Спосіб визначення частоти уставок пристроїв автоматичного частотного розвантаження для забезпечення оптимальної послідовності відключення споживачів електричної енергії з урахуванням їх категорійності та тополо

Спосіб визначення частоти уставок пристроїв автоматичного частотного розвантаження (АЧР) для забезпечення оптимальної послідовності відключення споживачів електричної енергії з урахуванням їх категорійності та топології енергосистеми, що включає вимірювання сукупної активної потужності споживачів електроенергії, для яких встановлюють оптимальний об'єм потужності та послідовність відключення під час аварії, а частоту уставки кожного і-го пристрою АЧР визначають з виразу: fi=f0-k·h, де f0 - верхня гранична уставка АЧР по частоті, Гц; h - крок черг АЧР; k - додатне ціле число, таке що k k -1 å nq DPj , j = 1, l , i =1 Pi>0, де ti - коефіцієнт, який залежить від категорійності або значення діючої частотної уставки пристрою АЧР; g - кількість навантажень, задіяних до АЧР в енергосистемі; l - кількість районів з дефіцитом активної потужності; Сij - коефіцієнт, якому надається значення 1, якщо i входить в j-й район, та 0, якщо не входить; ∆Pj - дефіцит активної потужності в j-му районі, розраховується на стадії перехідного процесу, МВт; Pi - активна потужність навантаження (змінюється в залежності від пори року та часу доби), що відмикається i-м пристроєм АЧР та періодично заміряється відповідними службами електричних мереж, МВт. Пропонована корисна модель відноситься до електровимірювань і може бути використана для визначення параметрів уставок пристроїв автоматичного частотного розвантаження (АЧР) по частоті для забезпечення оптимальної послідовності відключення споживачів електричної енергії з урахуванням їх категорійності та топології енергосистеми, який може бути використаний для настройки АЧР і таким чином створити "самонастроювану систему АЧР" [1]. Автором під час проведення патентноінформаційних досліджень не були виявлені способи визначення параметрів уставок пристроїв автоматичного частотного розвантаження по частоті для забезпечення оптимальної послідовності відключення споживачів електричної енергії з урахуванням їх категорійності та топології енергосистеми, тому в основу пропонованої корисної моделі поставлена задача створення такого способу, який може бути використаний для настройки АЧР з урахуванням структури генерації і споживання електроенергії в енергосистемі. Пропонований спосіб визначення частоти уставок пристроїв автоматичного частотного розвантаження (АЧР) по частоті для забезпечення оптимальної послідовності відключення споживачів електричної енергії з урахуванням їх категорійності та топології енергосистеми включає вимірювання сукупної активної потужності споживачів електроенергії, для яких встановлюють оптималь g (19) UA (11) 42651 (13) U å t iPi 3 42651 ний об'єм потужності та послідовність відключення під час аварії, а частоту уставки кожного i -го пристрою АЧР визначають з виразу: fi=f0-k·h де f0 - верхня гранична уставка АЧР по частоті, Гц; h - крок черг АЧР; k - додатне ціле число, таке що k k -1 å nq DPj , j = 1, l ; i =1 Pi>0 де ti - коефіцієнт, який залежить від категорійності або значення діючої частотної уставки пристрою АЧР; g - кількість навантажень задіяних до АЧР в енергосистемі; l - кількість районів з дефіцитом активної потужності; Сij - коефіцієнт, якому надається значення 1, якщо і входить в j-й район та 0, якщо не входить; ∆Pj - дефіцит активної потужності (у МВт) в jму районі, розраховується на стадії перехідного процесу; Pi - активна потужність навантаження (у МВт) (змінюється в залежності від пори року та часу доби), що відмикається i-м пристроєм АЧР та періодично заміряється відповідними службами електричних мереж. Приклад. У якості суб'єкта електроенергетики було використано схему Донбасенерго. Здійснювали визначення частоти уставок пристроїв АЧР для забезпечення оптимальної послідовності відключення споживачів електричної