Наиболее близкой к предполагаемой вл етс эиергосистема, котора содержит турбоагрегат с первичным и вторичным регул торами, асинхронизированную синхронную машину (АСМ) с маховиком. Статор АСМ подключеи к шинам ведущей станции. Ротор подключен к регулируемому источнику питани , например тиристорному цепи управлени которого подключены к выходу регул тора скорости и напр жени асинхронизированной синхронной мапшн Входы указанного регул тора подключены к выходам хатчика углового положени ротора относительно синхронно вращающейс системы координат, датчика скорости, датчиков фазовых токов статора и ротора, датчиков напр жени без статора, датчика модул напр жени электрической сети и регул тора частоты знергосистемы, вход обратной св зи которого соединен с выходом датчика частоты энергосистемы 2 . Недостатком известного устройства вл етс то, что оно не предотвр щает срабатывание устройств, автома ческой частотной разгрузки, так как АСМ установлена на шинах ведущей станции. Цель изобретени - повышение надежности функционировани энергосис темы путем предотвращени аварийног отключени ее потребителей. Указанна цель достигаетс тем что в энергосистеме, содержащей источники электроэнергии, линии электропередачи , св зывающие источники питани с узлами нагрузки, АСМ с ма ховиком, ротор которой подсоединен к регулируемому источнику питани , например тиристорному преобразователю частот, к выходу регул тора ск рости и напр жени , входы которого подключены к выходам датчика углово го положени ротора- относительно си хронно вращающейс системы координа датчика скорости, датчика фазовых токов статора и ротора, датчика нап жени фаз статора, задатчика модул напр жени электрической сети и регул тора частоты энергосистемы, вход обратной св зи которого соединен с выходом датчика частоты, энергосистемы , АСМ включена в узел нагрузки , а энергосистема снабжена регул тором скорости, выход которого соединен с управл ющим входом регул тора частоты энергосистекш, вход обратной св зи соединен с датчиком скорости АСМ, а вход задани подключен к дополнительно введенному источнику задани установившегос значени скорости АСМ. 44 На чертеже дана функциональна схема энергосистемы. Устройство содержит асинхронизированную синхронную машину 1 (АСМ)., регулируемый источник 2 питани , например тиристорный преобразователь частоты, управл емый сигналами U,,. , ир1|Д, .сцд датчик 3 скорости ротора; регул тор 4 АСМ; датчик 5 частоты; регул тор 6 частоты; регул тор 7 установившегос значени скорости АСМ; задатчик 8 модул напр жени сети; датчик 9 углового положени ротора 3 системе синхронно вращающихс осей t - р, ось оС которой жестко св зана с BeixTopOM Vg напр жени статора АСМ, датчики 10-12 напр жений и токов фаз статора и ротора соответственно . Регул тор 4 АСМ 1 управл ющими выходами подключен к регулируемому источнику 2 питани , например тиристорному . На входы регул тора подаютс сигналы , и |jg , и. датчика 10 напр жени статора АСМ; Us fS датчика П тока статора АШ; - с датчика 9 углового положени .ротора АСМ; Icj4t Ъч cv с датчика тока ротора АСМ; Uco с задатчика 8 модул напр жени сети и 1% - с датчика 3 скорости ротора АСМ Кроме того, вход регул тора 4 АСМ подключен к выходу регул тора 6 частоты энергосистемы, к управл ющему входу которого подключен выход регул тора 7 скорости. Посто нна времени контура скорости АСМ Tg- на два-три пор дка превьщ1ает посто нную времени контура регулировани частоты Т0. Следовательно, процессы регулировани частоты энергосистеь ы имеют большую скорость протекани на фоне практически посто нного задани по частоте iHm которое может медленно измен тьс под действием регул тора устаиовившегос зиачени скорости АСМ. В случае возбуждени АСМ от шеститактного преобразовател частоты с иепосредстаенной св зью минимально допустимое значение Тц составл ет 0,002-0,005 с, определ весьма высокое быстродействие контура регулировани частоты. Работа энергосистемы протекает следующим образом. В статическом ретхиме работы энергосистемы при фиксированном значении частоты Ш const баланс активной мощности обеспечиваетс активной мощ ностью генераторов системы Pj;,j- ц -ЯК тивной мощностью РАЭП Р нулевой ак тивности мощности Pg ACM. Таким образом Р р Р + гнагр -1иагр п.натр с.г и vftj const. В этих услови х за счет работы регул торов 7 установившегос .значени скорости, регул тора6 частоты энергосистемы и регул тора 4 АСМ об печиваетс работа АСМ с нулевым активным током на скорости UUg UL. Реактивный ток АСМ равен нулю, если U- равно напр жению задани UCQ,. Динамика асинхронизированного син хронного компенсатора определ етс взаимодействием всех рассмотренных контуров регулировани . Процесс компенсации кратковременного дефицита генерируемой активной мощности энергосистемы протекает сле дующим образом. При отключении, например, одной из ЛЭП в энергосистеме возникает де .