Децентрализованные и централизованные комплексы апну

Каждая АПНУ как решающая определенную законченную задачу противоаварийного управления принципиально может быть выполнена полностью независимой от других на основе от­дельной аппаратуры. Однако такой подход нельзя считать целе­сообразным: если в энергоузле, энергорайоне, необходимо решить совокупность задач противоаварийного управления, то реализация неизбежно будет связана с многократным примене­нием одинаковых устройств для различных автоматик и общим нерациональным использованием аппаратуры. Уже только по этой причине целесообразно объединять устройства в комплекс АПНУ, где для всех входящих в него автоматик используется некоторая совокупность устройств.

Конкретные структурные схемы комплексов зависят от кон­фигурации контролируемой ими части схемы электрической се­ти, условий устойчивости и мест реализации управляющих воздействий. Однако можно указать на общие характерные осо­бенности.

Комплексы АПНУ охватывают энергоузлы, энергосистемы, участки основной системообразующей сети энергообъединений, отличающиеся некоторой общностью электрического режима. Например, для узла мощной электростанции (радиальная схема) характерна проблема обеспечения устойчивости ее параллельной работы с энергосистемой при близких и тяжелых КЗ или отклю­чениях линий электропередачи в зоне выдачи мощности. Необ­ходимо выявлять такие повреждения и разгружать электро­станцию по активной мощности с такой скоростью и на такую глубину, при которых обеспечивается сохранение устойчивости с нормативным запасом.

Для транзитной системообразующей сети (цепочечная схе­ма) , передающей на большое расстояние направленные потоки активной мощности из избыточной в дефицитную часть энерго­системы (знергообъединения, ЕЭС), характерна проблема обес­печения устойчивости при отключении сильно загруженных линии электропередачи на каком-либо из участков, а также при возникновении аварийных небалансов мощности и вызываемых ими набросах мощности на транзитную электрическую сеть (по­следнее проявляется тем в большей степени чем слабее связь). Необходимо разгрузить транзит при отключении загруженных линий электропередачи на любом его участке и при набросах мощности на него таким образом, чтобы запас статической устой­чивости в послеаварийном режиме был не ниже нормативного.

В сложной кольцевой сети энергообъединений возможны на­рушения устойчивости в различных сечениях. Автоматика долж­на контролировать опасные сечения и обеспечивать разгрузку в случае их ослабления или набросов мощности, вызываемых от­ключениями генераторов или нагрузочных узлов как в самом кольце, так и за его пределами.

Сказанное определяет основные задачи, возлагаемые на ком­плексы АПНУ в радиальной, цепочечной и кольцевой схемах, и примерные границы охватываемых ими районов противоаварий-ного управления. Выбор конкретных сечений и линий, контро­лируемых комплексами, оценивается по результатам расчетов устойчивости.

Различают децентрализованные и централизованные комп­лексы АПНУ. В децентрализованных комплексах, как правило, необходимость осуществления воздействий и их дозировка фор­мируются на тех объектах, где устанавливаются органы контро­ля тяжести режима и возмущения.

Упрощенная структурная схема децентрализованного комплек­са АПНУ узла мощной электростанции показана на рис. 1.4 а. В схеме имеются пусковые органы ПО — ФОЛ, фиксирующие от­ключения отходящих от электростанции линий электропереда­чи. Автоматическая разгрузка электростанции через устройство разгрузки УРС проводится в том случае, если предшествовав­ший отключению переток по линии превышал уставку органа КПР — Л и нагрузка электростанции превышала уставку обще­станционного органа КПР — СТ.

Линейные органы КПР — Л могут не устанавливаться, если анализ фактических режимов или результаты расчетов показы­вают, что между суммарной нагрузкой электростанции и пере­токами по линиям соблюдается хотя бы приближенное соответствие. Если же отходящие от электростанции линии электро­передачи — часть межсистемного транзита, то перетоки по от­дельным линиям зависят не только от нагрузки электростанции, но и от значения межсистемного перетока. Установка линейных органов КПР в этом случае обязательна.

Аварийные сигналы на разгрузку электростанции при отклю­чении линий электропередачи, не примыкающих непосредствен но к шинам электростанции, передаются по высокочастотному телеканалу (ПРД — ПРМ) и, пройдя орган КПР — СТ, подаются на вход устройства УРС. Пусковые органы ПО — ФОЛ и линей­ные органы КПР — Л устанавливаются на соответствующих подстанциях. На рис. 1.4 а ПО ФОЛ показаны в обобщенном виде.

Рис. 1.4. Децентрализованный ком­плекс АПНУ узла электростанции

Фиксация односторонних отключений линий с удаленных от электростанции концов выполняется путем передачи сигналов по высокочастотному телеканалу. При необходимости разгрузки электростанции в цикле АПВ предусматриваются отдельные вы­ходы устройства ФОЛ и отдельные каналы, обеспечивающие разную глубину разгрузки электростанции сразу же при фикса­ции первого отключения линии (не ожидая АПВ) и в случае не­успешного АПВ.

