Автоматика предотвращения нарушения устойчивости

Автоматика предотвращения нарушения устойчивости (АПНУ) предназначена для предотвращения нарушения динамической устойчивости при аварийных возмущениях (АВ) и обеспечения в послеаварийных условиях нормативного запаса статической устойчивости для заданных сечений охватываемого района. Аварийным возмущением называется внезапное резкое и существенное изменение состояния энергосистемы в результате короткого замыкания, непредвиденного отключения элемента из-за его повреждения или ошибочных действий защиты, автоматики или персонала.

Условия применения системы АПНУ


Система АПНУ может применяться и должна выполнять свои функции для всех сочетаний схем, режимов и аварийных возмущений, указанных в таблице (соответствующая классификация режимов и аварийных возмущений по группам приведена в "Руководящих указаниях по устойчивости энергосистем" - М. : СПО Союзтехэнерго, 1984)Приведенные в таблице данные относятся только к ПА и поэтому отличаются от общих требований к устойчивости, так как последние включают в себя, кроме того, требования к схеме и режиму энергосистемы.

 

Исходная схема Исходный режим Аварийные возмущения
Нормальная Нормальная Группы 2 и 3
Нормальная Утяжеленный Группы 1 и 2
Ремонтная Нормальная Группы 1 и 2

 

 

При нормальных режимах допускается применение устройств АПНУ, выбранных в соответствии с таблицей для утяжеленных режимов.


При более тяжелых, чем нормативные, сочетаниях схем, режимов и возмущений: рекомендуется использование АПНУ, если это возможно без существенного усложнения автоматики (например, использованием дополнительной ступени при ОГ и т.п.); допускается срабатывание соответствующих устройств АПНУ, выбранных для нормальных условий; при этом кроме того допускается нарушение устойчивости.


Для каждого сечения (или нескольких сечений, имеющих взаимно зависимые предела устойчивости) учитывается свой набор ремонтных схем. Каждая из них отличается от нормальной отсутствием одного элемента сети, существенно (более чем на 10%) снижающим предельный по устойчивости переток данного сечения в возможных послеаварийных схемах. При этом для энергорайона может учитываться одновременно несколько ремонтов, относящихся к сечениям или группам сечений, слабо зависимым по режиму. Для ремонтной схемы в силу кратковременности ремонта допускается упрощенное выполнение автоматики. Например, в ремонтной схеме допустимо в меньшей степени, чем в нормальной, дифференцировать исходный режим и интенсивность возмущения, отказаться от автоматического учета взаимной зависимости предельных по устойчивости перетоков, применить управляющее воздействие, рассчитанное на наихудший случай, и т.п.


При возникновении ремонтного состояния схемы, которое фиксируется автоматикой как две и более расчетные схемы, допускается действие устройств АПНУ, соответствующее одной из этих схем, рассматриваемой в качестве наиболее тяжелой.


Допускается использование устройств АПНУ, выбранных для нормативных условий, и при медленной перегрузке связей, не вызванной аварийными возмущениями, но не предотвращенной действием систем автоматического регулирования и ограничения мощности. Допускается АПНУ для заданных сечений энергосистемы за счет ее разделения по другим сечениям на несинхронно работающие части, если ДС более эффективно, чем другие УВ.

Устройство АПНУ

 

Схема АПНУ




Систему АПНУ рекомендуется строить в соответствии с функциональной схемой (см.рисунок). На основе измерения и фиксации параметров доаварийного состояния энергосистемы (осуществляемых устройствами сбора доаварийной информации) для всех фиксируемых АВ и данного доаварийного состояния определяются УВ (в устройствах АДВ), которые при необходимости запоминаются в устройствах автоматического запоминания дозировки - АЗД. На основе измерения и фиксации параметров текущего состояния энергосистемы выявляется наличие и при необходимости оценивается тяжесть АВ (в пусковых устройствах). С этой целью ПУ фиксируют существенные изменения схемы (отключение линий, трансформаторов, генераторов или блоков генератор-трансформатор и т.п.), а также контролируют сбросы мощности в момент КЗ, длительность КЗ, вид КЗ (однофазное, многофазное), действие устройств АПВ и т.п. В случае невозможности непосредственной фиксации АВ следует применять ПУ, реагирующие на вызванное возмущением изменение параметров режима: передаваемую по связи или сечению мощность, угол сдвига фаз. При срабатывании ПУ выбирает требуемое УВ из состава запомненных в устройстве АЗД. Реализация УВ осуществляется ИУ, в которых также может выполняться измерение и фиксация параметров энергосистемы причем как в доаварийном, так и в текущем состоянии. Информация об исходном состоянии схемы и режима сети (доаварийная информация), дискретные сигналы о срабатывании ПУ, дискретные команды на срабатывание ИУ, сигналы настройки устройств автоматики и т.п. могут передаваться по телеканалам. Для АДВ широко применяются так называемые устройства контроля предшествующего режима (КПР), совмещающие операции дозировки и запоминания, которые при этом выполняются децентралиованно. Могут применяться централизованные устройства АДВ, в том числе программируемые. Операция АЗД может также выполняться централизованно, а может быть распределена по местам приложения воздействий (вынесенные устройства АЗД).


При АПНУ используются практически все УВ, которые применяются в ПА.


Эффект УВ при АПНУ сводится к разгрузке контролируемых сечений (разгрузка турбин, отключение генераторов, отключение нагрузки, деление системы), увеличению их пропускной способности (форсировка возбуждения, форсировка конденсаторов, отключение шунтовых реакторов) и гашению избыточной кинетической энергии генераторов (кратковременная разгрузка турбины, отключение генераторов и др.), накопленной в результате возмущения. Выбор УВ осуществляется в следующей очередности: форсировка возбуждения, разгрузка турбин, отключение генераторов, даление системы - в избыточной части энергосистемы и отключение нагрузки, деление системы - в дефицитной, если только из расчета условных ущербов (или ущербов) не следует другая очередность.


Выбор охватываемого района, а также структуры и настройки системы или устройства АПНУ на планируемый отрезок времени производится на основании расчетов статической и динамической устойчивости для соответствующего диапазона состояний энергосистемы и расчетных возмущений. При определении параметров настройки должны учитываться:


-несовершенство принципа, определяемое в основном тем, что доступная для контроля информация недостаточна;

-погрешность расчетов (расчетных условий и методов);

-погрешность устройств.

Назад