Стартовая >> Архив >> АЧР энергосистем

АЧР как средство ресинхронизации - АЧР энергосистем

Оглавление
АЧР энергосистем
Введение
Влияние снижения частоты на работу энергосистемы
Допустимые отклонения частоты по условиям работы турбин
Работа установок СН электростанций при снижении частоты
Управляемость агрегатов электростанций
Статические характеристики энергосистемы по частоте
Лавина частоты
Особенности аварий в современных крупных энергообъединениях
Требования к АЧР
Категории разгрузки, уставки
Совмещение действия АЧР1 и АЧР2
Автоматическая частотная разгрузка с зависимой характеристикой
АЧР с использованием фактора скорости снижения частоты
АЧР как средство автоматической ликвидации аварии
Влияние реакции тепловых электростанций на работу АЧР
АЧР при больших дефицитах мощности
Делительная автоматика по частоте
Расчет аварийной разгрузки
Пример расчета аварийной разгрузки
Задачи и основные принципы выполнения ЧАПВ
ЧАПВ с контролем изменения частоты
Аппаратура и схемы
ИВЧ
РЧ-1
Схемы АЧР и ЧАПВ
Схемы дополнительной разгрузки и делительной автоматики по частоте
Применение микроЭВМ для аварийного управления нагрузкой
Действие АЧР и ЧАПВ в асинхронных режимах и при синхронных качаниях
АЧР как средство ресинхронизации
Специальные вопросы АЧР
Снижение частоты при отключении подстанций в цикле АПВ и АВР
Совместное использование АЧР и АВР потребителей
Особенности работы АЧР в энергосистеме с преобладанием ТЭЦ
Комбинированные АЧР и ЧАПВ
Опыт применения аварийной разгрузки в СССР
Аварийная разгрузка и опыт ее применения за рубежом

Автоматическая частотная разгрузка как средство ресинхронизации

При нарушении устойчивости дефицитного района (энергосистемы) и применении НАПВ или ручного несинхронного включения линий АЧР может являться одним из эффективных мероприятий, обеспечивающих ресинхронизацию (естественно, если кратковременный асинхронный режим допустим).
Эффективность АЧР как средства ресинхронизации иллюстрируется рис, 7.14 [44]. На рис. 7,14, а, б в качестве примера приведены осциллограмма ресинхронизации дефицитного района в результате действия АЧР и кривая изменения частоты в переходном процессе, построенная по осциллограмме. Район состоял из трех тепловых электростанций суммарной мощностью около 90 МВт, нагрузка района 120 МВт, переток из крупного энергообъединения 30 МВт.
Ресинхронизация дефицитного района после действия АЧР
Рис. 7.14. Ресинхронизация дефицитного района после действия АЧР: а — осциллограмма процесса ресинхронизации; б — кривая изменения частоты в переходном процессе, в — запись процесса нарушения статической устойчивости и ресинхронизации дефицитного района регистрирующим частотомером

Нарушение устойчивости района произошло в результате затянувшегося короткого замыкания. Во время асинхронного хода сработали несколько первых очередей АЧР1 (с уставками 48 — 48,5 Гц, 0,5 с) суммарным объемом около 30 МВт, что после девяти циклов асинхронного режима на девятой секунде обеспечило втягивание района в синхронизм.
На рис. 7.14, в приведена кривая изменения частоты после нарушения статической устойчивости по связи между другой дефицитной энергосистемой и крупным энергообъединением. Действие АЧР1 и АЧР2 в асинхронном режиме позволило приблизительно через 30 с восстановить частоту и обеспечить ресинхронизацию.
Ниже приводится методика расчета АЧР по условиям ресинхронизации при асинхронном режиме в схемах, которые могут быть сведены к двухмашинной (таких случаев большинство). Поскольку на ресинхронизацию в многочастотных асинхронных режимах обычно не ориентируются, а производят разделение энергосистем на несинхронно работающие части, вопрос расчета АЧР для этих режимов не рассматривается.
При допустимости кратковременного асинхронного режима двух энергосистем (частей энергосистемы, районов, электростанций) могут быть выполнены приближенные расчеты объемов АЧР, необходимых по условиям ресинхронизации. Как правило, мощность дефицитной энергосистемы (района) значительно меньше мощности всего энергообъединения, поэтому при расчетах можно не учитывать изменения частоты избыточной (передающей) части энергообъединения.

