Устройство фиксации статической перегрузки в схеме сети цепочечной структуры

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и>963039

CoIo3 CosoTcNNR

Сецнвлметлчееина

Республик (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 09.06.80 (21) 2936599/2407 с присоединением заявки J4 (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 02 J 3/24

Ркударетненныа келнтет

СССР ае аяаел язейретений в атнрьпнв

Опубликовано 23 09 82 Бюллетень Уй 35

Дата опубликования описания 23.09.82 (5З) "Д" 621.311.

Q16.34 (088.8) (72) Автор изобретения

Т. В. Колонский ргЖощ сквввТЩвщния аФФ ект и @" ЖР с ЩА

Киевский отдел комплексного проектирования У

Ордена Октябрьской Революции всесоюзного госу изыскательского и научно — исследовательского и систем и электрических сетей "Энергосеть (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ СТАТИЧЕСКОЙ ПЕРЕГРУЗКИ

В СХЕМЕ СЕТИ ЦЕПОЧЕЧНОЙ СТРУКТУРЫ

Изобретение относится к энергетике,. а имен-. но к области противоаварийной автоматики энергосистем.

Известно устройство для фиксации статической перегрузки, содержащее три элемента теку5 . щего угла, причем уставка второго элемента выше чем уставка первого, уставка третьего элемента вышем чем уставка второго Е13.

Owaxo это устройство необходимо настраивать на основании предварительных расчетов, объем и частота выполнения которых в зависимости от изменения режима узлов энергосистемы, особенно для сложной схемы сети цепочеч. ной структуры, велики и своевременно трудно выполнимы, что снижает точность и эффективность такого устройства, а следовательно, снижает устойчивость и надежность энергосистемы.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство фиксации предела статической устойчивости по лини- 20 ям межсистемной связи в схеме сети цепочечной структуры, содержащее элементы фиксации активной мощности исходного режима в сечении каждой ветви, элементы фиксации угла между напряжениями в утлах каждой ветви, влементы фиксации модулей напряжения в узлах каждой ветви, вычислительные блоки фиксации предельной активной мощности каждой ветви, блок фиксации слабой ветви, в качестве которого используется блок сравнения, причем выходы элементов фиксации угла присоединены ко входам блока фиксации слабой ветви, а ко входам вычислительных блоков фиксации предельной активной. мощности подключены входы соответствующих элементов фиксации модулей напряжения в узлах ветви, вычислительный блок фиксации предельной активной мощности каждой ветви состоит из элемента умножения двух модулей напряжения в узлах этой ветви и элемента деления на значение реактивного сопротивления этой ветви, ко входу числителя которого подключен выход элемента умножения.

Это устройство в виде блоков может попользоваться для выдачи информации о феделе статической устойчивости (2) .

Однако известное устройство предназначено для фиксации предела статической устойчивосвычислительного бло1са фиксации величины угла при заданном коэффициенте запаса по статической устойчивости в сечении слабой ветви подключены выходы элементов фиксации модулей напряжения в узлах заданной ветви, на угол которой включены элементы угла, блок,кои устоичивости состоит из элементов деления предельной активной мощности ветви на заданный постоянный коэффициент по числу коэффициентов, а каждый блок фиксации величины угла при заданном, коэффициенте запаса по статической устойчивости в слабой ветви состоит из двух элементов вычитания, трех элементов умножения, двух элементов деления, двух элементов И и двух элементов are sin, причем к входу первого элемента вычитания «дключены выходы элементов фиксации активной мощности исходного режима, а выход этого элемента вычитания вместе с выходом блока фиксации перетока активной мошности с заданным коэффициентом запаса по статической устойчивости другой ветви, иа угол которой не включены элементы угла, подключены к входам второго элемента вычитания, выход которого подключен к входу первого элемента умножения на значение реактивного сопротивления заданной ветви, на угол которой включены элементы угла, выход этого элемента умножения подключен к входу числителя первого элемента деления, к входу знаменателя которого подключен выход второго элемента умножения, к входам которого подключены выходы элементов фиксации модулей напряжения в узлах заданной ветви, на угол которой включены элементы угла, а выход этого элемента деления включен на вход первого элемента агс sin, выход которого подключен к входу первого элемента И, к другому входу которого подключен выход блока фиксации слабой другой ветви, на угол которой не включены элементы угла, а выход этого элемента И подключен. к настроечному входу элеМента угла, выход блока фиксации перетока активной мощности с заданным коэффициентом запаса по статической устойчивости в заданной ветви, на угол которой включены элементы угла, подключен к входу третьего элемента умножения на реактивное сопротивление этой же ветви, выход которого подключен к входу числителя второго элемента деления, к входу знаменателя которого подключен выход второго элемента умножения модулей напряжения в узлах этой же ветви, выход этого элемента деления подключен к входу второго элемента ars sin, выход которого подключен к входу второго элемента И, к другому входу которого подключен выход блока фиксации слабой задан3 9б 1039 4 ти, являющегося только исходной информацией мента выдержки времени, а к входам каждого для фиксации статической перегрузки.

