Abstrakt vědeckého článku o elektrotechnice, elektronickém inženýrství, informačních technologiích, autor vědecké práce – Kalentionok E. V., Filipchik Yu. D.

Je zvažován problém vytvoření automatizace dělení v průmyslových podnicích, které mají vlastní výrobní závody. Jsou navrženy algoritmy pro provoz dělicí automatizace, které umožňují zajistit minimální možné výkonové nesymetrie při vyřazování elektroenergetických zařízení do autonomního provozu a také možné parametry pro jeho provoz.

Podobná témata vědecké práce o elektrotechnice, elektrotechnice, informačních technologiích, autor vědecké práce – Kalentionok E. V., Filipchik Yu. D.

Matematické modelování elektromechanických přechodových procesů v energetické soustavě s nouzovým deficitem činného výkonu a provozem nouzové automatizace

Kritéria a algoritmy pro automatické přiřazování tepelných elektráren k zátěži energetického okruhu v případě systémových havárií na bázi moderních mikroprocesorových systémů

Vlastnosti organizace nouzového řízení v sítích s moderními výrobními zařízeními

Metodické přístupy k vytvoření dělící automatizace v průmyslových podnicích s elektrárnami

Příspěvek se zabývá problémem souvisejícím s vytvořením automatizace dělení v průmyslových podnicích, které mají vlastní výrobní závody. V příspěvku jsou navrženy algoritmy pro činnost dělicí automatizace, které umožňují zajistit minimální možnou výkonovou nesymetrii při využití elektráren pro autonomní provoz a možné parametry pro její odezvu.

Text vědecké práce na téma “Metodické přístupy k vytvoření automatizace dělení v průmyslových podnicích s výrobními elektrárnami”

METODICKÉ PŘÍSTUPY K VYTVÁŘENÍ AUTOMATIZACE DĚLIČŮ U PRŮMYSLOVÝCH PODNIKŮ S VÝROBNÍMI ENERGETICKÝMI ZAŘÍZENÍMI

Cand. tech. vědy, docent KALENTIONOK E.V., inženýr FILIPCHIK Yu. D.

Běloruská národní technická univerzita

V případě významných a dlouhodobých poklesů frekvence a někdy i napětí, způsobených těžkými haváriemi v elektrizační soustavě nebo v energetické čtvrti zásobující podnik, se používají automatická dělicí zařízení. Mezi těžké systémové havárie patří především havárie s velkou nerovnováhou činného výkonu, mezi lokální havárie patří odpojení hlavních napájecích vedení. Rozdělení automatizace v takových režimech alokuje elektrárnu nebo jednotlivé výrobní zdroje do autonomního provozu s přibližně vyváženou zátěží a tím zachovává napájení nejkritičtějších spotřebitelů a udržuje výrobní zařízení na přijatelných elektrických a tepelných parametrech. Dělicí automatizace slouží k odpojení všech propojení výrobních zdrojů se sítěmi energetického systému. Umístění rozdělení by mělo být zvoleno na základě dopadu na nejmenší počet spínačů a pohodlí přenosu příkazu k vypnutí. Odstávka musí být dokončena s přihlédnutím ke všem možným schématům oprav.

Po odstranění následků havárie v napájecí síti, kdy se frekvence a napětí vrátí do normálních hodnot, jsou výrobní bloky připojeny k elektrizační soustavě. V tomto případě je možná automatická i manuální synchronizace generátorů s energetickým systémem.

READ
Co znamená univerzální odšťavňovač?

V současné době jsou podrobně rozpracovány technické zásady pro zavádění dělicí automatizace (DA) v elektrárnách elektroenergetických soustav [1-3], ale pro průmyslové podniky byly rysy její implementace na stanicích spotřebitelských bloků pouze nastíněny. [4]. Cíle a funkční účel DA na elektrárnách energetické soustavy a v napájecí soustavě průmyslových podniků jsou však velmi odlišné. Účelem DA v elektrizační soustavě je zachování vlastních potřeb elektráren v případě havarijních stavů s velkými deficity činného a jalového výkonu. Účelem DA průmyslových podniků je zabránit vážnému narušení technologického procesu v podniku zachováním napájení nejkritičtějších spotřebitelů a provozuschopnosti vlastních výrobních zdrojů při hlubokých a dlouhodobých poklesech frekvence a napětí v napájecí systém. Podniková DA by přitom neměla přispívat k rozvoji havárie, ale naopak ke zmírnění havarijní situace v energetické soustavě. Kromě toho je nutné vzít v úvahu, že regulační schopnosti výrobních zdrojů elektrizační soustavy a průmyslových podniků v nouzi

