block for determining the operating mode of three or more GAs is connected to the fourth input of each of the logical elements "AND", the output of each of the elements "AND" is connected to the input of the corresponding shutdown block GA.
RU2022102270A 2022-01-31 Method for preventive control of autonomous electric power system RU2785561C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2785561C1 true RU2785561C1 (en) 2022-12-08

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2801395C1 (en) * 2023-05-16 2023-08-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" Device for preventive control of ship electric power system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016049384A1 (en) * 2014-09-25 2016-03-31 Remy Technologies, Llc. System of parallel-connected generators and method for load share balancing therein using a serial communication network
RU2653361C1 (en) * 2017-07-10 2018-05-08 Общество С Ограниченной Ответственностью "Форпик Стандарт Сервис" Method of automatic discharge of the electric power system with parallely operating generator units
RU2731127C1 (en) * 2019-06-10 2020-08-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" Method of protecting autonomous power plant network
RU2739364C1 (en) * 2020-09-07 2020-12-23 Николай Викторович Широков Method for preventive control of ship electric power system
RU2758453C1 (en) * 2021-02-02 2021-10-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» Method for preventive control of the ship's electric power system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016049384A1 (en) * 2014-09-25 2016-03-31 Remy Technologies, Llc. System of parallel-connected generators and method for load share balancing therein using a serial communication network
RU2653361C1 (en) * 2017-07-10 2018-05-08 Общество С Ограниченной Ответственностью "Форпик Стандарт Сервис" Method of automatic discharge of the electric power system with parallely operating generator units
RU2731127C1 (en) * 2019-06-10 2020-08-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" Method of protecting autonomous power plant network
RU2739364C1 (en) * 2020-09-07 2020-12-23 Николай Викторович Широков Method for preventive control of ship electric power system
RU2758453C1 (en) * 2021-02-02 2021-10-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» Method for preventive control of the ship's electric power system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2801395C1 (en) * 2023-05-16 2023-08-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" Device for preventive control of ship electric power system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2653361C1 (en) Method of automatic discharge of the electric power system with parallely operating generator units
US3778634A (en) Power supply with battery backup
US20180034316A1 (en) Device for commanding/controlling a source changeover switch
Rose et al. Fault isolation and reconfiguration in a three-zone system
WO2015028621A1 (en) Power plant protection
RU2785561C1 (en) Method for preventive control of autonomous electric power system
CN203813699U (en) Motor restart controller for contactor
RU2739364C1 (en) Method for preventive control of ship electric power system
RU2681522C1 (en) Method of protection of the ship electric power system
RU2450404C1 (en) Power loss protection device
RU2801395C1 (en) Device for preventive control of ship electric power system
RU2702730C1 (en) Method for automatic unloading of parallel operating generators
RU2773503C1 (en) Device for preventive control of autonomous electric power system
RU2736880C1 (en) Method for preventive unloading of independent electric power system
RU2731756C1 (en) Method for preventive control of generator unit switching off
RU2681940C1 (en) Method of protection of the ship electric power system
RU2802913C1 (en) Method for preventive control of ship electric power system
CN109412256B (en) Standby power supply switching method and device
RU2784000C1 (en) Apparatus for preventive control of the electric power system of a ship
RU2758453C1 (en) Method for preventive control of the ship's electric power system
RU2666792C1 (en) Method and device for protection of the network of the autonomous power plant
RU2816507C1 (en) Method for protection of ship electric power system against overload
RU2742817C1 (en) Device for preventive control of generator unit switching off
RU2653706C1 (en) Method for protecting mains of stand-alone power plant
Sidhu Tarlochan et al. A Modern Automatic Bus Transfer Scheme