Цель изобретения — повышение точности фиксации статической перегрузки по углу путем автоматической перестройки устройства в исходных нагрузочных режимах, а также уменьшение погрешностей при изменении угла путем фиксации суммарного угла нескольких, напри- фиксации перетоков активной мощности с замер двух, последовательных ветвей схемы сети. данными коэффициентами запаса по статичесПоставленная цель достигается тем, что уст- ð ройство, содержащее элементы фиксации активной мощности исходного режима в сечении каждой ветви, элементы фиксации угла между напряжениями в узлах каждой ветви, элементы фиксации модулей напряжения в узлах каждой ветви, вычислительные блоки фиксации предельной активной мощности каждой ветви, блок фиксации слабой ветви, в качестве которого используется блок сравнения, причем выходы элементов фиксации угла присоединены к входам блока фйксации слабой ветви, а к входам вычислительных блоков фиксации предельной активной мощности подключены входы соответствующих элементов фиксации модулей напряжения в,узлах ветви, вычислительный блок фиксации предельной активной мощности каждой ветви состоит Иэ элемента умножения, двух модулей напряжения в узлах этой ветви и элемента деления на значение реактивного сопротивления этой ветви, к входу числителя которого подключен выход элемента умножения, снабжено вычислительными блоками фиксации перетоков активной мощности с заданными коэффициентами запаса по статической устойчивости в сечении каждой ветви, вычислительными блоками фиксации величины угла при заданном коэффициенте запаса по статической устойчивости в сечении слабой ветви, элементами угла и элементами выдержки времени, причем выход каждого вычислительного блока фиксации предельной мощности подключен к входу своего вычислительного блока фиксации перетоков с заданными коэффициентами запаса по статической устойчивости, каждый. выход которого подключен к входу соответствующего вычислительного блока фиксации величины угла при заданном коэффициенте запаса по статической устойчивости в сечении слабой ветви, к другим входам каждого из которых подключены выходы блока фиксации слабой ветви и выходы элементов фиксации активной мощнос- 50 ти исходного режима в сечении каждой ветви, а выход каждого вычислительного блока фиксации величины угла при заданном коэффициенте запаса по статической устойчивости подключен к настроечному входу своего элемента угла, измерительный вход которого подключен на утоп заданной одной ветви, выход каждого элемента угла подключен к входу своего элеэ 961039 ной ветви, на угол которой включены элементы угла, а выход этого элемента И подключен. к йастроечному входу элемента угла.

Кроме того, для фиксации суммарного угла нескольких, например двух, последовательных 5 ветвей каждый блок фиксации величины утла при заданном коэффициенте запаса по статической устойчивости в слабой ветви дополнительно снабжен тремя элементами сложения, тремя элементами умножения, двумя элементами де- !О ления, двумя элементами И и двумя элементами are sin, а к входам этого блока дополни,тельно подключены выходы элементов фиксации модулей напряжения в узлах другой ветви, а измерительные входы элементов утла включены на суммарный угол двух ветвей, причем к входам первого дополнительного элемента сложения подключены выход первого элемента вычитания и выход блока фиксации перетока активной мощности с заданным коэффициентом 20 запаса по статической устойчивости заданной ветви, выход этого элемента сложения подключен к входу первого дополнительного элемента умножения на реактивное сопротивление другой ветви, выход этого элемента умножения 25 подключен к входу числителя первого дополнительного элемента деления, к входу знаменателя которого подключен выход второго дополнительного элемента умножения, к входам которого подключены выходы элементов фиксации модулей напряжения в узлах этой же ветви, выход этого элемента деления подключен к входу первого дополнительного элемента are sin, выход которого подключен к входу второго дополнительного элемента сложения, к другому

35 входу которого подключен выход второго элемента И„выход этого элемента сложения подключен к первому дополнительному элементу И, к другому входу которого подключен выход блока фиксации слабой заданной ветви,-выход 40 этого элемента И подключен к настроечному входу элемента угла, а к третьему дополнительному элементу умножения на реактивное сопротивление другой ветви подключен выход блока фиксации перетока активной мощности

45 с заданным коэффициентом запаса по статической устойчивости другой ветви, выход этого элемента умножения подключен к входу числителя второго дополнительного элемента деления, к входу знаменателя которого подключен выход второго дополнительного элемента умножения, к входу которого подключены выходы элементов фиксации модулей напряжения в узлах другой ветви, выход этого элемента деления подключен к входу второго дополнительного элемента are sin, выход которого подключен55 к входу третьего дополнительного элемента сложения, к другому входу которого подключен выход первого элемента И, выход этого эле6 мента сложения подключен к второму дополнительному элементу И, к другому входу которого подключен выход блока фиксации слабой другой ветви, выход этого элемента И подключен к настроечному входу элемента угла.