фидит генерируемой активной мощности Нагр ген частота системы начинает пошгаатьс , привод по линии об ратной св зи в действие регул тор 6 частоты. Воздействующий на управл ющий вход регул тора АСМ 4. На управл ющем входе регул тора АСМ 4 по вл етс сигнал, вызывающий понижение скорости АСМ и выдачу в энергосистему активной мощности РЗ в точности соответствующей возникшему в системе дефициту. АСМ воспринимает на себ этот дефицит за врем , равное приблизительно . 0,05 с. Баланс активной мощности и частота энергосистемы восстанавливаютс при отключенной ЛЭП. Дп генерировани активной мощности АСМ расходует запас кинетической энергии вращающегос ротора и маховика. АСМ несе- на себе активную мощность, равную дефициту в течение всего промежутка времени Л откл° ключени ЛЭП. По истечении этого прб межутка времени происходит включение на энергосистему ранее отключенной ЛЭП. При этом в энергосистеме вновь возникает нарушение баланса мощности (обратного знака), который восстанавливаетс приблизительно за 0,05 с за счет прекращени генерировани мрщности АСМ в результате действи регул тора 6 частоты, который обеспечивает разгрузку АСМ вследствие возрастани частоты энергосистемы после включени ЛЭП. На этом эаканчиваетс первый этап переходного процесса, св занный , в основном, с работой быстродействующей части системы регулировани АСМ (регул торы 6,4), генерирующей активную мощность за счет расхода своих энергетических ресурсов (кинетическа энерги ) при понижении скорости вращени ротора. Второй этап переходного процесса заключаетс в восстановлении энергетических ресурсов АСМ, т.е. восстановлении скорости ее ротора, после включени ранее отключенной ЛЭП. Развитие процесса восстановлени скорости вращени ротора АСМ начинаетс одновременно с йоментом отключени ЛЭП, когда начинает понижатьс скорость вращени ротора АСМ. При этом по линии обратной св зи на вход медленно действующего регул тора 7 установившегос значени скорости ротора АСМ поступает сигнал, вызывакиций по вление на управл ющем входе регул тора б частоты сигнала, соответствующего заданию на понижение (Л}щ частоты энергосистемы . Однако изменение этого сигнала задани происходит настолько медленно, что весь первый этап переходного процесса проходит практически при условии Шда const. После включени ЛЭП сигнал ()щ продолжает, понижатьс , вызыва за счет работы регул тора 6 частоты потребление из энергосистемы активной мощности асинхронизированной синхронной машиной. Это приводит к медленному разгону АСМ, и, в конечном итоге, к восстановлению энергетических ресурсов компенсатора . При заканчиваетс второй этап переходного процесса. АСМ полностью разгружаетс от активного тока и энергосистема приходит в стационарное состо ние, предшествующее отключению ЛЭП. Предлагаема энергосистема аналогичным образом обеспечивает компенацию и избытка активной мощности нергосистемы. Таким образом, изобретение повыает надежность энергосистемы путем омпенсации дефицита мощности, что предотвращает излишнее отключение потребителей. Формула изобретени Энергосистема, содержаща источники электроэнергии, линии электропередачи , св зывающие источники питани с узлами нагрузки, асинхронизированную синхронную машину (АСМ) маховиком, ротор которой подсоедине к регулируемому источнику питани , например тиристорному преобразователю частот, цепи управлени которо го подключен к выходу регул тора скорости и напр жени , входы которо го подключены к выходам датчика углового положени ротора относительн синхронно вращающейс системы координат , датчика скорости, датчика фа зовых токов статора и ротора, датчи ка напр жени фаз статора, задатчика модул напр жени электрической сети и регул тора частоты энергосис
Ч
ffi
8 , вход обратной св зи которого соединен с выходом датчика частоты энергосистемы, отличающа с тем, что, с целью повышени надежности функционировани энергосистемы путем предотвращени аварийного отключени потребителей энергосистемы , АСМ включ.ена в узел нагрузки, а энергосистема снабжена регул тором скорости, выход которого соединен с управл ющим входом регул тора частоты энергосистемы, вход обратной св зи соединен с датчиком скорости АСМ, вход падани подключен к дополнительно введенному источнику задани установившегос значени скорости АСМ. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе I. Беркович М. А. и Семенов В.А. Основы автоматики энергосистем. М., Энерги . 1968,с. 296-304.