способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме
Классы МПК: | H02H3/44 реагирующие на скорость изменения электрических величин H02J3/40 синхронизация генератора для подключения его к сети или другому генератору |
Автор(ы): | Александров В.Ф.(RU), Гуров Николай Сергеевич (LV), Чувычин Владимир Николаевич (LV) |
Патентообладатель(и): | Александров Виктор Федорович (RU), Гуров Николай Сергеевич (LV), Чувычин Владимир Николаевич (LV) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-06-10 публикация патента:
20.01.2001 |
Изобретение относится к противоаварийной автоматике энергосистем, а именно к способам определения динамической устойчивости при параллельной работе эквивалентного генератора с энергосистемой и предотвращения асинхронного режима. Техническим результатом настоящего изобретения является определение факта возможности нарушения динамической устойчивости и предотвращения асинхронного режима при малых значениях угла
. Технический результат достигается тем, что дополнительно замеряют текущее значение мощности в аварийном режиме, определяют интегральное значение мощности, замеряют ускорение угла электропередачи и в момент, когда ускорение равно нулю, проверяют условие устойчивости по заданному выражению и, если условие не выполняется, подают сигнал на отключение линии. 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
Формула изобретения
Способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме путем определения угла![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-16t.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-17t.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-18t.gif)
и, если условие устойчивости не выполняется, подают сигнал на отключение линии электропередачи в момент, когда
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-19t.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162138/960.gif)
Описание изобретения к патенту
Предлагаемое изобретение относится к противоаварийной автоматике энергосистем, а именно к способам определения в темпе реального времени динамической устойчивости при параллельной работе эквивалентного генератора (станции) с энергосистемой и предотвращения асинхронного режима. При передаче мощности по высоковольтным линиям от электростанции в энергосистему во время аварии одна из линий электропередач может быть отключена, в результате чего нарушится баланс между электрической мощностью, отдаваемой по линиям электропередач, и механической мощностью на валу турбин станции. Следствием нарушения баланса является возрастание угла![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162002/8805.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-2t.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162138/960.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162138/960.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-3t.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-4t.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-5t.gif)
и если условие устойчивости не выполняется, подают сигнал на отключение линии электропередачи в момент, когда
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-6t.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162138/960.gif)
Рассмотрим работу предлагаемого способа. На фиг. 1 показана схема электрической системы в нормальном режиме, а на фиг. 2 показана схема системы в аварийном режиме. E-1 и E-2 обозначают две разные системы. Для упрощения понимания способа введем некоторые допущения, которые никак не влияют на его работу. Примем, что мощности генератора Г-1 и Г-2 равны, мощность генератора Г-3 равна бесконечности, внутренние сопротивления генератора Г-1 и Г-2 равны нулю. На фиг. 3 показана угловая характеристика передачи мощности по линии Л-2. Предполагается, что устройство, реализующее способ, установлено на каждой линии. В нормальном режиме (фиг. 1) по линии Л-2 протекает мощность P0 и мощность на валу турбины эквивалентного генератора также равна P0 (фиг. 3). В результате аварийного отключения линии Л-1 (фиг. 2) мощность на валу турбины эквивалентного генератора будет P1 = 2P0 (фиг. 3), а электрическая мощность в первый момент останется равной P0. В результате этого появляется небаланс мощностей P1 - P0, под действием которого начнет увеличиваться угол
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-7t.gif)
В устройстве, реализующем предполагаемый способ, производится непрерывный замер угла
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-8t.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-9t.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-10t.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-11t.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
Могут быть случаи, когда механическая мощность на валу турбины эквивалентного генератора станции будет больше максимальной мощности Pmax (фиг. 3) и тогда ускорение угла
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-12t.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-13t.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-14t.gif)
Таким образом предложенный новый способ предотвращения асинхронного режима системы отличается от известных способов тем, что позволяет определить в темпе реального времени устойчивость передачи мощности по линии электропередачи в начальной стадии аварийного режима, когда угол электропередачи
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162270/2162270-15t.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
![способ автоматического предотвращения асинхронного режима в энергосистеме, патент № 2162270](/images/patents/309/2162027/948.gif)
1. В. А.Веников Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М.: Высшая школа, 1970. 2. Б. И.Иофьев Автоматическое аварийное управление мощностью энергосистем. М.: Энергия, 1974. 3. Я.Н.Лугинский и др. Противоаварийная автоматика энергосистем по углу и скольжению. Сб. Релейная защита и автоматика электрических систем. Рига, 1991.
Класс H02H3/44 реагирующие на скорость изменения электрических величин
Класс H02J3/40 синхронизация генератора для подключения его к сети или другому генератору