На фиг. 1 показана схема сети цепочечной структуры и основная структурная схема устройства применительно для этой схемы сети; на фиг, 2 — структурная схема входящих в устройство вычислительных блоков фиксации предельной активной мощности и вычислительных блоков фиксации перетоков активной мощности с заданными коэффициентами запаса по статической устойчивости; на фиг, 3 — структурная схеМа входящего в устройство одного из вычислительных блоков фиксации величины угла при заданном коэффициенте запаса по статической устойчивости в сечении слабой ветви схемы сети, На фиг. 1 изображена схема сложной трехмашинной сети цепочечной структуры с отправпромежуточной 2 и приемной 3 энергосистемами при постоянных напряжениях на их шинах, обеспечиваемых автоматическими регуляторами, и направлении перетока от энергосистемы 1 к энергосистеме 2 и 3 в режиме генерации промежуточной энергосистемой 2 избыточной активной мощности Рпром. .Применительно для этой схемы сети основная структурная схема устройства содержит элементы 4 и 5 фиксации активной мощности исходного режима в сечении каждой ветви

P(: 1 1 и Рс 2 3 элементы 6 и 7 фиксации угла между напряжениями в узлах каждой ветви в исходном режиме 51 и 5 э, элементы 8—

10 фиксации модулей напряжения в узлах каждой ветви U, Uq и 0э, блок 11 фиксации слабой ветви, вычислительные блоки 12 и 13 фиксации предельной активной мощности ка <дой ветви, вычислительные блоки 14 и 15 фиксации перетоков активной мощности с заданными тремя коэффициентами запаса К» К и

Кз по статической устойчивости в сечении каждой ветви, вычислительные блоки 16 — 18 фиксации величины угла 5х,, 5< и 5хэ при заданном коэффициенте запаса К» К и Кз по статической устойчивости в сечении слабой ветви, элементы 19 — 21 угла с автоматически перестраиваемыми уставками 5», 5q и 5ээ и элементы

22 — 24 выдержки времени. В качестве блока 11 фиксации слабой ветви используется блок срав. нения, к входам которого присоединены элементы 6 и 7 фиксации угла. . К входам вычислительных блоков 12 и 13 фиксации предельной активной мощности подключены входы соответствующих элементов 8, 9 и 9, 10 фиксации модулей напряжения в узлах ветвей. Выход каждого блока 12 и 13 подключен к вхоДу своего вычислительного блока

961039

14,15 фиксации перетока с заданными тремя коэффициентами запаса К1-К3 по статической устойчивости в сечении каждой ветви, каждый выход которого для определенного заданного коэффициента запаса К подключен к входу соответствующего вычислительного блока 16—

18 фиксации величины угла при заданном этом коэффициенте запаса К по статической устойчивости в сечении слабой ветви, к другим входам каждого из которых подключены выходы блока 11 фиксации слабой ветви и выходы элементов 4 и 5 фиксации активной мощности исходного режима в сечении каждой ветви. Выход, каждого вычислительного блока 16 — 18 подключен к настроечному входу своего элемента 19 — 5

21 угла, измерительный вход которого подключен на угол заданной, одной например, ветви

1 — 2, Выход каждого элемента 19 — 21 утла подключен к входу своего элемента 22 — 24 выдержки времени. К входам каждого вычислительного блока 16-18 подключены выходы элементов 8 и 9 фиксации модулей напряжения в узлах ветви 1 — 2, на угол которой вклю» чены элементы угла.

Вычислительный блок 12, 13 фиксации пре- 5 дельной активной мощности каждой ветви состоит (фиг. 2) из элемента умножения 25 и

26, двух модулей напряжения 0 1, 02 и 02, 0З в узлах этой ветви и элемента 27 и 28 деления на значение реактивного сопротивления ЗО

Х12 и Х23 этой ветви, к входу числителя кото. рого подключен выход элемента умножения.

Вычислительный блок 14, 15 фиксации перетоков активной мощности с заданными коэффициентами К1 — Кз запаса по статической 35 устойчивости состоит (фиг. 2) из трех элемен.тов 29, 30, 31 и 32, 33, 34 деления предельной активной мощности ветви на заданный коэффициент К.

