SU744847A1 - Система централизованного автоматического управлени электроэнергетической системой - Google Patents

Description

(54) СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ Изобретение относитс  к техническим средствам системной автоматизации автономных электроэнергетических систем(ЭЭС), в частности судовых , состо щих из нескольких элек тростанций, содержащих несколько источников электроэнергии. Изобретение решает задачу автоматизации управлени  автономной ЭЭС, например судовой ЭЭС. С наибольшим эффектом изобретение может использоватьс  при создании систем централизованного автоматического управлени  ЭЭС судов с динамически ми принципами поддержани , дл  кото рых характерна часта  смена режимов Первостепенное значение имеют масс габариты аппаратуры, быстродействие и надежность управлени  ЭЭС. Известна схема автоматического управлени , диагностического и про гнозирующего контрол  технического состо ни  судовой ЭЭС с применением ЭВМ, содержаща  устройство представлени  и регистрации информации о событи х и техническом сос то нии ЭЭС, устройство обобщенной аварийно-предупредительной сигнали зации, управл ющую вычислительную машину, устройство ввода команд. СИСТЕМОЙ устройство дистанционного управлени , датчики информации, исполнительные органы, устройство формировани  обобщенных сигналов встроенного функционального контрол , локальные системы автоматического регулировани  и управлени  1 . Известна система централизованного автоматического управлени  электроэнергетической системой, содержаща  пульт управлени , комплекс устройств локальной автоматики и управл ющее логическое устройство, обеспечивающа  автоматический перевод ЭЭС в любое допустимое коммутационное состо ние, задаваемое оператором с пульта управлени  2 . На основе диагностического анализа текущего состо ни  ЭЭС оператор с пульта управлени  при помощи органов управлени  набирает оптимальный вариант коммутационного состо ни , в которое необходимо перевести ЭЭС и включает программное управл ющее логическое устройство, которое автоматически провер ет правильно ли оператор набрал состо ние и возможно ли такое состо ние дл  ЭЭС на основе запретов, предусмотренных в управл ющем логическом устройстве.

При неправильно набранной схеме програ 4ма перестроени  коммутационного состо ни  ЭЭС не выполн етс  и об этом информируетс  оператор. Такое построение системы автоматического управлени  значительно уменьшает вли ние ошибок оператора и существенно повышает надежность перестроени  коммутационного состо ни  ЭЭС.

Оператору за пультом управлени , снабженным полнодоступным коммутатором , даже в спокойной обстановке представл етс  затруднительным выбрать из 2 коммутационных состо |ний оптимальный вариант коммутационJHoro состо ни  ЭЭС и безошибочно его при помощи полнодоступного коммутатора с первой попыгки. К тому же в случае отказа автоматических выключателей или источников электроэнергии врем  на обдумывание и повторный набор, естественно, сокращаетс  в цел х предупреждени  развити  аварии, а фактически врем  пре1бывани  ЭЭС в аварийном состо нии увеличиваетс  за счет ошибочных действий оператора и последующих повторных или даже многократных переборов вариантов.

Основным недостатком системы  вл етс  зависимость надежности и быстродействи  системы управлени  от надежностных и временных характеристик оператора при выполнении нес1втоматизированных операций выбора оптимальных вариантов перестроени  ЭЭС $ также от квалификации оператора. Общее количество вариантов перестроени  ЭЭС зависит от количества возможных текущих коммутационных состо ний и количества коммутационных состо ний , в которые возможно перевести ЭЭС.

в общем случае количество вариантов перестроени  ЭЭС может быть определено по формуле , где п - количество источников электроэнергии и коммутационных аппаратов в цепи главного тока ЭЭС.

Одной из главных задач построени  любой автоматической системы управлени  ЭЭС  вл етс  наиболее рациональное разделение функций управлени  между человеком-операторо и средствами автоматики.

Современные средстваавтоматизации позвол ют создать автоматические ЭЭС, работающие без участи  оператора в управлении. Однако высока  степень автоматизации приводит к чрезмерному усложнению системы управлени , увеличению ее массы и габаритов и, в конечном счете, не исключает возможности отказа система автоматического управлени  в ответственных режимах.

