Автоматическое дозирование противоаварийной управляющей воздействий

Эффективность функционирования АПНУ определяется соответствием противоаварийных управляющих воздействий разновидностям и тяжести возмущающих воздействий, угрожающих нарушением синхронной устойчивости ЭЭС. Они дозируются в соответствии с обширной априорной и рабочей информацией.

Для предотвращения динамической устойчивости в аварийном или статической в послеаварийных режимах производится необходимые соответственно кратковременные и длительные повышения пропускной способности электропередач или их разгрузка – снижение передаваемой мощности.

Дозирование наиболее характерных и эффективных управляющих воздействий для предотвращения нарушения динамической устойчивости, обеспечивающих электрическое торможение ГГ и импульсного кратковременную разгрузку паровых турбин состоит в формировании уровня, длительности и формы управляющего импульса, производящего электрическое торможение.

В общем случае формирование дозированных управляющих воздействий ЭВМ централизованных и иерархических систем АПНУ представляет собой сложную задачу нелинейного программирования, решаемую на основе принципа многофакторного планирования эксперимента. Необходимое i – противоаварийное управляющее воздействие на изменение мощности при j – возмущающем воздействии вычисляется как полиномиальная функция k – значений исходной мощности и l – состояний схемы

где С – весовые коэффициенты, рассчитываемые для каждого из возможных возмущающих воздействий и послеаварийных режимов.

Данный Алгоритм является общим, обеспечивающим эффективное функционирование АДВ иерархических схем АПНУ и вычисление противоаварийных управляющих воздействий, необходимых как для сохранения статической устойчивости в послеаварийных, так и для предотвращения нарушения динамической устойчивости в аварийных режимах.

АЧР.

Обязательная для всех подстанций автоматика частотной разгрузки наносит ущерб потребителям электроэнергии, поэтому должна обладать свойством адаптации к возникшему недостатку (дефициту) мощности. Поскольку АЧР релейного действия, то возможно лишь дискретное последовательное приближение отключаемой мощности к возникшему ее дефициту. Поэтому она реализуется многими автоматами трех категорий АЧРI, АЧРII и АЧРIII. Наиболее распространена и эффективна первая из них, состоящая из N = 10-20 мгновенно действующих (по мере снижения частоты) автоматов, установленных на ПС, с мелкоступенчато (через Δf = 0,1-0,2 Гц) разнесенными частотами срабатывания их измерительных реле частоты от f_{Y I1} = 48,5 до f_{Y IN} = 46,5 Гц и скрупулезно рассчитанными с учетом уменьшающегося в функции снижения частоты и по мере отключения потребителей дефицита мощности от­ключаемыми ими мощностями нагрузки.

Если в течение некоторого времени, начиная с t1= 5 с, частота не восстанавливается до близкой к номинальной, т.е. утяжеленный режим ЭЭС продолжается, то приходят в действие (обычно не более пяти автоматов) АЧРII, имеющие одну установленную частоту срабатывания f_yll = 49,2 Гц, но различающиеся на Δt = 5 с выдержки времени, дополнительного отключения потребителей электроэнергии.

Категория автоматов АЧРIII устанавливается на ПС сильно дефицитных частей ЭЭС, в которых возможно весьма быстрое снижение частоты до опасного уровня (45 Гц). Они функционируют по скорости изменения частоты: производная функции изменения частоты является показателем дефицита мощности и вероятной глубины снижения частоты.

По мере восстановления частоты автоматикой противоаварийной ча­стотной разгрузки, полного загружения недогруженных и частотного ускоренного пуска резервных гидрогенераторов и в результате действия автоматики управления нормальными режимами ЭЭС (см. гл. 3, 4) элек­троснабжение отключенных потребителей электроэнергии восстанавли­вается автоматами частотного повторного включения (ЧАПВ).

В эксплуатации находятся различные разновидности релейно-контактных автоматических устройств частотной разгрузки (АУЧР), нередко комбинированных, выполняющих функции одного комплекта автоматов АЧРI, АЧРII и ЧАПВ. Основным их элементом является измерительное реле частоты с автоматическим переключением установленных частот его срабатывания как при снижении, так и при повышении частоты.

