Automatizácia energetických systémov: APV, AVR, AChP, ARCH a ďalšie typy automatizácie

Hlavnými parametrami regulovanými automatickými riadiacimi systémami energetických systémov sú frekvencia elektrického prúdu, napätie uzlových bodov elektrických sietí, aktívny a jalový výkon a budiace prúdy generátorov elektrární a synchrónnych kompenzátorov, toky činného a jalového výkonu v elektrických sieťach energetických systémov a prepojení, tlak a teplota pary, zaťaženie kotlových jednotiek, množstvo privádzaného vzduchu, podtlak v kotlových peciach a pod. Okrem toho môžu spínače v elektrických sieťach a iných zariadeniach fungovať automaticky.

Automatické riadenie režimov elektrického systému pozostáva z:

• spoľahlivosť automatizácie;

• automatizácia kvality energie;

• automatizácia ekonomickej distribúcie.

Automatizácia spoľahlivosti

Automatizácia spoľahlivosti (AN) je súbor automatických zariadení pracujúcich v prípade poškodenia havarijného zariadenia a prispievajúcich k rýchlemu odstráneniu havárie, obmedzovaniu jej následkov, predchádzaniu vzniku havárií v elektrizačnej sústave a tým minimalizovaniu prerušení dodávky el. .

Najbežnejšími AN zariadeniami sú reléová ochrana elektrických zariadení, automatické núdzové odľahčenie elektrizačnej sústavy, automatické opätovné pripojenie, automatické zapínanie zálohy, automatická samosynchronizácia, automatické spúšťanie frekvencie zastavených jednotiek hydraulických staníc, automatické budenie generátora. regulátorov.

Automatické núdzové vybíjanie energetických systémov (AAR) zabezpečuje udržanie rovnováhy výkonu v energetických systémoch v prípade ťažkej havárie sprevádzanej stratou veľkej výrobnej kapacity a znížením frekvencie striedavého prúdu.

Pri spustení AAA dochádza k automatickému odpojeniu množstva užívateľov elektrizačnej sústavy, čo umožňuje udržiavať výkonovú rovnováhu a zabraňuje silnému zníženiu frekvencie a napätia, pri ktorom hrozí narušenie statickej stability celého elektrizačného systému, t.j. , úplný rozklad v jeho práci.

AAR pozostáva z množstva frontov, z ktorých každý funguje, keď frekvencia klesne na určitú vopred stanovenú hodnotu a vypne určitú skupinu používateľov.

Rôzne stupne AAF sa líšia v nastavení frekvencie odozvy, ako aj v množstve napájacích systémov a ich prevádzkovom čase (nastavenie časového relé).

Deštrukcia AAA zase bráni zbytočnému odpájaniu používateľov, pretože pri odpojení dostatočného množstva používateľov sa frekvencia zvyšuje, čo bráni v prevádzke následných radov AAA.

Automatické opätovné zapojenie sa vzťahuje na používateľov, ktorí boli predtým zakázaní AAA.

Automatické opätovné zatvorenie (AR) automaticky znovu aktivuje prenosovú linku po jej automatickom odpojení. Automatické opätovné zapnutie je často úspešné (krátkodobý výpadok prúdu má za následok samodeštrukciu núdzového stavu) a poškodené vedenie zostáva v prevádzke.

Automatické zatváranie je obzvlášť dôležité pre jednotlivé linky, pretože úspešné automatické zatváranie zabraňuje strate energie pre spotrebiteľov. V prípade viacokruhových vedení automatické opätovné zapnutie automaticky obnoví normálny napájací obvod. Nakoniec automatické opätovné zatvorenie vedení spájajúcich elektráreň so záťažou zvyšuje spoľahlivosť elektrárne.

AR sa delí na trojfázové (odpojenie všetkých troch fáz pri výpadku aspoň jednej z nich) a jednofázové (odpojenie len poškodenej fázy).

Automatické opätovné zatváranie vedení prichádzajúcich z elektrární sa vykonáva so synchronizáciou alebo bez nej. Trvanie cyklu automatického opätovného zatvárania je určené podmienkami zhášania oblúka (minimálne trvanie) a podmienkami stability (maximálne trvanie).

Pozri - Ako sú zariadenia s automatickým opätovným zatváraním usporiadané v elektrických sieťach

Prepínač automatického prevodu (ATS) zahŕňa záložné zariadenie pre prípad núdzového odstavenia hlavného.Napríklad, keď je skupina užívateľských liniek napájaná jedným transformátorom, keď je odpojený (kvôli poruche alebo z akéhokoľvek iného dôvodu), ATS pripojí linky k inému transformátoru, ktorý obnoví normálne napájanie užívateľov.