Если в автоматическое устройство заложить возможность распознавать все состо ни  ЭЭС и осуществл ть ее

автоматическое перестроение, это приводит к чрезмерному усложнению системы управлени , а также к ухудшению массогабаритных характеристик и к снижению надежности, что неприемлемо дл  судов с динамическими принципами поддержани . К тому же опыт эксплуатации и статистииа показывают, что наиболее веро тными состо ни ми ЭЭС  вл ютс  состо ни , полностью работоспособной ЭЭС и состо ни  с отказом одного источника электроэнергии или одного коммутационного аппарата.

Веро тность отказа одновременно двух и более источников электроэнергии или коммутационных аппаратов сравнительно мала. Поэтому закладывать в автоматическое управл ющее устройство возможности управлени ЭЭС в состо ни х с одновременнь1М отказом большого количества элементов ЭЭС нецелесообразно.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению  вл етс  система централизованного автоматического управлени  электроэнергетической системой, содержаща  пульт управлени , устройства локальной автоматики, управл ющее логическое устройство, включающее в себ  дешифратор коммутационных состо ний и блоки пам ти. Кроме того, эта система содержит логическую машину, блоки анализа нормальных и аварийных ситуаций, блоки питани  и управлени  З .

Недостатком указанной системы  вл етс  ее сложность и недостаточна  надежность.

Цель изобретени  - повышение надежности электроэнергетической cиcт мы и системы управлени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в системе централизованного автматического управлени  электроэнергтической системой, состо щей из нескольких электростанций, содержащей пульт управлени , устройства локальной автоматики и управл ющее логическое устройство, включающее в себ дешифратор коммутационных состо ний и блок пам ти, в логическое управл ющее устройство введены блок выбора эксплуатационных режимов, входно преобразователь, формирователь сигнала вызова оператора, логический преобразователь, блок временного контрол  выполнени  команд, причем вход блока выбора эксплуатационных режимов соединен с выходом пульта управлени , вход входного преобразовател  соединен с выходами блока выбора эксплуатационных режимов, блокс1 допускового контрол  параметров электроэнергии и с цеп ми обратной св зи, определ ющими коммутацио ное состо ние электроэнергетической

системы, а его выход соединен с входом блока пам ти.

На чертеже представлена блок-схема системы управлени . Система содержит пульт 1 управлени , обеспечивающий задание требуемого эксплуатационного режима ЭЭС, адекватного эксплуатационному режиму судна, управл ющее логическое устройство 2, обеспечивающее распознавание текущего состо ни  ЭЭС, автоматическое формирование и выдачу командных сигналов управлени  в необходимой последовательности дл  каждого варианта перевода ЭЭС в новое коммутационное состо ние, блок 3 выбора эксплуатационных режимов, обеспечивающий формирование сигналов в функции заданого оператором с пульта управлени  эксплуатационного режима ЭЭС, например количества задействованных источников электроэнергии, обеспечиваю1дих эксплуатационный режим судна , входной преобразователь 4, обеспечивающий формирование обобщенных и унифицированных сигналов О или 1, дешифратор 5 коммутационных состо ний , обеспечивающий автоматическое распознавание коммутационных состо ний ЭЭС и формирование сигналов о ее текущем состо нии, блок б пам ти, обеспечивающий хранение и выдачу информации об отказах.в ЭЭС, формиров.атель 7 сигнала вызова оператора , обеспечивающий формирование сигнала оператору о необходимост перехода на дистанционное управление ЭЭС, логический преобразователь 8, обеспечивающий формирование командны сигналов Б зависимости от текущего коммутационного состо ни , заданного эксплуатационного режима, текущих знчений параметров ЭЭС и работоспособности элементов ЭЭС, блок 9 временного контрол  исполнени  команд, обепечивающий контроль исполнени  команд по временнЕЛм уставкам и формирование сигналов об отказах, в цеп х системы управлени  и элементов ЭЭС, устройста 10 локальной автоматики, обеспечивающие автоматическую синхронизацию , распределение нагрузок, отключение источников с аварийными параметрами , устройство 11 допускового контрол  параметров электроэнергии, обеспечивающее контроль качества электроэнергии и генерируемой мощности по заданным уставкам, электроэнергетическую систему 12.