енергії з урахуванням їх категорійності та топології енергосистеми. При цьому вимірювали сукупну активну потужність споживачів електроенергії су 4 б'єкта електроенергетики за допомогою традиційних ваттметрів і одержували дані замірів. Для кожного дефіцитного району встановлювали оптимальний об'єм потужності розвантаження та послідовність відключення під час аварії, враховуючи те, що частота може відхилятися при аварії [2] в межах: а) від 50,5Гц до 51,0Гц - 10 секунд; б) від 48,0Гц до 47,0Гц - до 60 секунд; в) від 47,0Гц до 46,0Гц - 10 секунд. Частоту уставки кожного і-го пристрою АЧР визначали з виразу: fi=f0-k·h де f0 - верхня гранична уставка АЧР по частоті (у Гц); h - крок черг АЧР; k - додатне ціле число, таке що k k -1 å nq DPj , j = 1, l ; i =1 Pi>0 де ti - коефіцієнт, який залежить від категорійності або значення діючої частотної уставки пристрою АЧР. При цьому t1=48,3Гц, t2=49,2Гц. g - кількість навантажень задіяних до АЧР в енергосистемі дорівнювала 418; l - кількість районів з дефіцитом активної потужності; l=31. Сij - коефіцієнт, якому надається значення 1, якщо i входить в j-й район та 0, якщо не входить. У прикладі кількість таких коефіцієнтів становить 12958. А С12=0. ∆Pj - дефіцит активної потужності (у МВт) в jму районі, розраховується на стадії перехідного процесу. У прикладі його значення заносять до таблиці 1, фрагмент якої наводиться нижче: Таблиця 1 Таблиця аналізу аварійних режимів номер реж. р-н 22 1 22 2 3 1 f min гц 46.2 45.0 48.0 час с 22.9 2.5 32.0 Дефіцит потужності (МВт) % 383.0 8.8 1119.0 42.9 271.0 5.6 Pi - активна потужність навантаження (у МВт) (змінюється в залежності від пори року та часу доби), що відмикається i-им пристроєм АЧР та Запас об'єму 1426.7 -74.2 1505.3 об'єм АЧР (МВт) розрахов. установ 1667.2 1809.7 1044.8 1044.8 1633.8 1776.3 періодично заміряється відповідними службами електричних мереж. Значення активної потужності навантаження надають у вигляді таблиці 2: 5 42651 6 Таблиця 2 Таблиця замірів АЧР підстанцій Донбаського РДЦ по результатам замірів 18.12.2008р. о 17-00 Вузел ПЕО 323 511 610 610 610 610 711 Підстанція Моспіно Силікатн КГРЕС-35 Труд 5ВІС =Продмаш Мар'їнка Дебал 110 гц 48.3 49.2 48.8 48.1 АЧР-1 с 0.5 0.5 0.5 0.5 мвт 7.6 0.1 17.4 7.1 48.2 49.2 0.5 0.5 6.8 0.1 гц АЧР-2сум с мвт 49.0 48.8 21 42 39 6.8 149.1 В результаті замірів та наступних розрахунків було визначено оптимальні параметри уставок пристроїв АЧР всієї енергосистеми. У прикладі АЧР-2несум с мвт 17.4 7.1 48.9 гц 8 0.1 вони заносяться до таблиці 3, фрагмент якої наводиться нижче: Таблиця 3 Таблиця оптимальної перестройки уставок АЧР N вузла 323 511 610 назва Моспіно Силікатн КГРЕС-35 діючі АЧР - 1 - 2 гц с мвт 48.3 0.5 17.6 49.2 0.5 0.1 48.8 0.5 17.4 сумм. N 0 0 495 При цьому була врахована топологія енергосистеми, що суттєво підвищило точність і надійність системи АЧР - дозволило створити "самонастроювану систему АЧР" для будь-якої загальносистемної та місцевої аварії [1]. У 4-х районах, де частота виходила за установлені границі, значення частоти було введено в установлені границі. В 3-х районах вивести значення частоти з зони вище 50,5Гц і ввести в нормальну зону 49,050,5Гц після роботи АЧР і в одному районі вивести частоту із зони 47,0-46,0Гц за час менший ніж 10 секунд. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко N п/п 1√ 2 3√ оптимaльні АЧР - 1 - 2 АЧР-2 сум гц с мвт гц с 48.7 0.5 7.6 0.0 0 49.2 0.5 0.1 0.0 0 48.6 0.5 17.4 0.0 0 Використана література: 1. Галузевий нормативний документ. Правила застосування системи протиаварійної автоматики запобігання та ліквідації небезпечного зниження частоти в енергосистемах. - Київ: ОЕП «ГРІФРЕ», 2004. 2. Галузеве технічне рішення №ТРН.1234.05.42-03 «Впровадження пристроїв обмеження часу роботи обладнання за умови відхилення частоти електричного струму від тривало припустимих значень на АЕС з енергоблоками ВВЕР-1000».-Київ: НАЕК «Енергоатом», 2003. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601