Автоматика управления мощности для сохранения устойчивости (АУМСУ)

АУМСУ служит для предотвращения нарушения устойчивости параллельной работы энергосистем, обеспечение статической, синхронной, динамической устойчивости.

Устройства АУМСУ выявляют возникновение опасных перегрузок или набросов мощности, внезапные отключения участков электропередач или их полные разрывы, возникновение неполнофазных режимов и другие аналогичные нарушения нормального режима работы. Во всех случаях, когда возникшее нарушение нормального режима угрожает нарушением устойчивости, устройства АУМСУ производят быструю дозированную разгрузку электропередачи межсистемных связей.

Для разгрузки используются следующие основные виды воздействий: отключение гидро- и турбогенераторов (ОГ), быстрая разгрузка паровых турбин (РТ), деление энергосистем или ОЭС (ДС), электрическое торможение турбогенераторов (ЭТ), механическое торможение гидрогенераторов (ЭМ) в передающей части ЭС отключение нагрузки (ОН) в приемной части ЭЭС. Осуществляется специальной автоматикой отключения нагрузки САОН. Устройства САОН, являются составной частью АУМСУ. Эти устройства при возникновении аварийных ситуаций обеспечивают отключение части нагрузки путем передачи управляющих телесигналов. При этом отключаются крупные потребители, допускающие перерывы электроснабжения.

Кроме этого, применяются дополнительные воздействия, способствующие повышению пределов передаваемой мощности: принудительная форсировка возбуждения генераторов и синхронных компенсаторов (ФВ), форсировка установок продольной емкостной компенсации (ФК) и отключение шунтирующих реакторов (ОР).

Устройства АУМСУ состоят из следующих элементов:

- пусковые и измерительные устройства, которые дают информацию об исходной схеме и режиме, а также об аварийном возмущении или переходном процессе;

- устройства дозировки, в которых по информации об исходном режиме по возмущению определяется интенсивность управляющего воздействия;

- исполнительные органы, которые реализуют управляющее воздействие;

- устройства телепередачи сигналов автоматики, по которым передается информация от пусковых и измерительных органов к органам дозировки или команды от последних к исполнительным органам;

- устройства телеизмерения активной мощности, фазного угла, тока, предназначенные для питания измерительных, дозирующих или исполнительных органов.

Обощенная функциональная схема комплексного устройства АУМСУ показана на рис. 5.3.

Пусковые устройства. Пусковые ПО и измерительные ИО органы при нарушении нормального режима фиксируют: отключение участка электропередачи, успешное и неуспешное АПВ, тяжесть к.з. аварийную перегрузку электропередачи, перегрузку элемента ЭЭС.

Кроме того, ПУ определяют тяжесть исходного режима, фиксируя исходные (доаварийные) значения активной мощности различных элементов ЭЭС – по действию измерительных органов мощности ИОМ и исходное состояние схемы ЭЭС – по состоянию реле положения выключателей РПВ. Таким образом используются два вида информации в системе ПА: доаварийная и аварийная. При этом применяется телепередача информации (ВЧТО-М, ТМ-800А)

Устройства автоматической дозировки воздействий служат для формирования и определения интенсивности управляющих воздействий. Управляющие воздействия вырабатываются в зависимости от интенсивности аварийного возмущения и параметров исходного (доаварийного) режима, информация о которых поступает от пусковых устройств. При этом устройства АДВ оценивают послеаварийное состояние ЭЭС непосредственно в момент возникновения возмущения, т.е прогнозируют это состояние, что позволяет увеличить быстродействие ПА и снизить тем самым интенсивность управляющих воздействий. После возникновения аварии управляющие воздействия вырабатываются с использованием устройства автоматического запоминания дозировок (АЗД), в которые введены результаты предварительных расчетов.

При срабатывании пускового устройства (при возникновении аварийного возмущения) устройство АДВ выдает задание на разгрузку ТЭС и ГЭС – предписанные значения ; ; , а на ТЭС дополнительно импульсные (амплитудой АИ и длительностью ) воздействия на АРТ и команды управления на ОГ или ДС. Они поступают к устройствам распределения воздействий УРВ, которые имеют различное исполнение в зависимости от вида управляющего воздействия и в связи с технологическими особенностями ГЭС и ТЭС.

Устройства распределения воздействий на ГЭС, на которых производится ОГ, выбирают номера отключаемых генераторов в соответствии с предписанным значением и установленной очередностью отключения. Поэтому на коммутаторах устройства устанавливается принадлежность каждого из генераторов к той или иной группе по отношению к точке деления, а также минимальное число генераторов, которое должно остаться в работе в каждой из групп. Кроме того, это устройство учитывает неравномерность загрузки генераторов, что требует задания диапазонов мощностей, при которых генераторы участвуют в ОГ.

Аналогично выполняются и устройства распределения воздействий САОН. На ТЭС разгрузка агрегатов реализуется через АГП, а ОГ осуществляется только при невозможности снизить мощность агрегатов на предписанное значение . На ТЭС функции устройства распределения воздействий выполняет общестанционная часть системы автоматического управления мощностью (САУМ), которая принимает задание на разгрузку станции и распределяет его по агрегатам с учетом ограничений по глубине разгрузки каждого из них.

Исполнительные устройства ИУ ПА (устройства реализации воздействий) на ГЭС, а также подобные устройства САОН представляют собой цепи отключения выключателей. На ТЭС функции ИУ ПА осуществляет агрегатная часть САУМ, производящая АРТ подачей импульсов большой амплитуды по условиям динамической устойчивости, и одновременно АОМ.

Задача АОМ, как указывалось, состоит в том, чтобы снизить мощность турбины до значения, определяемого условиями статической устойчивости послеаварийного режима: