6.5. Варианты структурных схем централизованных комплексов апну
Особенностью структурного построения централизованных комплексов является то, что вся информация о текущем состоянии схемы и параметрах электрического режима в контролируемом районе противоаварийного управления собирается в одном центральном логико-вычислительном устройстве (ЛВУ), реализуемом на базе специализированной или серийной ЭВМ. Варианты структурных схем комплекса даны на рис. 6.4.
В первом варианте устройство АЗД устанавливается там же, где и ЛВУ (совмещенное УАЗД). Все телеканалы передачи аварийных сигналов от ПО направлены к месту установки ЛВУ и АЗД, откуда каналы передачи исполнительных команд веерно расходятся к местам реализации воздействий.
Во втором варианте одно, два или более устройств АЗД устанавливаются в наиболее удобных местах по тракту передачи сигналов от ПО к местам реализации управляющих воздействий (вынесенные УАЗД).
Предпочтительность того или другого варианта должна определяться при конкретном их сопоставлении. Наилучшим может оказаться и комбинированный вариант, при котором одно из устройств АЗД выполняется совмещенным, а остальные – вынесенными.
Централизованный комплекс может дополняться отдельными децентрализованными автоматиками (ПО-ИУ), использующими для своего действия лишь локальную информацию.
Применяемые в настоящее время в эксплуатации, а также вновь разрабатываемые алгоритмы ПА используют только принцип предварительного расчета в ЛВУ дозировки управляющих воздействий для всей совокупности аварийных возмущений, которые могут быть зафиксированы выявительными органами (ПО) и запоминания этой дозировки в устройствах АЗД. Расчеты выполняются последовательно для каждого из ПО с выдачей задания по дозировке на соответствующие группы выходных реле АЗД. После окончания расчета для последнего ПО расчетный цикл повторяется. Продолжительность цикла должна быть такой, чтобы за это время не произошло существенного отклонения параметров режима от принятых в расчете предыдущего цикла.
Рис. 6.4. Варианты структурных схем комплексов АПНУ:
а - первый;
б - второй.
Необходимость в специальных устройствах АЗД вызвана требованием максимального быстродействия АПНУ – к моменту срабатывания любого ПО (фиксация аварийного возмущения) цепи реализации рассчитанных в ЛВУ управляющих воздействий должны быть сформированы. При реализации управляющих воздействий ЛВУ находятся вне контура управления. Управляющие сигналы от ПО через цепочки, сформированные в устройстве АЗД, поступают в исполнительные органы ИУ. Настройка устройств АЗД меняется циклически с интервалом времени, необходимым для расчета в ЛВУ дозировки воздействий для всех ПО комплекса.
6.4. Общие принципы выполнения централизованных систем па
Централизация противоаварийного автоматического управления обусловлена в основном необходимостью эффективного решения наиболее сложной задачи такого управления – предотвращения нарушения устойчивости в сетях сложной структуры, т.е. централизованная система ПА, относится к комплексам АПНУ.
В соответствии с различиями в способах дозировки управляющих воздействий централизованные системы ПА можно разделить на следующие классы:
класс І – системы, в которых управляющие воздействия определяются с использованием введенной в устройство АДВ модели, отображающей состояние управляемого объекта (района противоаварийного управления); расчеты устойчивости, необходимые для дозировки управляющих воздействий, выполняются в самом устройстве АДВ;
класс ІІ – системы, в которых определение управляющих воздействий основывается на использовании результатов заранее выполненных расчетов устойчивости, введенных в устройство АДВ в виде зависимостей, аппроксимирующих области устойчивости, аналитических формул и таблиц.
Системы каждого из классов могут быть отнесены к одному из двух следующих типов:
тип ДО – системы, в которых расчеты дозировок производятся до возникновения аварийных нарушений (до срабатывания ПО);
тип ПОСЛЕ – системы, в которых расчеты дозировки производятся после срабатывания ПО.
В системах типа ДО расчет дозировки выполняется для заранее установленного набора аварийных возмущений, в системах ПОСЛЕ – только для возмущения, фиксированного происшедшим действием ПО.
Способ ПОСЛЕ требует исключительно большого быстродействия ЭВМ с выполнением дозировки за сотые доли секунды от момента срабатывания ПО.
Реализация систем типа ПОСЛЕ на современном уровне развития может быть осуществлена с использованием аналоговых устройств (моделей) для вычислительных операций и релейной (в простейших случаях) или цифровой техники для логических операций по управлению аналоговой частью.
В действующих централизованных системах, в которых по способу ДО функции АДВ реализуются с помощью ЭВМ, длительность цикла расчетов находится в пределах 20-180 с. Рассчитанная дозировка вводится в запоминающее устройство АЗД. Выходные цепи этого устройства все время находятся в рабочем состоянии, соответствующем рассчитанной в доаварийном режиме дозировки, и при действии системы ПА ЭВМ не входит в контур прохождения аварийных сигналов (рис. 6.5).
Сигналы об аварийных возмущениях поступают непосредственно в устройство АЗД, с помощью которого устанавливается однозначная связь между ПО и ИУ.
Для первых централизованных цифровых систем ПА был выбран способ дозировки ІІ-ДО. Выбор места установки АДВ (центра управления) решается технико-экономическим сопоставлением вариантов на основании критерия З=min с учетом состояния и перспектив развития сети телеканалов для передачи информации и команд управления, а также удобств эксплуатации.
Основой для разработки централизованных систем ПА, действующих по принципу II-ДО, является обобщенный базовый алгоритм Энергосетьпроекта. Расчеты по дозировке управляющих воздействий выполняются управляющей ЭВМ АДВ в соответствии с этим алгоритмом, уточненным и скорректированным для конкретных условий района противоаварийного управления. Для каждого из контролируемых сечений энергосистемы, в которых возможно нарушение устойчивости при возмущениях, определяется одно или несколько управляющих воздействий, предотвращающих нарушение устойчивости: разгрузка турбин или отключение части генераторов отправной подсистемы, отключение части нагрузки в приемной подсистеме, деление сети и др. (см. рис. 6.5).
Рис. 6.5. Структурная схема централизованной системы противоаварийного управления районом основной сети
ИР, ДР, ОГ – управляющие воздействия на снижение генерируемой мощности – импульсная разгрузка и длительная разгрузка турбин, отключение части генераторов;
РИР, РДР, РОГ - заданная интенсивность этих воздействий;
ОН – отключение части нагрузки;
ДС – воздействие на деление сети;
АУМПТ – система аварийного управления мощностью турбин.
Контрольные вопросы
1. Какая разница между децентрализованными и централизованными комплексами АПНУ?
2. Какое назначение децентрализованного комплекса АПНУ узла мощной электростанции?
3. Какое назначение децентрализованного комплекса АПНУ межсистемного транзита?
4. Какими техническими средствами централизованной системы АПНУ производится определение (дозирование) противоаварийных управляющих воздействий?
5. Где территориально размещаются автоматические устройства дозировки (АДВ) и запоминания (АЗД) управляющих воздействий централизованной АПНУ?
6. Почему и на какое время производится запоминание дозированных противоаварийных управляющих воздействий?
7. Каковы общие принципы выполнения централизованных систем ПА?