režimy jsou velmi odlišné. V hydraulických, parních a plynových turbínových instalacích energetického systému tedy vedou velké výboje nebo rázy výkonu (v rámci nominálních hodnot) pouze ke krátkodobé odchylce frekvence. Plynové pístové generátory průmyslových podniků zpravidla umožňují pouze malé (5-15%) nouzové přepětí nebo poklesy výkonu. Při nedodržení těchto omezení dochází k jejich odpojení technologickými ochranami od elektrické sítě.

Je třeba poznamenat, že energetici jak energetického systému, tak podniků dostatečně nerozumí důležitosti vytvoření DA v systému napájení podniků. Poměrně často zaznívá názor, že systém zásobování energií v podniku by neměl být zajímavý, protože kapacita jejich výrobních zdrojů je malá. S tímto tvrzením však nelze souhlasit, protože výkon vlastních zdrojů podniků, například v Běloruské republice, není 1-2 MW, ale blíží se 1000 MW. Druhý argument podnikových energetiků: proč ANO, když naše generátory jsou již odpojené od elektrizační soustavy i při malých poklesech frekvence a napětí. Vypnutí podnikových generátorů s citlivými ochranami nebo automatizací v nouzových režimech elektrizační soustavy však přispěje k rozvoji havárie v důsledku nárůstu nerovnováhy výkonu. Proto je vytvoření DA v napájecích systémech podniků z hlediska energetických systémů vždy vhodné, z hlediska podniků – pokud existují odpovědní spotřebitelé (kotelny, průběžné technologické procesy atd.).

Při vytváření napájecího systému v napájecím systému podniku s výrobními zdroji je nutné zodpovědět několik zásadních otázek:

READ
K čemu se železobeton používá?

1. Při jakém snížení frekvence a (nebo) napětí, způsobeném nouzovým režimem energetického systému, je vyžadována aktivace ANO?

2. Jaké zpomalení odezvy DA lze připustit na základě provozních podmínek energetického systému a spotřebitelů?

3. Při jakých haváriích (systémových, místních) by mělo ANO fungovat?

4. Kteří spotřebitelé podniku jsou nejzodpovědnější?

5. Jak zabránit výraznému poklesu nebo zvýšení frekvence a napětí po spuštění ANO?

6. Která spínací zařízení by měla být ovlivněna, aby došlo k rozdělení sítě a přechodu na autonomní provoz z energetického systému?

Obecně by měl být DA v napájecím systému podniku považován za dvoustupňový (obr. 1). V první fázi se provádí předběžná příprava alokačního schématu stanovením odpojení nezbytných připojení, transformátorů nebo převodu nejkritičtějších spotřebitelů na autonomní napájení. Ve druhé fázi jsou odpojena všechna zbývající připojení k energetickému systému. V tomto případě je nastavení odezvy DA, například pokud jde o frekvenci na prvním stupni, obvykle o 0,2-0,4 Hz vyšší než na druhém stupni.

Rýže. 1. Strukturální a funkční schéma dělící automatizace

Provozní algoritmy DA jsou velmi odlišné a jsou určeny úkoly, kterým čelí, uspořádáním podnikového napájecího systému, schématy zapojení výrobních zdrojů a jejich provozních režimů atd. Nicméně v celé této rozmanitosti existují dva hlavní typy lze rozlišit:

1) DA akční algoritmus, zajišťující minimální možnou nerovnováhu výkonu při přiřazování výrobních zařízení k autonomnímu provozu. V tomto případě je snaha maximálně vyrovnat hodnoty výroby a zatížení podniku působením DA a tím snížit riziko splácení odběratelů a výrobních zdrojů;

2) akční algoritmus DA, jehož cílem je udržet v provozu pouze nejzodpovědnější spotřebitele převedením jedné nebo více výrobních jednotek k nim a zachováním parametrů zbývajících výrobních zdrojů v autonomním režimu je založen na působení jejich rychlosti a regulátory buzení, samovypínání části zátěže.

Jak ukazují zkušenosti z návrhu DA, implementace druhého typu algoritmu je jednodušší a levnější. Zvyšuje se však riziko splácení značné části spotřebitelů podniku.