Если несинхронно работающие энергосистемы имеют соизмеримые мощности, то следует принимать во внимание изменение частоты и в передающей (избыточной) части энергосистемы.
Для оценки условий ресинхронизации прежде всего необходимо проверить условие (7.38) без учета срабатывания АЧР. Если условие ресинхронизации выполняется, то в отключении нагрузки от АЧР для ресинхронизации нет необходимости (она может быть использована, например, для сокращения длительности асинхронного хода). Если условие ресинхронизации (7.38) не выполняется, то может быть целесообразным отключение части нагрузки от АЧР. Для этой цели необходимо определить, какие очереди АЧР (с какими уставками и в каких узлах расположенные), выбранные по условиям ликвидации дефицитов, будут срабатывать при асинхронном режиме.
Для устройств АЧР, расположенных на различных подстанциях, в эквивалентной двухмашинной схеме по (7.4) должна быть определена величина U1. Затем, зная для различных очередей величины fyст, тр в, по кривым рис. 7.11 и 7.13 можно определить, будут ли они срабатывать при асинхронном режиме или нет. Если какие-то очереди АЧР срабатывают, производится оценка мощности подключенных к ним нагрузок и с учетом отключения этих нагрузок проверяется условие ресинхронизации (7.38).
Если мощность нагрузок, подключенных к очередям АЧР, срабатывающим при асинхронном режиме, недостаточна для ресинхронизации, то может быть рассмотрен вопрос об увеличении числа срабатывающих очередей путем изменения уставок, или их местоположения, или того и другого одновременно. Если с помощью очередей, выбранных по условиям ликвидации дефицита мощности, обеспечить результирующую устойчивость не удается, может быть рассмотрен вопрос об установке дополнительных очередей, уставки и значения мощностей которых должны обеспечить выполнение условий ресинхронизации.
При корректировке параметров АЧР по условиям ресинхронизации или при установке по этим условиям дополнительных очередей АЧР следует следить за тем, чтобы действие этих устройств не нарушало правильности работы АЧР при понижении частоты без возникновения асинхронного режима. Например, если по условиям ресинхронизации необходимо обеспечить частоту в дефицитной части системы более 49 Гц (выше уставок АЧР1 и АЧР2), то может потребоваться подъем уставок АЧР по частоте выше принятых верхних пределов. Простой подъем уставок по частоте делать нецелесообразно, поскольку такие очереди при синхронной работе энергосистемы будут срабатывать раньше всех остальных очередей и отключать нагрузки при допустимых уровнях частоты. Для этой цели, как и для обеспечения действия АПВУС, целесообразно применять схемы с автоматическим подъемом уставок возврата АЧР2 при их запуске, а также схемы с запуском или изменением уставок срабатывания АЧР1 и АЧР2 по факту асинхронного режима.
Следует отметить, что применение АЧР как средства ресинхронизации наиболее эффективно, если дефицитная энергосистема связана с энергообъединением линиями с незначительным активным сопротивлением (линии напряжения 154 кВ и выше). В этом случае отключение части нагрузки от АЧР может существенно улучшить условия ресинхронизации (при отключении части нагрузки существенно снижается величина P11, рис. 7.15).
При больших активных сопротивлениях линий (линии напряжением 110 кВ и ниже) потери активной мощности в асинхронном режиме могут быть значительными, в результате этого в ряде случаев отключение даже существенной части нагрузки может не обеспечить успешной ресинхронизации. В этих условиях ориентация на АЧР как средство ресинхронизации может оказаться нецелесообразной и более эффективным мероприятием (приводящим к меньшему объему отключаемой нагрузки) может быть автоматика, разделяющая несинхронно работающие части с последующей работой АЧР в отделившемся районе. Автоматика ликвидации асинхронного режима (АЛАР) в этом случае должна выполняться с минимальной выдержкой времени.
В качестве примера можно привести случай нарушения устойчивости дефицитного района, описанный в гл. 3. Из-за большого активного сопротивления линии 110 кВ (длина около 100 км) при возникшем асинхронном режиме активные потери в ней составили около 50% генерируемой мощности района, или около 20% его нагрузки. Наличие таких больших потерь существенно снизило эффект от действия АЧР и послужило при отсутствии автоматики ликвидации асинхронного режима одной из причин развития аварийной ситуации.
Особое внимание должно быть обращено на случаи, когда в дефицитном районе велика мощность СК (более 30—40% мощности генераторов). Дополнительные потери в активных сопротивлениях линий электропередачи в асинхронных режимах за счет токов СК ухудшают условия ресинхронизации [70]. В подобных случаях, как правило, целесообразно временно отключать СК (или снимать их возбуждение) с их повторным включением после ресинхронизации, при этом выдержки времени АЧР и автоматики, отключающей СК, должны быть соответствующим образом согласованы.
Если устройства АЧР в асинхронном режиме срабатывают и после отключения нагрузки ресинхронизация обеспечивается, длительность асинхронного режима с определенным запасом может быть рассчитана по выражению

(7.47)
где изменение собственной мощности дефицитной энергосистемы в результате действия АЧР, отн. ед.; Sср—среднее установившееся скольжение при отсутствии АЧР, отн. ед.
Для более точного расчета длительности асинхронного режима необходимо построить зависимость изменения скольжения (частоты) дефицитной энергосистемы во времени при работе АЧР [70].
Действие АЧР как средства ресинхронизации целесообразно сочетать с другими мероприятиями по ликвидации дефицита, такими, как мобилизация резервов на тепловых электростанциях, частотный пуск гидрогенераторов, перевод генераторов из режима СК в активный режим, отключение СК, а в ряде случаев — частичное снижение возбуждения генераторов для снижения нагрузки дефицитного района [49] и др.
Если расчеты показывают, что ресинхронизация успешно выполняется и без применения АЧР и отключение нагрузки при асинхронном режиме было бы излишним, то уставки и размещение очередей АЧР, выбранных по условиям ликвидации дефицитов, могут быть скорректированы таким образом, чтобы эти очереди при асинхронном режиме не срабатывали.



 
« Аппаратура импульсного контроля фазового угла по линии электропередачи   Балансная защита повышенной чувствительности на батарее БСК-110 »
электрические сети