Каждый блок 16 — 18 фиксации величины уг- 4о ла при заданном коэффициенте запаса К1 — Кэ по статической устойчивости в слабой ветви состоит (фиг. 3) из двух элементов 35 и 36 вычитания, трех элементов 37 — 39 умножения, двух элементов 40 и 41 деления, двух элемен- 45 тов И 42 и 43 и двух элементов arc Ып 44 и

45. К входу первого элемента 35 вычитания подключены выходы элементов 4 и 5 фиксации активной мощности исходного режима. Выход этого элемента 35 вычитания вместе с одним из выходов блока -13 фиксации перетока активной мощности с заданным коэффициентом запаса К по статической устойчивости другой ветви 2 — 3, на утол которой не включены элементы 19 — 21 угла, подключены к входам второго элемента 36 вычитания. Выход элемента 36 подключен к входу первого элемента 37 умножения на значение реактивного сопротивления

Х12 заданной ветви 1 — 2, на угол которой вклю8 чены элементы 19 — 21 угла. Выход элемента 37 подключен к входу числителя первого элемента

40 деления, к входу знаменателя которого подключен выход второго элемента 38 умножения, к входам которого подключены выходы элементов 8 и 9 фиксации модулей напряжения 01,и

02 в узлах заданной ветви 1 — 2, на угол которой включены элементы угла. Выход элемента

40 включен на вход первого элемента arc sin

44, выход которого подключен к входу первого элемента И 42, к другому входу которого подключен выход блока 11, фиксирующий в качестве слабой другую ветвь 2 — 3, на угол которой не включены элементы 19 — 21 угла. Выход элемента И 42 подключен к настроечному входу соответствующего элемента )9 — 21. Выход блока 12 фиксации перетока активной мощности с заданным коэффициентом запаса К по статической устойчивости в заданной ветви 1 — 2, на угол которой включены элементы угла, подключен к входу третьего элемента 39 умножения на реактивное сопротивление Х12 этой же ветви, выход которого подключен к входу числителя второго элемента 41 деления, к входу знаменателя которого подключен выход второго элемента 38 умножения. Выход элемента 4) поп.ключен к входу второго элемента arc sin 45 выход которого подключен к входу второго элемента И 43, к другому входу которого подключены выход блока 11, фиксирующий в качестве слабой заданную ветвь 1 — 2, на угол кото. рой включены элементы 19 — 21 угла; Выход элемента 43 И подключен к настроечному входу того же элемента угла, к которому подключен выход элемента 42 И.

Для фиксации суммарного утла нескольких, в частности двух последовательных, ветвей 1 — 2 и 2 — 3 каждый блок 16 — 18 содержит дополнительно три элемента 46 — 48 сложения, три элемента 49 — 51 умножения, две элемента 52 и 53 деления, два элемента И 54 и 55 и два элемента arc sin 56 и 57. К входам каждого блока

16 — 18 подключены выходы элементов 8 и 9 фиксации модулей напряжения И2 и Из в узлах другой ветви 2 — 3, а измерительные входы элементов 19 — 21 угла включены на суммарный угол двух ветвей 1 — 2 и 2 — 3. К входам первого дополнительного элемента 46 сложения подключены выход первого элемента 35 вычитания и выход блока 12. Выход элемента 46 подключен к входу первого дополнительного элемента

49 умножения на реактивное сопротивление другой ветви 2 — 3. Выход элемента 49 подключен к входу числителя первого дополнительного элемента 52 деления, к входу знаменателя которого подключен выход второго дополнительного элемента 50 умножения, к входам которого подключены выходы элементов 9 и 10 фиксации модулей напряжения в узлах этой же вет96!039

9 ви 2 — 3. Выход элемента 52 подключен к входу первого дополнительного элемента are sin 56, выход которого подключен к входу второго

° дополнительного элемента 47 сложения, к другому входу которого подключен выход второго элемента И 55. Выход элемента 47 подключен к первому дополнительному элементу

И 54, к другому входу которого подключен выход блока 11, фиксирующий в качестве слабой заданную ветвь 1 — 2. Выход элемента И !0

54 подключен к настроечному входу соответствующего элемента угла 19 — 21. К третьему дополнительному элементу 51 умножения на реактивное сопротивление другой ветви 2—

3 подключен выход блока 13. Выход элемента !5

51 подключен к входу числителя второго дополнительного элемента 53 деления, к входу знаменателя которого подключен выход второго дополнительного элемента 50 умножения, к входу которого подключены выходы эле- э0 ментов фиксации 9 и 10 модулей напряжения в узлах другой ветви 2 — 3. Выход элемента 53 подклЮчен к входу второго дополнительного !

