Avtomatizacija elektroenergetskih sistemov: APV, AVR, AChP, ARCH in druge vrste avtomatizacije
Glavni parametri, ki jih uravnavajo avtomatski krmilni sistemi elektroenergetskih sistemov, so frekvenca električnega toka, napetost vozlišč električnih omrežij, aktivna in jalova moč ter vzbujalni tokovi generatorjev elektrarn in sinhronskih kompenzatorjev, pretoke delovne in jalove moči v električnih omrežjih energetskih sistemov in medsebojnih povezav, tlak in temperaturo pare, obremenitev kotlovskih agregatov, količino dovedenega zraka, podtlak v kuriščih kotlov itd. Poleg tega lahko stikala v električnih omrežjih in druge naprave delujejo samodejno.
Samodejno upravljanje načinov električnega sistema je sestavljeno iz:
-
zanesljivost avtomatizacije;
-
avtomatizacija kakovosti električne energije;
-
avtomatizacija ekonomske distribucije.
Avtomatizacija zanesljivosti
Avtomatizacija zanesljivosti (AN) je niz avtomatskih naprav, ki delujejo v primeru poškodbe opreme za nujne primere in prispevajo k hitri odpravi nesreče, omejevanju njenih posledic, preprečevanju razvoja nesreč v elektroenergetskem sistemu in s tem zmanjšanju prekinitev v oskrbi z električno energijo. .
Najpogostejše naprave AN so relejna zaščita električne opreme, avtomatska zasilna razbremenitev elektroenergetskega sistema, avtomatski ponovni vklop, avtomatski vklop rezerve, avtomatska samosinhronizacija, avtomatski zagon frekvence zaustavljenih enot hidravličnih postaj, avtomatsko vzbujanje generatorja. regulatorji.
Avtomatsko praznjenje energetskih sistemov v sili (AAR) zagotavlja vzdrževanje ravnotežja moči v elektroenergetskih sistemih v primeru hude nesreče, ki jo spremlja izguba velikih proizvodnih zmogljivosti in zmanjšanje frekvence izmeničnega toka.
Ob sprožitvi AAA se samodejno izklopi več uporabnikov elektroenergetskega sistema, kar omogoča vzdrževanje močnostne bilance in preprečuje močno znižanje frekvence in napetosti, ki grozi z motnjami statične stabilnosti celotnega elektroenergetskega sistema, tj. , popoln zlom njegovega dela.
AAR je sestavljen iz številnih čakalnih vrst, od katerih vsaka deluje, ko frekvenca pade na določeno vnaprej določeno vrednost in izklopi določeno skupino uporabnikov.
Različne stopnje AAF se razlikujejo po nastavitvi odzivne frekvence, pa tudi po številu napajalnih sistemov in njihovem času delovanja (nastavitev časovnega releja).
Uničenje AAA pa preprečuje, da bi bili uporabniki po nepotrebnem prekinjeni, ker se frekvenca poveča, ko je odklopljenih dovolj uporabnikov, kar preprečuje delovanje naslednjih čakalnih vrst AAA.
Samodejna ponovna vključitev velja za uporabnike, ki jih je AAA predhodno onemogočil.
Samodejno ponovno zapiranje (AR) samodejno ponovno omogoči prenosni vod, potem ko je bil samodejno odklopljen. Samodejno ponovno zapiranje je pogosto uspešno (kratkotrajni izpad električne energije povzroči samouničenje zasilne naprave) in poškodovana linija ostane v uporabi.
Samodejno zapiranje je še posebej pomembno pri posameznih linijah, saj uspešno samodejno zapiranje preprečuje izgubo energije za porabnike. Pri vodih z več vezji samodejni ponovni vklop samodejno obnovi normalno napajalno vezje. Nazadnje, samodejni ponovni vklop vodov, ki povezujejo elektrarno z bremenom, poveča zanesljivost elektrarne.
AR je razdeljen na trifazne (odklop vseh treh faz v primeru izpada vsaj ene od njih) in enofazne (odklop le poškodovane faze).
Avtomatski ponovni vklop vodov, ki prihajajo iz elektrarn, se izvede s sinhronizacijo ali brez nje. Trajanje cikla samodejnega ponovnega vklopa je določeno s pogoji ugasnitve obloka (minimalno trajanje) in s pogoji stabilnosti (maksimalno trajanje).