Volba aktivačních parametrů spouštěcích prvků DA hraje rozhodující roli v efektivitě jeho provozu. Z hlediska energetického systému je nejreprezentativnějším faktorem indikujícím potřebu dělicí automatizace snížení frekvence. Výrazný pokles frekvence v elektrizační soustavě je charakteristickým znakem dostatečně závažné havárie, kterou nelze rychle odstranit a při níž je velmi důležité udržet všechny elektrárny v provozu, a to i jejich oddělením od elektrizační soustavy s vyváženým zatížením. . V tomto případě by mělo být nastavení 2. stupně frekvence DA nastaveno na 0,2 Hz pod spodní hranici akce AFC1 [5]. To snižuje pravděpodobnost havárie v důsledku pokročilého oddělení výrobních zdrojů od energetického systému. Pokud však akce AChR1 vedou k zastavení napájení podniku v důsledku odpojení vstupů rozvodny nebo elektrických vedení, která je napájí, pak nastavení 1. stupně ANO může

READ
Jak rozmrazit maso v horké vodě?

být a ve většině případů by měl být o 0,2-0,4 Hz vyšší než nastavení AFR1. To je způsobeno skutečností, že při takovém působení AFR1 na výrobní zařízení podniku zpravidla dochází k dalšímu významnému zvýšení výkonu, při kterém frekvence začíná klesat tak rychle, že provoz DA v takové režimy neumožňují udržovat parametry energetických zařízení v přijatelných mezích a udržovat je v provozu. V těchto nouzových podmínkách může být nastavení DA 2. stupně o 0,2 Hz vyšší nebo rovné nastavení AFC1.

Frekvence v podnikovém napájecím systému se může snížit nejen při systémových haváriích, ale i lokálních, například při odpojování prvků elektrických sítí (transformátory, elektrické vedení), což vede k zastavení externího napájení napájecí rozvodny. V tomto případě zpravidla dochází k velkému nárůstu výkonu zátěží napájejících energetický okruh z rozvodny do výrobních zařízení podniků, což vede k rychlému a hlubokému poklesu frekvence. Přístup k výběru nastavení odezvy DA v takových nouzových režimech může být podobný tomu, který je popsán výše. Pokud má však možný nárůst výkonu na výrobních zdrojích podniků poměrně velký rozsah změn a je špatně předvídatelný, pak reprezentativnějším faktorem odezvy může být rychlost změny frekvence. Pokud je rychlost změny frekvence velká, což indikuje velký nedostatek energie v energetické oblasti, pak pro efektivní provoz DA by měla být jeho doba odezvy krátká. Pokud je rychlost změny frekvence malá, lze dobu odezvy ANO zvýšit. Pro identifikaci lokální havárie od systémové při startování motorového vozidla lze využít další faktory (vypnutí transformátorů, elektrického vedení na napájecí rozvodně nebo změna směru toků sil na určených prvcích sítě). Zóna odezvy DA na základě rychlosti snížení frekvence je znázorněna na Obr. 2a.

Spotřebitelé některých podniků jsou velmi citliví na hluboké a dlouhodobé poklesy napětí, způsobené ve většině případů zkraty v externí napájecí síti. V takových režimech jsou motory brzděny a po obnovení napětí

Kvůli velkému nárůstu prokluzu je však samonastartování motorů nemožné. Včasné přidělení podnikových spotřebitelů v takových nouzových situacích ANO na autonomní provoz umožňuje zachovat funkčnost hlavních nebo dokonce všech spotřebitelů. Vše závisí na výkonu vašich vlastních zdrojů. Je zřejmé, že maximální přípustné doby zkratu závisí na hloubce snížení napětí: čím nižší napětí nakrátko, tím kratší jsou přípustné doby trvání zkratu. Zóna efektivního provozu DA podle napěťové úrovně je na Obr. 2b [6, 7]. Spuštění ANO podle hodnoty snížení napětí a ANO musí být upraveno ze změn napětí v normálním a opravném režimu. Provoz DA musí nastat, když je stanoveno minimální povolené časové zpoždění ¿DA

READ
Jak lze spojovat překližky?

schopnost napájecího systému obnovit původní nebo jemu blízký režim. Snížení hodnoty ¿DA pod požadovanou hodnotu vede k nadměrné aktivaci DA.