До недавнего времени промышленностью выпускалось полупроводниковое измерительное реле частоты, по принципу действия аналогичное ранее установленному в эксплуатацию индукционному электромеханическому реле. Принцип его действия состоит в сравнении по фазе двух токов, возбуждаемых напряжением с изменяющейся частотой в RL и RLC — резонансных контурах с сильно различающимися фазочастотными характеристиками. Предписанная частота их срабатывания устанавливается как соответствующая совпадению токов по фазе дискретным изменениям добротности одного из них включениями в его цепь резисторов или резонансной частоты переключениями витков реактора. Индукционное устройство сравнивает по фазе токи по физической его природе, поскольку его вращающий момент пропорционален синусу угла сдвига фаз.

АПВ.

Автоматика повторного включения отключенных АУРЗ выключателей поврежденных(а иногда и неповрежденных) электроэнергетических объектов высокоэффективна, поскольку в большинстве случаев ликвидирует возмущающие воздействие, восстанавливает схему и нормальный режим работы ЭЭС, ОЭС и ЕЭС в целом. Ее эффективность в плане сохранения нормального режима немного снижается из-за небольшой задержки действия устройств АПВ, необходимый для восстановления диэлектрической прочности воздушной изоляции в области горении электрической дуги КЗ(ее деионизации). В зависимости от напряжения 110-750кВ она составляет 0.2-0.5 с.Ею и ограничивается выполнение главного требования к устройствам АПВ – быстродействия.

Требования:

-заданная кратность действия(обычно однократное АПВ, реже двукратное);

-недействие при отключении выключателя оператором;

-недействие после отключения АУРЗ ошибочно включенного ключом управления на искусственное КЗ(забытую, не снятую после ремонта закоротку);

-запрет действия от АУРЗ, срабатывающих при устойчивых КЗ, например от газовой защиты трансформатора;

-повторное включение только одного выключателя линии с двусторонним питанием шин; ускорение действия АУРЗ;

-автоматическая подготовка (с выдержкой времени) к новому действию.

Автоматика повторного включения является трехфазной (ТАПВ). Однако на линиях сверхвысокого напряжения от 500 кВ с пофазным управлением выключателями, на которых обычно возникают однофазные дуговые, обусловленные грозовыми перенапряжениями, КЗ, применяется и однофазная автоматика повторного включения — ОАПВ. При этом определение поврежденного провода линии возлагается именно на ОАПВ, а отключение выключателей провода с двух сторон линии производится при взаимодействии АУРЗ и специальных избирательных измерительных органов ОАПВ, определяющих поврежденную фазу.

Различают несколько видов ТАПВ магистральных и системообразующих линий электропередач, применяемых в зависимости от конкретных технических возможностей, типов выключателей и установленных АУРЗ.

При НАПВ сначала включается только один выключатель линии при условии полного отсутствия на ней напряжения (ОН), а затем после появления на противоположном ее конце симметричного трехфазного напряжения (его наличия — НСН) включается второй выключатель без контроля угла сдвига фаз между напряжениями на линии и шинах ЭС или ПС. Несинхронное АПВ, называемое также ускоренным с контролем отсутствия или наличия напряжения — АПВ—ОН (НСН), продемонстрировало высокую эффективность: синхронный режим, как правило, восстанавливается. Оборудование линии указанных и более высокого напряжений воздушными, а в перспективе вакуумными, выключателями и безынерционными высокочастотными АУРЗ, мгновенно отключающими оба конца линии, позволило осуществить быстродействующее повторное включение при ограниченном, не успевающем заметно увеличиться за время обесточенного дугогасительными камерами выключателей состояния линии угле 6 сдвига фаз между напряжениями на шинах соединяемых линией частей электроэнергетической системы — БАПВ или АПВ-БК (без какого-либо контроля).

Дата добавления: 2015-07-25