Новые технологические возможности при решении задач управления переходными режимами в электроэнергетических объединениях с применением АСУ ПР

Рассмотренные выше применяемые в ЕЭС России силовые устройства и мероприятия могут быть задействованы при создании системы управления АСУ ПР, если оснастить их преобразовательными устройствами (ПУ) для состыковки (связи) с системой АСУ ПР и обмена информацией от измерительных устройств на электростанциях с устройствами управления и в обратном направлении от УУ к АРВ и АРС соответствующих эиергоагрегатов (Г).

На рис. 4.7 представлена иерархическая схема взаимосвязи потоков информации от измерительных устройств эиергоагрегатов на электростанциях через Г1У к УУ и потоков управляющих воздействий на силовые исполнительные устройства (АРВ, АРС) в обратном направлении соответствующего иерархического уровня управления АСУ ПР. Силовые устройства в виде АРВ и АРС целесообразно задействовать в системе АСУ ПР на III и IV уровнях иерархии для обеспечения сохранения устойчивости и быстрого затухания переходных процессов в пределах каждой электростанции и каждой ЭЭС. На III иерархическом уровне АСУ ПР для демпфирования взаимных качаний роторов эквивалентных генераторов подсистем (ЭЭС) применение АРВ и АРС мало эффективно. На этом и всех других уровнях целесообразно применять перечисленные выше силовые устройства дискретного воздействия вплоть до центрального устройства управления (ЦУУ).

Характерной особенностью АСУ ПР является то, что в ее алгоритмах управления используются обобщенные параметры режима, определяемые для соответствующих иерархических уровней. Это обоб-

Иерархическая схема потоков информации и каналы святи

Рис. 4.7. Иерархическая схема потоков информации и каналы святи

щепные параметры режима со, в-э, 5, которые отражают поведение каждого энергоагрегата / относительно эквивалентного энергоагрегата подсистемы, в которую он входит, а также обобщенные параметры &АВ, еАВ, дАВ, отражающие взаимное движение подсистем А и В, каждая из которых информационно представляется эквивалентным энергоагрегатом. Тем самым учитывается поведение как рассматриваемого энергоагрегата, так и всех генераторов подсистемы, в состав которой входит и рассматриваемый энергоагрегат, другими словами, учитывается поведение приемной части рассматриваемой подсистемы. Поэтому даже обычно используемые алгоритмы управления в устройствах АРВ и АРС и при введении в них обобщенных параметров режима должны приводить к повышению эффективности их функционирования.

Так, например, обобщенные параметры режима в виде скоростей со/ э и ускорений г( Э относительного движения энергоагрегатов могут использоваться в алгоритмах АРВ на микропроцессорной основе, т.е. АРВ-М. Соответствующие алгоритмы управления могут быть получены, как уже отмечалось, па основе методов теории оптимального управления, в частности, с использованием энергетического подхода. В простейшем случае алгоритм для АРВ формируется в виде

На рис. 4.8 и 4.9 представлены расчетные характеристики 8| Э(Г) и /ш(/) соответственно при отсутствии в алгоритме управления (4.10) составляющей по скорости со, э, а на рис. 4.10 и 4.11 — при ее учете.

Временные зависимости параметров 5,(/) при отсутствии составляющей кш, в алгоритме (4.10)

Рис. 4.8. Временные зависимости параметров 5,э(/) при отсутствии составляющей кЦ)ш1, в алгоритме (4.10)

Изменение интегрального показателя 1(1)

Рис. 4.9. Изменение интегрального показателя 1Ш(1)

Временные зависимости параметров §,-(/) при учете в алгоритме (4.10) составляющей

Рис. 4.10. Временные зависимости параметров §,-э(/) при учете в алгоритме (4.10) составляющей

Изменение интегрального показателя /,(/)

Рис. 4.11. Изменение интегрального показателя /а,(/)

В последнем случае обеспечивается достаточно высокое качество затухания переходных процессов после КЗ в многоагрегатной ЭЭС.

В настоящее время «Электросила» — филиал ОАО «Силовые машины» (г. Санкт-Петербург) занимается разработкой регуляторов возбуждения нового типа с «искусственным интеллектом» на микропроцессорной основе, в алгоритмах которых могут быть использованы обобщенные параметры режима для повышения эффективности их работы в условиях сложной энергосистемы.

Эффективность использования в алгоритмах управления составляющей кысо очевидна и при включении этой составляющей в алгоритм управления электрическим торможением в виде подключаемого тормозного сопротивления /?т, так как при этом повышается эффективность управления динамической устойчивостью энергосистем (рис. 4.12).

Использование обобщенных параметров режима со/1В, со( Э и углов ЪАВ в алгоритмах управления для выделяемых ПЭЭС А и ПЭЭС В в двухподсистемной энергосистеме обеспечивает сокращение продолжительности асинхронного хода и уменьшение отклонения взаимного скольжения ПЭЭС А и ПЭЭС В, а также снижает амплитудные значения колебательных процессов вплоть до полной ресинхронизации (рис. 4.13).

Использование обобщенных параметров в виде взаимного ускорения ПЭЭС позволяет выявить аварийные ПЭЭС—претенденты на выход из синхронизма и границы условно выделяемых синхронно работающих ПЭЭС в энергосистемах любой сложности и протяженности, включая ЕЭС/ОЭС.

Использование взаимного ускорения &лв и интегральных показателей качества переходных процессов /ю позволяет оценивать

Временные зависимости угла 5, (/)

Рис. 4.12. Временные зависимости угла 5, э(/):

а — без электрического торможения; б — с электрическим торможением; е — дискретное управление тормозным сопротивлением /?т во времени

Изменение относительной частоты взаимного скольжения ПЭЭС А и ПЭЭС В

Рис. 4.13. Изменение относительной частоты взаимного скольжения ПЭЭС А и ПЭЭС В:

I — обобщенные параметры в АРВ не используются; 2 — в АРВ используются обобщенные параметры; 3 — при управлении выключателем ЛЭП и использовании обобщенных параметров в АРВ

«тяжесть» аварийного состояния ПЭЭС и всей энергосистемы в целом и определять необходимость введения в действие конкретных средств противоаварийиой автоматики. Суть диагностики состоит в том, что выполнением условия (4.6) или (4.7) определяется аварийное состояние энергосистемы и по одному из этих условий выделяется ПЭЭС—претендент на выход из синхронизма, что позволяет выбрать и привести в действие необходимые средства противоава- рийной автоматики для сохранения устойчивости энергосистемы и восстановления ее синхронной работы.

Как уже отмечалось, системы мониторинга СМПР или WAMS находят применение в эиергообъединениях, в частности таких, как ЕЭС России, причем в США уже проводятся мероприятия по переводу системы WAMS в режим реального времени (on-line) и создается ее модернизированный вариант для оперативного и автоматического управления с целью повышения уровня противоаварийного управления, улучшения динамических свойств энергообъединений и повышения эффективности их функционирования. Это позволяет рассматривать создание АСУ ПР как новый этап развития систем СМПР для управления переходными режимами в сложных энергообъединениях ие только в России, но и в других наиболее развитых странах.

В заключение можно отметить, что в связи с преобразованием ЕЭС России в интеллектуальную создание АСУ ПР в энергообъединениях уже сегодня становится актуальной проблемой, решению которой предшествовало создание СМПР, причем структура АСУ ПР должна быть иерархически не менее сложной, чем управляемое энергообъединение.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >