Система АПНУ предназначена для предотвращения нарушения динамической устойчивости при аварийных возмущениях и обеспечения в послеаварийных условиях нормативного запаса статической устойчивости для заданных сечений охватываемого района.
Аварийное возмущение - это внезапное резкое и существенное изменение состояния ОЭС, энергосистемы в результате возникновения короткого замыкания, непредвиденного отключения оборудования из-за его повреждения или ошибочных действий защиты, автоматики, обслуживающего персонала.
По условиям устойчивости параллельной работы энергосистем перетоки в сечениях при установившихся режимах, обеспеченные минимальными запасами по активной мощности и по уровню напряжения, подразделяются на:
- нормальные, с минимальными запасами по активной мощности - 20% и по напряжению - 15%;
- утяжеленные, с минимальными запасами по активной мощности - 15% и по напряжению - 15%;
- вынужденные, с минимальными запасами по активной мощности -8% и по напряжению - 10%.
Запас по активной мощности определяется по формуле:
- передаваемая активная мощность;
Рпр - предел передаваемой мощности электропередачи, когда угол Е1-Е2=90° (критический угол электропередачи); El, Е2 - обобщенные ЭДС по концам электропередачи; Хрез - результирующее реактивное сопротивление электропередачи; -Р - амплитуда нерегулярных колебаний активной мощности электропередачи.
Запас по напряжению определяется по формуле:
U - напряжение в узле нагрузки, Uкр - критическое напряжение в том же узле, ниже которого происходит нарушение статической устойчивости двигателей.
Нормальный переток в сечении характеризуется нормальными схемой ОЭС, энергосистемы и составом оборудования.
Утяжеленный переток характеризуется неблагоприятным сочетанием ремонтов основного оборудования электростанций и сетей при общей продолжительности не более 10%.
Вынужденный переток допускаются только для предотвращения или уменьшения ограничений потребителей, потери гидроресурсов, при необходимости строгой экономии отдельных видов энергоресурсов.
Система АПНУ строится на основе:
- измерения и фиксации параметров до аварийного состояния электропередачи (контроль предшествующего режима - КПР);
- фиксация аварийных возмущений и определение управляющих воздействий (автоматическая дозировка воздействия - АДВ), которые при необходимости запоминаются в устройствах автоматического запоминания дозировки - АЗД;
- исполнение управляющих воздействий.
При АПНУ используются практически все управляющие воздействия, используемые в ПА (см. выше).
Реализация управляющих воздействий увеличивает пропускную способность контролируемых сечений, разгружает их, гасит избыточную кинетическую энергию, накопленную в результате аварийного возмущения. Управляющие воздействия реализуются в следующей очередности: в избыточной части ОЭС, энергосистемы - форсировка возбуждения, отключение шунтовых реакторов, включение статических конденсаторов, разгрузка турбин, отключение генераторов; в дефицитной части - форсировка возбуждения, отключение шунтовых реакторов, включение статических конденсаторов, деление сети, ввод резервов, отключение нагрузки.
Настройка системы АПНУ на планируемый отрезок времени производится на основании расчетов статической и динамической устойчивости для соответствующего состава оборудования ОЭС, энергосистемы и расчетных возмущений.
Комплекс управляющих воздействий, используемых при АПНУ, определяется в зависимости от возможности реализации УВ на энергетическом оборудовании.
Пример выполнения устройств АПНУ на транзите по передачи мощности ОЭС Урала - ОЭС Казахстана - ОЭС Сибири в нормальной схеме Сети (см. схему 3.7.4.1.) для некоторых сечений.
Сохранение устойчивости транзита при внезапном уменьшении сечения обеспечивается разгрузкой сечения, путем реализации управляющих воздействий на отключение генерирующей мощности в избыточной части и отключения нагрузки в дефицитной. Дозировка управляющих воздействий определяется в зависимости от величины передаваемой мощности по сечению в предшествующем режиме. Реализация УВ с объектов формирования дозировки воздействия в места отключения нагрузки и ограничения генерирующей мощности производится по высокочастотным каналам линий электропередач на аппаратуре ВЧТО и АНКА с АВПА.
- АДВ ПС Сокол. КПР по сечению Л-1102 + Л-508, аварийное отключение Л-1102 или АТ на ПС Кустанайская:
- поток мощности из ОЭС Урала в ОЭС Казахстана, управляющие воздействия формируются на отключение соответствующего объема нагрузки в ОЭС Казахстана для сохранения связи по Л-508 - Л-507 - Л-505;
- поток мощности из ОЭС Казахстана в ОЭС Урала, управляющие воздействия формируются на ограничение соответствующей генерирующей мощности на Аксуйской электростанции для сохранения связи по Л-508-Л-507-Л-505.
Управляющие воздействия в ОЭС Урала не применяются, вследствие большой мощности ЕЭС Европейской части России.
Схема 3.7.4.1.
- АДВ ПС Барнаульская. КПР по сечению Л-1104 + Л-552, аварийное отключение Л-1104 (Л-552):
- поток мощности из ОЭС Казахстана в ОЭС Сибири, управляющие воздействия формируются на отключение нагрузки в ОЭС Сибири и ограничение генерирующей мощности в ОЭС Казахстана для сохранения связи по Л-552 (Л- 1104);
- поток мощности из ОЭС Сибири в ОЭС Казахстана, управляющие воздействия формируются на отключение нагрузки в ОЭС Казахстана и ограничение генерирующей мощности в ОЭС Сибири для сохранения связи по Л-552 (Л-1104).
- АДВ ПС Экибастузская. КПР по сечению Л-1101 + Л-505, аварийное отключение Л-1101 (Л-505) - управляющие воздействия формируются на ограничение соответствующей генерирующей мощности на Аксуйской электростанции и в ОЭС Сибири для сохранения связи по Л-505 (Л-1101).