1 .элемента are sin 57, выход которого подклю чен к входу. третьего дополнительного элемен-! та 48 сложения, к другому входу которого подключен выход первого элемента И 42. Выход элемента 48 подключен к второму допол нительному элементу И 55, к другому входу которого подключен выход блока 11, фиксиру-50 ющий в качестве слабой другую ветвь 2 — 3.

Выход элемента И 55 подключен к настроечному входу того жс элемента угла, к которому подключен выход элемента И 54.

Устройство работает следующим образом.

Рассматриваются распространенные условия, когда- отправная и приемная. 3 энергосистемы характеризуются как обьединения вращающейся мощностью, существенно большей, чем мощность промежуточной энергосистемы 2 (фиг. 1).

В таких условиях наибольшая вероятность воз-! никновения статической перегрузки линией связи между узлами 1, 2 и 2, 3 обусловлена ава рийным дефицитом активной мощности невы сокой величины в виде аварийного этключения части. генераторов на одной из электростанций

45 приемной энергосистемы 3 в напряженном исходном режиме.

Причем в рассматриваемых условиях при мощности промежуточной энергосистемы 2, существенно меньшей мощности энергосистем 1 и 3, переток из промежуточной энергосистемы

26 в дефицитную приемную энергосистему практически отсутствует. Поэтому указанная статическая перегрузка в послеаварийном режиме имеет место благодаря сквозному перетоку из отправной 1 энергосистемы в приемную 3, покрывающему возникший аварийный дефицит в приемной энергосистеме 3. В исходном ре10 жиме информация с выходов элементов 6 — 10 подается на входы соответствующих блоков

11 — 18. Так как в условиях статической, перегрузки при увеличении сквозного перетока активной мощности P от отправной энергосистемы

1 к приемной энергосистеме 3, предельного значения 90 достижений раньше угол о „слабой ветви. например ветви 2 — 3, который в исходном напряженном режиме (62 з), больше, чем угол другой ветви 1 —" (612), выполнение в исходном режиме в блоке 1 фиксации ела бой ветви неравенства в виде 23 > 6 I 2 (1)

1свидетельствует о том, что слабой является ветвь 2 — 3. При этом на выходе блока !1 появляется дискретный сигнал, который. подается на .входы блоков 16 — 18. При выполнении неравенства в виде

0 2З (1а) слабой была бы ветвь 1 — 2 и дискретный сигнал с другого выхода блока 11 подавался бы на другие входы блоков 16 — 18. В исходном режиме функционирует блок 13 фиксации предельной активной мощности P np23 ветви

2 — 3 в соответствии с выражением

02 3

Pnp2з (2) хгь где Х23 — реактивное сопротивление ветви

2 — 3, предварительно задаваемое или измеренное и вводимое в блок

13;

U2 и0 - напряжения на выходе элементов

9 и 10.

Аналогичным для блока 12 является выражение

Ц LI и

Pnpl2 = - (2а) хю

Сигнал на выходе блока 13 о величине

Рпр23 в аналоговой или цифровой форме подается на вход блока 15 фиксации перетоков с заданными коэффициентами запаса по статической устойчивости в сечение ветви 2 — 3, которая в рассматриваемых условиях является слабой, в соответствии с выражением

РпРгь АР 3 PIIP23

123,l y, i Р х23,2 х P$23,3 х 3) где К» К2 > Кз — предварительно заданные коэффициенты запаса по статической устойчивости при KI < 1,2, вводимые в блок 15 и 16.

Аналогичными для блока 14 являются выражения

К1

Три сигнала на выходе блока 15 (или 14) о величинах

Р х231 Р х23,2и Ъз,з(или Ð I21 KI22 и KI2,3) в аналоговой или цифровой форме подаются

)1 961039 каждый на вход блоков 16 — 18 фиксации величины угла при заданных в выражении (3) ко. эффициентах запаса К по статической устойчивости в.сечении слабой ветви, При подключении измерительных входов элементов 19 — 21 угла на угол заданной одной ветви, например ветви

1 — 2, и наличии дискретного сигнала с выхода блока 11 о том, что слабой является другая ветвь 2 — 3, в блоках 16-18 фиксируются углы

> на основании выражений 10

2. i C

> (4)

12 i> c 1S

5к12г = arc sin 232 23 12

> Ф

U„U

2Х 2Ь 12

5К123 = arc sin

° б

01 02 g,} 20

Если слабой является сама заданная ветвь 1

1 — 2, о чем свидетельствует соответствующий дискретный сигнал с выхода блока 11, подава.емый на соответствующие входы блоков 16—

18, в блоках 16 — 18 фиксируются углы на основании выражения р

5К1г1 = arc sin ; (4ci)

U1 U2

РК .X Зо ,5к12г = агс sin 12 2 12 ° (g „)

U1 02 р" х

К12,3 11

5к1г,з = arc sin . (pc>i }

U1 v

С выхода каждого блока 16 — 18 сигнал в анало. З говой или цифровой форме о требуемой величине угла 5К121 5к122 и 5Ê123 подается на на> > ,строечный вход соответствующего элемента

19 — 21 угла для автоматической перестройки его

Уставки 5у1, 5 q г и 5уз (5у1 (531>1 <5уз) на

10 известных принципах путем плавного или дискретного изменения величины активного сопротивления в цепи реле напряжения элемента

19 — 21 угла.