Je třeba poznamenat, že v každém případě musí být výběr parametrů odezvy DA (frekvence, rychlost změny frekvence, napětí, časová zpoždění) proveden na základě výpočtů přechodových elektromechanických procesů. Účelem těchto výpočtů je určit maximální přípustné hodnoty pro snížení frekvence a (nebo) rychlost její změny, dobu trvání snížení napětí, při které mohou výrobní zdroje podniku v nouzových režimech dosáhnout přijatelného provozu. parametry a zároveň zajistit spolehlivé napájení odpovědným spotřebitelům podniku.

1. Rozdělení automatizace v energetickém systému průmyslového podniku s výrobními bloky musí být považováno za účinný prostředek prevence rozvoje havárie v energetické soustavě a poskytování energie nejkritičtějším spotřebitelům v nouzových režimech s poklesem frekvence a napětí.

2. Dělicí automatika pro komplexní napájecí systémy musí být navržena jako dvoustupňová. V první fázi se provádí předběžná příprava alokačního schématu nebo převodu nejkritičtějších spotřebitelů na autonomní napájení. Ve druhé fázi jsou odpojena všechna zbývající připojení k energetickému systému.

3. Algoritmy pro provoz dělicí automatizace umožňují zajistit minimální možné výkonové nesymetrie při vyřazování výrobních zařízení do autonomního provozu nebo při údržbě pouze nejkritičtějších spotřebičů a části výrobních zdrojů v provozu. První způsob snižuje riziko splácení značného počtu spotřebitelů a části výrobních zdrojů. Druhý je jednodušší na implementaci a levnější. Je vhodné svěřit výběr algoritmu pro provoz automatizace dělení podniku, který porovná náklady na implementaci automatizace dělení a škody ze splácení spotřebitelů.

4. Výběr hlavních parametrů provozu dělicí automatiky (frekvence, napětí, rychlost změny frekvence, časové zpoždění) musí být proveden na základě výpočtů přechodových procesů v napájecí soustavě podniku pod nejpravděpodobnější a standardní nouzové poruchy.

L I T E R A T U R A

1. Kalentionok, E. V. Stabilita elektrizačních soustav: učebnice. příspěvek / E. V. Kalentionok. – Minsk: Technoperspective, 2008. – 375 s.

2. Rabinovich, R. S. Automatické frekvenční odlehčení energetických systémů / R. S. Rabinovich. – M.: Energoatomizdat, 1989. – 352 s.

3. Kalentionok, E. V. Automatický výběr bloků blokových elektráren v havarijních podmínkách / E. V. Kalentionok, V. I. Polyagoshko, V. A. Faibisovich // Elektrické stanice. – 1984. – č. 4. – S. 47-49.

READ
Jak můžete provést přestavbu v budově Chruščov?

4. Khanin, A. G. O implementaci automatizace frekvenčního dělení na spotřebitelských blokových stanicích / A. G. Khanin // Energetik. – 1988. – č. 2. – S. 23.

5. Směrnice pro havarijní automatizaci energetických systémů. STP 09110.20.569-07. – Minsk: BelTEI, 2008. – 18 s.

6. Iljušin, P. V. O vlastnostech elektráren s plynovými pístovými motory / P. V. Iljušin // Elektrické stanice. – 2009. – č. 11. – S. 42-45.

7. Gurevich, Yu.E. Vlastnosti napájení zaměřené na nepřetržitý provoz průmyslového spotřebitele / Yu.E. Gurevich, K. V. Kabikov. -M.: ELEX-KM, 2005. – 408 s.

Předkládá Katedra elektrických sítí Obdrženo 20.05.2010

A POSUVNÉ POHYBY V SYSTÉMECH SLEDOVÁNÍ KVASI-RELAY

Dr. tech. věd, prof. MICHALEV A.S.

Republikánský institut vysokého školství, BSU

Klouzavé pohyby, vlastní za určitých podmínek systémům s proměnnou strukturou (SPS), mají řadu atraktivních vlastností, a proto je problematice jejich organizace, proudění a stability věnována primární pozornost v zásadních dílech S. V. Emeljanova a studentů jeho škola [1].

Z teorie SPS je známo, že pro získání stabilních posuvných pohybů v systému n-tého řádu je nutné určit „n – 1“ derivaci chybového signálu, což naráží na známé potíže při technické realizaci.