Автоматика предотвращения нарушения устойчивости

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Северо-Казахстанский государственный университет

им. Манаша Козыбаева

инженерно-технический факультет

Кафедра энергетики и радиотехники

СРС

по дисциплине «Управление в электроэнергетических системах»

Вариант №8

Выполнил: студент гр. зЭЭу-11

Ахватов А. В.

Проверила: ст. преподаватель

Кафедры ЭиП

Шатковская Н. В.

г. Петропавловск, 2014

Содержание

Вопрос 1. - Какие противоаварийные управляющие воздействия вырабатывает автоматика предотвращения нарушения устойчивости?

Вопрос 2. - Чем различаются противоаварийные управляющие воздействия АПНУ, необходимые для сохранения динамической и статической устойчивости?

Вопрос 3. - Какая разница между децентрализованной и централизованной АПНУ?

Вопрос 4. - Графическое задание:

1) Как функционирует микропроцессорное устройство (панель) противоаварийной автоматики (ПАА).

2) В чем состоит программное обеспечение функционирования ПАА, рисунок 1?

Вопрос 1. - Какие противоаварийные управляющие воздействия вырабатывает автоматика предотвращения нарушения устойчивости?

автоматика предотвращения нарушение устойчивости

Конкретно противоаварийные управляющие воздействия производят:

- повышение пропускной способности электропередачи, т.е. ее предельную передаваемую мощность;

- снижение генерируемой мощности в избыточной передающей части ЭЭС, частота вращения синхронных генераторов в которой увеличивается;

- увеличение генерируемой мощности в дефицитной приемной части, синхронные генераторы которой уменьшают частоту своего вращения;

- уменьшение мощности, потребляемой нагрузкой приемной части электроэнергетической системы;

- увеличение нагрузки синхронных генераторов передающей части.

Соответственно для предотвращения нарушения динамической устойчивости противоаварийные управляющие воздействия осуществляют:

- программную форсировку возбуждения ФВ синхронных генераторов - быстрое кратковременное увеличение ЭДС генераторов до допустимого по их термической стойкости уровня, обусловливающего повышение напряжений на шинах электростанции и предел передаваемой мощности электропередачи;

- интенсивное кратковременное снижение мощности, развиваемой паровыми турбинами, - импульсную разгрузку турбоагрегатов ИРТ;

- быстрое кратковременное подключение, обычно к гидрогенераторам передающей части, искусственной резистивной нагрузки - электрическое торможение ЭТ гидроагрегатов;

- быстрый перевод тиристорных преобразователей в инверторный режим накопителей электроэнергии в приемной части - их форсировку на выдачу энергии в нагрузку ФНЭЭ.

Для сохранения статической устойчивости в послеаварийном режиме используются противоаварийные управляющие воздействия, обеспечивающие:

- изменение настройки автоматических регуляторов возбуждения сильного действия ИН АРВ в целях достижения максимально возможной пропускной способности электропередачи в сложившихся после возмущающего воздействия условиях;

- увеличение емкостного сопротивления устройства продольной компенсации индуктивного сопротивления линии, повышающего предельную передаваемую мощность линии, - форсировку продольной компенсации ФПК;

- отключение реакторов ОР, повышающее напряжения в начале и в конце линии;

- отключение гидрогенераторов ОГ передающих ГЭС и длительное снижение мощности - длительную разгрузку турбоагрегатов ТЭС ДРТ;

- быстродействующую загрузку недогруженных гидрогенераторов БЗГ приемной части электроэнергетической системы и перевод гидрогенераторов из режима работы синхронным компенсатором в генераторный режим СК - Г;

- частичное программное отключение нагрузки ОН приемной части до развития процесса снижения частоты.

При недостаточности указанных воздействий для предотвращения снижения частоты производится частотный (ускоренный) пуск, самосинхронизация и быстрый набор нагрузки резервных гидрогенераторов ЧПГ и отключение нагрузки - автоматическая частотная разгрузка приемной части электроэнергетической системы.

Вопрос 2. - Чем различаются противоаварийные управляющие воздействия АПНУ, необходимые для сохранения динамической и статической устойчивости?

Особенностью АПНУ прежде всего являются три фазы ее функционирования:

- противоаварийное управление по сохранению динамической устойчивости в аварийном режиме;

- противоаварийное управление, необходимое для устойчивости перехода к послеаварийному режиму;

- противоаварийное управление по предотвращению нарушения статической устойчивости в послеаварийном режиме.

Сохранение динамической устойчивости, как указывалось, достигается форсировкой возбуждения синхронных машин ФВ, быстродействующим кратковременным снижением мощности турбогенераторов (импульсной разгрузкой паровых турбин ИРТ), электрическим торможением ЭТ или отключением ОГ части гидрогенераторов, быстродействующими дискретными изменениями параметров:

· индуктивного сопротивления и допустимого угла д сдвига фаз, эквивалентных ЭДС по концам управляемых (гибких) электропередач переменного тока, в частности форсировкой продольной компенсации ФПК;

· дискретными изменениями мощности электропередач и вставок постоянного тока.