Поэтому в каждом исходном режиме каждый из трех элементов 19 — 21 угла имеет ус.тавку по углу 5у1,. 5у г и 5уз,, которая с заданным коэффициентом запаса К,, К г, К3 по (3) отстроена от пределастатической устойчивости в слабой ветви. При подключении измери- 50 тельных входов элементов 19--22 угла на суммарный угол 513 двух ветвей 1 — 2 и 2 — 3 и наличие дискретного сигнала с выхода блока

11 о том, что слабой является ветвь 2 — 3, в блоках 16 — 18 фиксируются суммарные углы на ss основании следующих выражений.

Для блока 16

5W 13,1 = 5K12,1 + 5231 > (7) 12 где

P Х

2Ъ,1 2 б>

5кгэ,1 = arc а1п -(e) (7> ., 512,1 определяется по выражению (4).

Для блока 17 (9) 5к13,2 = 5 12>а + 5 гзег, P x

К2 1 23 (10 }

U2 U3 где

5"232

5 1г,г определяется по выражению (5).

Для блока 18

5к133 = 5 123 + 5 гзз, где

5кг з 3 = arc sin (1g )

02. 0

512,3 определяется по выражению (6).

Если слабой является ветвь 1 — 2, о чем свидетельствует дискретный сигнал с выхода блока

11, подаваемый на соответствующие входы блоков 16 — 18, в блоках 16 — 18 фиксируются суммарные углы на основании следующих выражений.

Для блока 16 (7а) 5К 1 з,1 = 5 1 2,1 + 5 г 3,1 > 2Ъ К 211 С2Ь С12 ), ь (e), определяется по выражению (4а). !

Для блока 17

5к13,2. = 5 122 + 523,2 (9а) где . X1 (>>кое,1 (Рсе Рсе ))

5232 = arc sin (

Для блока 18

5кгз,з = 5 1 3 + 5233 > (11а) .-,"2 К21,Ь С23- С °

2 U3 .(12с1 )

5,23 определяется по выражению (6а).

В остальном устройстве функционирует по . аналогии с описанным для случая подключения элементов утла на одну заданную ветвь 1 — 2.

Выражения (1 — 12) и (1а — 12а) реализуются в блоках 11 — 18.

При возникновении в данном исходном режиме статической перегрузки, характеризуемой возрастанием угла 5» при включении элемен961039

13 тов 19 — 21 угла на угол 5» или возрастанием угла 5 q при включении элементов угла на суммарный угол 5 q, при достижении углом 61 ипи 8,3 уставки каждого элемента 19 — 21 угла, на выходе каждого из этих элементов 5 появляется сигнал. Этот сигнал поступает на вход соответствующего элемента 22 — 24 выдержки времени,.которое, срабатывая с помощью. сигнала на своем выходе, выполняет определенные противоаварийные мероприятия,направлен-10 ные на устранение статической перегрузки, например выполняет отключение части нагрузки.

По предлагаемому принципу может быть выполнено аналогичное устройство в сложной схеме сети цепочечной структуры с большим чем две числом ветвей и соответственно, большим чем три числом узлов. При принятии в энергосистемах необходимых мер по регулиро.ванию и поддержанию напряжения практически постоянным в узлах схемы сети в условиях 20 исходного и предельного по статической устойчивости режимов с помощью предлагаемого автоматически перестраиваемого устройства можно предотвращать статическую перегрузку без проведения предварительных расчетов устойчи- 25 вости. В тех случаях, когда возможно существенное различие напряжений в узлах схемы в условиях исходного и предельного по устойчивости режимов, требуется некоторый предварительный объем расчетов устойчивости для определения усредненного значения коэффициента снижения напряжения K0 в узле к (13) 1исх

В соответствии с выражением (13) в блоки

12 — 18, к которым подводится информация о напряжении, вводятся коэффициенты К0 в выражения (2), (2а), (4), (4а), (5), (5a), (6), (6а), (8), (8а), (10), (10а), (12) и (12а) перед своим напряжением исходного режима, фикси- 1п руемым элементами 8 — 10.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает определенной адаптацией в каждом исходном режиме благодаря автоматической перестройке уставок, что повышает точность и эффективность функционирования устройства при статической перегрузке.