Poglej - Kako so razporejene naprave za ponovni vklop v električnih omrežjih
Samodejno preklopno stikalo (ATS) vključuje rezervno opremo v primeru nujne zaustavitve glavnega.Na primer, ko se skupina uporabniških linij napaja iz enega transformatorja, ko je le-ta odklopljen (zaradi okvare ali iz katerega koli drugega razloga), ATS poveže linije z drugim transformatorjem, ki ponovno vzpostavi normalno napajanje za uporabnike.
ATS se pogosto uporablja v vseh primerih, kjer ga je mogoče izvesti glede na pogoje električnega tokokroga.
Avtomatska samosinhronizacija zagotavlja vklop generatorjev (običajno v nujnih primerih) po metodi samosinhronizacije.
Bistvo metode je, da se nevzbujeni generator priključi na omrežje in se nato nanj vzbuja. Samosinhronizacija zagotavlja hiter zagon generatorjev in pospešuje odstranitev v sili, kar omogoča kratek čas uporabe moči generatorjev, ki so izgubili komunikacijo z elektroenergetskim sistemom.
Gledam — Kako delujejo avtomatske naprave za vklop rezerve v električnih omrežjih
Samodejni zagon frekvence (AFC) hidroelektrični odklopniki delujejo tako, da zmanjšajo frekvenco v električnem sistemu, kar se zgodi, ko pride do izgube velike proizvodne zmogljivosti. AChP poganja hidravlične turbine, normalizira njihovo hitrost in izvaja samosinhronizacijo z omrežjem.
AFC mora delovati pri višji frekvenci kot zasilna razbremenitev elektroenergetskega sistema, da se prepreči vrh. Avtomatski regulatorji vzbujanja sinhronskih strojev zagotavljajo povečanje statične in dinamične stabilnosti elektroenergetskega sistema.
Avtomatizacija kakovosti električne energije
Power Quality Automation (EQA) podpira parametre, kot so napetost, frekvenca, tlak in temperatura pare itd.
EQE nadomešča dejanja operativnega osebja in vam omogoča izboljšanje kakovosti energije zaradi hitrejše in bolj občutljive reakcije na poslabšanje indikatorjev kakovosti.
Najpogostejše naprave ACE so avtomatski regulatorji vzbujanja sinhronskih generatorjev, avtomatske naprave za spreminjanje transformacijskega razmerja transformatorjev, avtomatski krmilni transformatorji, avtomatske spremembe moči statičnih kondenzatorjev, avtomatski frekvenčni regulatorji (AFC), avtomatski frekvenčni regulatorji in medsistemski pretok moči (AFCM). ).
Prva skupina naprav ACE (razen AFC in AFCM) omogoča samodejno vzdrževanje napetosti na številnih vozliščih električnih omrežij v določenih mejah.
ARCH — naprave za uravnavanje frekvence v elektroenergetskih sistemih, se lahko namesti v eno ali več elektrarn. Večje kot je število elektrarn z avtomatsko regulacijo frekvence, bolj natančno je frekvenca regulirana v elektroenergetskem sistemu in manjši je delež posamezne elektrarne v avtomatski regulaciji frekvence, kar povečuje učinkovitost regulacije.
Kombinirana avtomatska regulacija frekvence in medsistemskega pretoka moči z uporabo sistema za avtomatsko regulacijo frekvence se pogosto uporablja za medsebojno povezane elektroenergetske sisteme.
Ekonomična avtomatizacija distribucije
Avtomatizacija ekonomične distribucije (AED) zagotavlja optimalno distribucijo delovne in jalove moči v elektroenergetskem sistemu.
Izračun optimalne porazdelitve električne energije se lahko izvaja tako kontinuirano kot na zahtevo dispečerja, pri čemer se ne upoštevajo samo značilnosti stroškovne porabe v posameznih elektrarnah, temveč tudi učinek izgub energije v električnih omrežjih ter različne omejitve. o porazdelitvi obremenitev zobnikov itd.).
Varčna distribucijska avtomatika in avtomatski frekvenčni regulatorji lahko delujejo neodvisno drug od drugega, lahko pa so tudi med seboj povezani.
V drugem primeru AFC preprečuje odstopanje frekvence tako, da v ta namen uporablja spremembe moči posameznih enot elektrarne, ne glede na pogoje ekonomske porazdelitve, le v mejah relativno majhne spremembe skupne obremenitve.
Ob dovolj veliki spremembi skupne obremenitve se AER vključi in tako ali drugače spremeni nastavitve moči v avtomatski regulaciji frekvence posameznih elektrarn. Če je AER neodvisen od AER, nastavitve AER spremeni dispečer po prejemu odgovora na zahtevo AER.
Nadaljevanje te teme:
Energetski sistem države — kratek opis, značilnosti dela v različnih situacijah