Для предотвращения нарушения статической устойчивости в послеаварийном режиме производятся дискретные изменения настройки автоматических регуляторов возбуждения сильного действия ИНАРВ:

- повышение пропускной способности линий электропередач изменениями указанных их параметров;

- длительные снижения мощности турбогенераторов (длительной разгрузкой турбин ДРТ) и отключения гидрогенераторов ОГ и нагрузки ОН, соответственно в избыточной и дефицитной частях ЭЭС;

- изменения режимов работы по мощности электропередач и вставок постоянного тока.

Вопрос 3. - Какая разница между децентрализованной и централизованной АПНУ?

К децентрализованным АПНУ относятся комплексы автоматических устройств, в которых противоаварийные управляющие воздействия и их дозировка формируются на тех электроэнергетических объектах, на которых устанавливается основная часть пусковых органов, выявляющих возмущающие воздействия, и измерительных органов контроля тяжести электрических режимов. Такими являются АПНУ мощной электростанции или протяженной, состоящей из нескольких последовательно соединенных участков линии электропередачи.

Централизованные комплексы АПНУ являются общесистемными - управляют многими электростанциями, подстанциями и линиями электропередачи ЭЭС и ОЭС. Они представляют собой иерархические системы межмашинного обмена информацией рассредоточенными цифровыми ЭВМ, расположенными на электростанциях и диспетчерских пунктах ДП ЭЭС и ОЭС. Управляющий вычислительный комплекс центрального диспетчерского пункта ЕЭС координирует их функционирование.

Вопрос 4 - Графическое задание:

1) Как функционирует микропроцессорное устройство (панель) противоаварийной автоматики (ПАА).

2) В чем состоит программное обеспечение функционирования ПАА, рисунок 1?

1)Выполнение функциональных алгоритмов в ПАА достигается соответствующим программным обеспечением на языке Ассемблера, общая структура которого представлена на рис. 1.

По программе Включение производится тестовый контроль микропроцессорной системы. Затем запускаются сервисные программы: Программатор, обеспечивающая запись информации в ППЗУ; Монитор, предназначенная для подготовки и отладки программного обеспечения с использованием дисплея; Тест, производящая полную проверку вычислительной и преобразующей функциональных частей и системы обеспечения надежности функционирования ПАА; Печать, фиксирующая значения мощностей синхронных генераторов и линий электропередач, рабочую схему и дозированные противоаварийные управляющие воздействия.

Рисунок 1 - Структурная схема программного обеспечения ПАА

2) Программа Начальный пуск выполняет подготовку ПАА к работе в нормальном (доаварийном) режиме по замкнутым циклам длительностью 5 с. Программа SPS вводит информацию о режимных параметрах и состояниях синхронных генераторов (их технологических ограничениях). По программе CONTRL обеспечивается надежность функционирования ПАА.

Расчет значений режимных параметров и весовых коэффициентов, входящих в полиномиальные зависимости, для текущего состояния схемы ведется программой UPRDO. Мажоритарная проверка вычисленных противоаварийных управляющих воздействий производится программой CNTUV1, а программа PGA формирует информацию о готовности каждого управляемого электроэнергетического объекта к противоаварийному управлению.

Для оптимизации вычислений в реальном времени противоаварийного управления программа PS производит ранжирование элементов массивов регулировочных диапазонов энергоагрегатов электростанции.

Микропроцессорный комплекс ПАА выполняет и оптимальное распределение случайно изменяющейся составляющей нагрузки в процессе нормального автоматического регулирования частоты и мощности по программе PRSH.

Микропроцессорный комплекс ПАА запускается в действие для противоаварийного управления дискретными сигналами более высокого (верхнего) иерархического уровня и пусковых органов о возникновении КЗ, изменений схемы сети, небыстродействующем отключении (затяжке) КЗ. Запускаются соответствующие наборы программ. Ввод необходимой информации в вычислительную часть ПАА осуществляется по программам WWOD, NOMPO, FIKOT и CNTUV2 соответственно.

От верхнего уровня противоаварийного управления ПАА получает задание на разгрузку электростанций, необходимую для предотвращения нарушения динамической и статической устойчивости. По сигналам пусковых органов о возникновении КЗ или изменении схемы сети (отключении линии или синхронного генератора) вводится информация о тяжести возмущающего воздействия. Необходимые дозированные противоаварийные управляющие воздействия (функции АДВ) производятся по программам РО1, Р02 и РОЗ соответственно. Результаты вычислений по программе Р02 используются и при затяжных КЗ.

Программы RIR распределяют противоаварийные управляющие воздействия между управляемыми электроэнергетическими объектами. Но перед этим программы CNTUV2 производят проверку дозированных противоаварийных управляющих воздействий, вычисленных каждой из трех панелей ПАА по мажоритарной схеме резервирования.

По программам UPIND на основе рабочей информации, поступающей в реальном времени электромагнитных переходных процессов, производится корректировка последующих управляющих воздействий, необходимость в которых возникает сразу же после реализации предыдущих управляющих воздействий, вследствие прихода сигналов от двух пусковых органов последовательно во времени, но в интервале одного цикла расчетов. Коррекция организуется программой SOD.

Программы RSPR служат для равномерного распределения управляющих воздействий, необходимых для предотвращения нарушения статической устойчивости в послеаварийных режимах, между синхронными генераторами электростанции.

Размещено на Аllbest.ru