Следовательно, изобретение обеспечивает повышение устойчивости, надежности и живучести энергосистем с широко распространенными линиями слабой связи 330, 500 и 750 кВ.

Формула. изобретения

1. Устройство фиксации статической перегруз-55 ки в схеме сети цепочечной структуры, содержащее элементы фиксации активной мощности исходного режима в сечении каждой ветви, we14 менты фиксации угла между напряжениями в узлах каждой ветви, элементы фиксации модулей напряжения в узлах каждой ветви, вычислительные блоки фиксации предельной. активной мощности каждой ветви, блок фиксацйи слабой ветви, s качестве которого используется 5лок сравнения, причем выходы элементов фиксации угла присоединены к входам блока фиксации слабой ветви, а к входам вычислительных блоков фиксации предельной активной мощности подключены входы соответствующих элементов фиксации модулей напряжения в узлах ветви, вычислительный блок фиксации предельной активной мощности каждой ветви состоит из элемента умножения, двух модулей напряжения в узлах этой ветви и эле. мента деления на значение реактивного сопротивления этой ветви, к входу числителя которого подключен выход элемента умножения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности фиксации статической перегрузки по углу путем автоматической перестройки устройства в исходных нагрузочных режимах, устройство снабжено вычислительными блоками фиксации перетоков активной мощности с заданными коэффициентами запаса по статической устойчивости в сечении каждой ветви, вычислительными блоками фиксации величины угла при заданном коэффициенте запаса по статической устойчивости в сечении слабой ветви, элементами угла и элементами выдержки вре мени, причем выход каждого вычислительного блока фиксации предельной мощности подключен к входу своего вычислительного блока фиксации перетоков с заданными коэффициентами запаса по статической устойчивости, каждый выход которого подключен к входу Соответствующего вычислительного блока фиксации величины угла при задашгом коэффициенте запаса по статической устойчивости в сечении слабой ветви, к друтим входам каждого из которых подключены выходы блока фиксации слабой ветви и выходы элементов фиксации активной мощности исходного режима в сечении каждой ветви, а выход каждого вычислительного блока фиксации величины угла при заданном коэффициенте запаса по стапгческой устойчивости подключен к настроечному входу своего элемента угла, измерительный вход которого подключен на угол заданной одной ветви, выход каждого элемента угла подключен к входу своего элемента выдержки времени, а к входам каждого вычислительного блока фиксации величины угла при заданном коэффициенте запаса по статической устойчивости в сечении слабой ветви подключены выходы элементов фиксации модулей напряжения в узлах заданной ветви, на угол которой включены элементы угла, блок фиксации перетоков активной

96)039 мощности с заданными коэффициентами запаса по статической устойчивости состоит из элементов деления предельной активной мощности ветви на заданный постоянный коэффициент по числу коэффициентов, а каждый блок фик- 5 сации величины угла прн заданном коэффициенте запаса по статической устойчивости в слабой ветви состоит из двух элементов вычитания, трех элементов умножения, двух элементов деления, двух элементов И и двух элементов

arc sin, причем к входу первого элемента вычитания подключены выходы элементов фиксации активной мощности исходного режима, а .выход этого элемента вычитания вместе с выходом блока фиксации перетока активной мощ-1> ности с заданным коэффициентом запаса по статической устойчивости другой ветви, на угол которой не включены элементы угла, подключены к входам второго элемента вычитания, выход которого подключен к входу пер- 20 вого элемента умножения на значение реактивного сопротивления заданной ветви, на угол которой включены элементы угла, выход этого элемента умножения подключен к входу числителя первого элемента деления, к входу 25 знаменателя которого подключен выход второго элемента умножения, к входам которого подключены выходы элементов фиксации модулей напряжения в узлах заданной ветви, на угол которой включены элементы угла, а выход . а этого элемента деления включен на вход первого элемента агс sin, выход которого подключен