Вход блока 3 выбора эксплуатационных режимов соединен с выходом пульта 1 управлени . Вход преобразовател  4 соединен с выходами блока 3 выбора эксплуатационных режимов, блока 11 допускового контрол  параметро электроэнергии и с цеп ми обратной св зи, определ ющими коммутационное состо ние электроэнергетической

системы, а его выход соединен с входами дешифратора 5 комт-1утационных состо ний, логического преобразовател  8 и входом формировател  7 сигнала вызова оператора. Вход логического преобразовател  8 соединен с выходами блока 6 пам ти и дешифратора 5 коммутационных состо ний, а его выход соединен с входами устройств 10 локальной автоматики, блока 9 временного контрол  исполнени  команд и

0 входом формировател  7 сигнала вызова оператора. Выход формировател  7 сигнала вызова оператора соединен с входом пульта 1 управлени . Вход блока 9 временного контрол  соединен

5 с цеп ми обратной св зи, определ ющими состо ние электроэнергетической системы, а его выход соединен с входом блока б пам ти. Выходы устройств 10 локальной автоматики соединены с

0 электроэнергетической системой 12, выходы которой соединены с входом блока 11 допускового контрол  и цеп ми обратной св зи, определ кндими коммутационное состо ние электро5 энергетической системы.

Система работает следующим образом .

По команде оператора из пульта 1 управлени  сигналы о заданном экс0 плуатационном режиме судна поступают на блок 3, который формирует сигналы, определ Еощие эксплуатационный режим ЭЭС (количество работающих источников электроэнергии) и подает их на входной преобразователь

5 4, который преобразует сигналы с блока 3, сигналы обратных св зей, определ ющих коммутационное состо ние и сигналы об отклонени х параметров электроэнергии с блока 11 и

0 выдает нормированные сигналы (логические 1 и О), характеризующие коммутационное состо ние ЭЭС на блок 5 и обобщенные сигналы, характеризующие отношение параметров электро5 энергии на блоки 7 и 8.

Дешифратор j распознает коммутационное состо ние элементов и выдает обобщенный сигнал о текущем коммутационном состо нии ЭЭС на логи0 ческий преобразователь 8. Логический преобразователь 8 на основе логических переменных, характеризующих текущее коммутационное состо ние отклонени  параметров электроэнер5 гии и наличие отказов в ЭЭС, формирует командные сигналы на перестроениекоммутационного состо ни  ЭЭС с изменени  числа работающих источников и выдает эти сигналы на устройства 10 локальной автоматики, в блок

0 9 временного контрол  исполнени  команд и в формирователь сигнала вызова оператора.

Блок 9 осуществл ет контроль про5 хождени  команд по временным устав

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Система.централизованного автоматического управления электроэнергетической системой, состоящей из нескольких электростанций, содержащая пульт управления, устройства локальной автоматики и управляющее логическое устройство, включающее в себя дешифратор коммутационных состояний и блок памяти, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности электроэнергетической системы и системы управления, в управляющее логическое устройство введены блок выбора эксплуатационных режимов, входной преобразователь, формирователь сигнала вызова оператора, логический преобразователь, блок временного контроля выполнения команд, причем вход блока выбора эксплуатационных режимов соединен с j выходом пульта управления, вход входного преобразователя соединен с выходами блока выбора эксплуатационных режимов, устройства допускового контроля параметров электроэнергии и с цепями обратной связи, определяющими коммутационное состояние электроэнергетической системы, а его выход соединен с входами дешифратора коммутационных состояний, логического преобразователя и формирователя сигнала вызова оператора, вход логического преобразователя соединен с выходами блока памяти и дешифратора коммутационных состояний, а его выход соединен с входами устройств 20 локальной автоматики, блока временного контроля выполнения команд и входом формирователя сигнала вызова оператора, выход формирователя сигнала вызова оператора соединен с 25 входом пульта управления, вход блока временного контроля выполнения команд соединен с цепями обратной связи, определяющими коммутационное состояние электроэнергетической сис30 .темы, а его выход соединен с входом блока памяти.