ATS je široko používaný vo všetkých prípadoch, kde je možné ho vykonať podľa podmienok elektrického obvodu.

Automatická samosynchronizácia zabezpečuje zapnutie generátorov (zvyčajne v núdzových prípadoch) metódou samosynchronizácie.

Podstatou metódy je, že do siete sa pripojí nevybudený generátor a následne sa naň aplikuje budenie. Samosynchronizácia zaisťuje rýchle spustenie generátorov a urýchľuje núdzové odstránenie, čo umožňuje na krátky čas využiť výkon generátorov, ktoré stratili komunikáciu s napájacím systémom.

Pozerám sa - Ako fungujú automatické zariadenia na zapínanie rezervy v elektrických sieťach

Automatické spustenie frekvencie (AFC) hydroelektrické ističe fungujú znížením frekvencie v elektrickom systéme, ku ktorému dochádza pri strate veľkej výrobnej kapacity. AChP poháňa hydraulické turbíny, normalizuje ich rýchlosť a vykonáva samosynchronizáciu so sieťou.

AFC musí pracovať s vyššou frekvenciou ako núdzové vyloženie energetického systému, aby sa zabránilo jeho špičke. Automatické regulátory budenia synchrónnych strojov poskytujú zvýšenie statickej a dynamickej stability energetického systému.

Automatizácia kvality energie

Power Quality Automation (EQA) podporuje parametre ako napätie, frekvencia, tlak pary a teplota atď.

EQE nahrádza činnosť prevádzkového personálu a umožňuje zlepšiť kvalitu energie vďaka rýchlejšej a citlivejšej reakcii na zhoršenie ukazovateľov kvality.

Najbežnejšími zariadeniami ACE sú automatické regulátory budenia synchrónnych generátorov, automatické zariadenia na zmenu transformačného pomeru transformátorov, automatické riadiace transformátory, automatické zmeny výkonu statických kondenzátorov, automatické regulátory frekvencie (AFC), automatické regulátory frekvencie a Intersystem Power Flows (AFCM). ).

Prvá skupina zariadení ACE (okrem AFC a AFCM) umožňuje automatické udržiavanie napätia na množstve uzlových bodov elektrických sietí v určitých medziach.

ARCH — zariadenia, ktoré regulujú frekvenciu v energetických systémoch, môže byť inštalovaný v jednej alebo viacerých elektrárňach. Čím väčší je počet elektrární s automatickou reguláciou frekvencie, tým presnejšie je frekvencia regulovaná v elektrizačnej sústave a tým menší je podiel každej elektrárne na automatickej regulácii frekvencie, čím sa zvyšuje účinnosť regulácie.

Kombinované automatické riadenie frekvenčného a medzisystémového toku energie pomocou automatického frekvenčného riadiaceho systému je široko používané pre prepojené energetické systémy.

Ekonomická automatizácia distribúcie

Automatizácia ekonomickej distribúcie (AED) poskytuje optimálne rozloženie činného a jalového výkonu v elektrizačnej sústave.

Výpočet optimálnej distribúcie výkonu je možné vykonávať priebežne aj na základe požiadavky dispečera, pričom nielen charakteristika spotreby nákladov v jednotlivých elektrárňach, ale aj vplyv strát energie v elektrických sieťach, ako aj rôzne obmedzenia o rozložení zaťaženia ozubených kolies atď.).

Ekonomická automatizácia distribúcie a automatické frekvenčné regulátory môžu pracovať nezávisle na sebe, ale môžu byť aj vzájomne prepojené.

V druhom prípade AFC bráni frekvenčnej odchýlke tým, že na tento účel využíva zmeny výkonu jednotlivých blokov elektrárne, bez ohľadu na podmienky ekonomického rozdelenia, len v medziach relatívne malej zmeny celkového zaťaženia.

Pri dostatočne výraznej zmene celkového zaťaženia sa AER uvedie do činnosti a tak či onak zmení nastavenie výkonu v automatickej regulácii frekvencie jednotlivých elektrární. Ak je AER nezávislý od AER, nastavenia AER zmení dispečer po prijatí odpovede na požiadavku AER.

Pokračovanie tohto vlákna:

Energetický systém krajiny — stručný popis, charakteristika práce v rôznych situáciách

Operačné dispečerské riadenie energetického systému — úlohy, charakteristiky organizácie procesu