Сигнал на разгрузку при близких тяжелых КЗ, фиксируемых ПО — БКЗ, подается через орган КПР — СТ, а сигнал при за­тяжных КЗ, фиксируемых ПО — ЗКЗ — минуя КПР — СТ не­посредственно на устройство УРС. Последнее объясняется тем, что затяжные КЗ представляют собой относительно редкий вид возмущений, приводящий к нарушениям устойчивости даже при минимальных нагрузках электростанций.

Задача отработки соответствующей ступени разгрузки элект­ростанции путем отключения генераторов или разгрузки турбин при поступлении сигнала на один из входов возлагается на об­щестанционное устройство УРС (распределяет воздействие по исполнительным устройствам ИУ блочного уровня с учетом фак­тической нагрузки энергоблоков и имеющегося регулировочного диапазона).

Несмотря на радиальную структуру, описанный комплекс АПНУ — децентрализованный. Дозировка разгрузки здесь про­изводится линейным и станционным устройствами КПР по ме­сту их установки. Наличие общестанционного устройства разгрузки УРС не является признаком централизованного по­строения комплекса, поскольку это устройство выполняет вспо­могательные функции распределения заданного объема разгрузки. Структурные схемы, близкие к описанной, имеют комплексы АПНУ Курской и Смоленской АЭС, Рязанской ГРЭС, релейный комплекс АПНУ Костромской ГРЭС и др.

Особенность структурного построения централизованных комплексов: 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. Задача ЛВУ, действую­щего по заданному алгоритму, — формирование дозировки уп­равляющих воздействии (АДВ) для каждого пускового органа и выдачи ее на устройства запоминания дозировки (УАЗД). Цент­рализованный комплекс может дополняться отдельными децент­рализованными автоматиками (например, автоматикой разгруз­ки при близких или затяжных КЗ), использующими для своего действия лишь локальную информацию.

Необходимость в специальных устройствах АЗД вызвана тре­бованием максимального быстродействия АПНУ — к моменту срабатывания любого пускового органа цепи реализации рассчи­танных в ЛВУ управляющих воздействий должны быть сформированы. При реализации воздействий ЛВУ находится вне кон­тура управления; управляющие сигналы от пусковых органов через цепочки, сформированные в УАЗД, поступают на испол­нительные органы. Настройка УАЗД меняется циклически с ин­тервалом времени, необходимым для расчета в ЛВУ дозировки воздействий для всех пусковых органов комплекса.

Два варианта структурных схем централизованных комплек­сов АПНУ показаны на рис. 1.5. В обоих вариантах в ЛВУ по­ступают телеизмерения ТИ текущих параметров режима и телесигнализация ТС о ремонтных или аварийных изменениях схемы. Для передачи телеизмерений используются каналы теле­механики повышенной надежности; они же или высокочастот­ные каналы служат для телесигнализации.

В первом варианте (рис. 1.5 а) устройство АЗД установлено там же, где и ЛВУ (совмещенное УАЗД). Все телеканалы пере­дачи аварийных сигналов от пусковых органов направлены к ме­сту установки ЛВУ и АЗД, откуда каналы передачи исполни­тельных команд веерно расходятся к местам реализации воздей­ствий. Во втором варианте (см. рис. 1.5 б) одно, два или более устройств АЗД устанавливаются в наиболее удобных местах по тракту передачи сигналов от ПО к местам реализации управля­ющих воздействий (вынесенные УАЗД). В первом варианте значительно проще решается сопряжение ЛВУ с УАЗД — не требуется организация надежных быстродей­ствующих каналов между этими устройствами. Однако второй вариант может дать существенный выигрыш в общем количестве используемых телеканалов. 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.

В децентрализованных комплексах каждая входящая в них автоматика действует независимо от других; их взаимное согла­сование проводится лишь в необходимой мере при выборе их ус-тавок и воздействий. В централизованных комплексах действие всех автоматических систем подчинено единому алгоритму. Па­мять ЭВМ и большой объем информации о схеме и режиме по­зволяют строить сложные алгоритмы противоаварийного управ­ления, дающие преимущества централизованным комплексам перед децентрализованными в плане обеспечения максимальных областей устойчивости; адаптивности настройки и минимума ущерба от реализации управляющих воздействий. Особенно это касается протяженных кольцевых и сложных многоконтурных схем, где комплексы с децентрализованной структурой позволя­ют осуществить лишь довольно «грубые» законы противоаварий­ного управления. Вместе с тем следует учитывать, что на нынешнем уровне развития технических средств централизован­ные комплексы на базе управляющих ЭВМ обходятся значитель­но дороже традиционных децентрализованных, сложнее их эксплуатация. Поэтому решение о выполнении централизован­ного комплекса в том или ином районе противоаварийного уп­равления должно быть подкреплено соответствующими техни­ко-экономическими обоснованиями.

2. Циклограмма (от греч. κύκλος - круг и γράφω - пишу) - графическое изображение циклического процесса (повторяющейся во времени последовательности событий, процессов или явлений)