В к входу первого элемента И, к другому входу которого подключен выход блока фиксации слабой другой ветви, на угол которой не включены элементы угла, а выход этого элемента И подключен к настроечному входу элемента угла, выход блока фиксации перетока активной мощности с заданным коэффициентом запаса по статической устойчивости в заданной ветви, на угол которой включены элементы угла, подключен к входу третьего элемента умножения на реактивное сопротивление этой же ветви, выход которого подключен к входу числителя второго элемента деления, к входу знаменателя 4 которого подключен выход второго элемента умножения модулей напряжения в узлах этой же ветви, выход этого элемента деления подключен к входу второго элемента arc sin, выход которого подключен к входу второго элемента И, — SO к другому входу которого подключен выход, блока. фиксации слабой заданной ветви, на угол которой включены элементы угла, в выход этого элемента И подключен к настроечному входу элемента угла.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшения погрешностей при изменении утла путем фиксации сум16 марного угла нескольких, например двух,последовательных ветвей, .каждый блок фиксации величины угла при заданном коэффициенте зала са по статической устойчивости в слабой ветви дополнительно снабжен тремя элементами сложения, тремя элементами умножения, двумя элементами деления, двумя элементами И и двумя элементами arc sin, а к входам этого блока дополнительно подключены выходы элементов фиксации модулей напряжения в узлах другой ветви, а измерительные выходы элементов угла включены на суммарный угол двух ветвей, причем к входам первого дополнительного элемента сложения подключены выход первого элемента вычитания и выход блока фиксации перетока активной мощности с заданным коэффициентом запаса по статической устойчивости заданнон ветви, выход этого элемента сложения подключен к входу первого дополнительного элемента умножения на реактивное сопротивление другой ветви, выход этого элемента умножения подключен к входу числителя первого дополнительного элемента деления, к входу знаменателя которого подключен выход второго дополнительного элемента умножения, к входам которого подключены выходы элементов фиксации модулей напряже-. ния в узлах этой же ветви, выход этого элемента деления подключен к входу первого дополнительного элемента arc sin, выход которого подключен к входу второго дополнительного элемента сложения, к другому входу которого подключен выход второго элемента И, выход этого элемента сложения подключен к первому дополнительнмоу элементу И, к другому входу которого подключен выход блока фиксации слабой заданной ветви, выход этого элемента И подключен к настроечному входу элемента угла, а к третьему дополнительному элементу умножения на реактивное сопротивление другой ветви подключен выход блока фиксации перетока активной мощности с заданным коэффициентом запас» по статической устойчивости другой ветви, выход этого элемента умножения подключен к входу числителя второго дополнительного элемента деления, к входу знаменателя которого подключен выход второго дополнительного элемента умножения, к входу которого подключены выходы элементов фиксации модулей напряжения в узлах другой ветви, выход этого элемента деления подключен к входу второго дополнительного элемента arc sin, выход которого подключен к входу третьего дополнительного элемента сложения, к другому входу которого подключен выход первого элемента И, выход этого элемента сложения подключен к второму дополнительному элементу И, к другому входу которого подключен выход блока фиксации слабой другой ветви, выход этого

17 . 961039 элемента И подключен к настроечному входу элемента угла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

18 !. Авторское свидетельство СССР К 653678, кл. Н 02 J 3/24, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

N 2773946/24-07, кл. Н 02 J 3/24, 1979.

961039 г.лЮ ав лЮ Ви л.г Ь ЬМ Or&6 0m,„„4

ИЭ иа ih ДЯЗ Ма Аула Ьр,. Ь„РО»

ВНИИПИ Заказ 7307/70 Тираж 669 Подписное

Филиал ППП,"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство фиксации статической перегрузки в схеме сети цепочечной структуры Устройство фиксации статической перегрузки в схеме сети цепочечной структуры Устройство фиксации статической перегрузки в схеме сети цепочечной структуры Устройство фиксации статической перегрузки в схеме сети цепочечной структуры Устройство фиксации статической перегрузки в схеме сети цепочечной структуры Устройство фиксации статической перегрузки в схеме сети цепочечной структуры Устройство фиксации статической перегрузки в схеме сети цепочечной структуры Устройство фиксации статической перегрузки в схеме сети цепочечной структуры Устройство фиксации статической перегрузки в схеме сети цепочечной структуры Устройство фиксации статической перегрузки в схеме сети цепочечной структуры Устройство фиксации статической перегрузки в схеме сети цепочечной структуры 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к противоаварийной автоматике энергосистем / ЭС/ и может быть использовано, например, в автоматике ликвидации асинхронного режима /АЛАР/

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и противоаварийной автоматике электрических систем, и может быть использовано в цифровых системах защиты при прецизионном определении частоты сети

Изобретение относится к электротехнике, в частности к противоаварийной автоматике энергосистем, и может быть использовано, например, в автоматике ликвидации асинхронного режима (АЛАР)

Изобретение относится к системам управления мощными преобразовательными установками и может быть использовано, в частности, для управления двумя тиристорными преобразователями на электроподвижном составе переменного тока

Изобретение относится к средствам противоаварийной автоматики энергосистем

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам предотвращения опасного снижения частоты в энергосистеме при возникновении в ней аварийного дефицита активной мощности

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в средствах противоаварийной автоматики энергосистем
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроэнергетических системах и в системах электроснабжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в средствах противоаварийной автоматики электроэнергетической системы

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в средствах противоаварийной автоматики электроэнергетической системы
Наверх