1 В.Г. НАРОВЛЯНСКИЙ, Д.Р. ЛЮБАРСКИЙ, А. Б. ВАГАНОВ, ОАО «Институт «Энергосетьпроект», г. Москва И.А. ИВАНОВ, ООО «Энергоизмеритель», г. Москва МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАСТРОЙКИ МИКРОПРОЦЕССОРНОГО УСТРОЙСТВА ЛИКВИДАЦИИ АСИНХРОННОГО РЕЖИМА АЛАР-М Actual Trends in Development of Power System Protection and Automation 7-10 September 2009, Moscow

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АЛГОРИТМЫ УСТРОЙСТВ АЛАР Методы Признаки асинхрон- ного режима Для использования требуется: Примеры реализации Параметры контролируемого участка Анализ режимов энергосистемы Контроль годографов напряжения тока, мощности Косвенные Да Релейные и микропроцессорные устройства Контроль угла между напряжениями на границах участка ПрямыеНет Микропроцессорные устройства Выявление критической точки устойчивости режима ПрямыеНет АЛАР-М

3 УСТРОЙСТВО АВТОМАТИКИ ЛИКВИДАЦИИ АСИНХРОННОГО РЕЖИМА АЛАР-М Разработано в 2000 г. Модернизировано в 2003 г. и в 2008 г. В настоящее время работает в: –ОЭС Центра –ОЭС Северо-Запада –ОЭС Юга –ОЭС Урала –ОЭС Сибири –ОЭС Востока АЛАР-М - первое современное микропроцессорное устройство, использующее прямой признак развития АР

4 ИСПЫТАНИЯ УСТРОЙСТВ АЛАР-М правильно срабатывает по выявлению заданного количества циклов АР, правильно реагирует на наличие или отсутствие ЭЦК на контролируемом участке, не имеет ложных срабатываний, правильно срабатывает в условиях искажения формы синусоиды тока и напряжения, обеспечивает выявление АР в период паузы ОАПВ, надёжно блокируется на время всех видов КЗ и коммутационных переключений, надёжно работает в паре «основной – резервный», не допускает двухстороннего обесточивания подстанции, обеспечивает защиту участков электропередачи с промежуточным отбором мощности. Приемные испытания комиссии РАО ЕЭС, 2000 г. В рамках комплексных испытаний устройств АЛАР по заданию ОАО «СО ЕЭС», 2006 – 2008 г.г. Перечень испытаний: Результаты испытаний: Во всем многообразии аварийных режимов, обусловленных различными видами аварийных возмущений в условиях изменения в широком диапазоне состава сети, генераторов и режима, устройство АЛАР-М:

5 ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА Срабатывание по достижении угла между векторами напряжения на границах участка. Отсутствие необходимости выявления положения ЭЦК. Отсутствие необходимости предварительного анализа режимов энергорайона. Простота настройки координации работы «основного» и «резервного» устройств и устройств на смежных линиях. Автоматическая блокировка при КЗ и коммутациях в сети.

6 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА Выявление асинхронного режима: Устройство измеряет напряжения и токи фаз в месте установки устройства и формирует из них прямые последовательности тока и напряжения. Используя параметры контролируемого участка, рассчитывает вектор напряжения прямой последовательности на дальнем конце контролируемого участка. Определяет разностный угол между векторами напряжений. Превышение разностным углом величины (проворот) является прямым признаком возникновения асинхронного хода. При этом ЭЦК заведомо находится на контролируемом участке. По нарастанию или убыванию указанного угла перед проворотом определяется знак скольжения, что позволяет различать избыточную/дефицитную часть ЭЭС. Выявив предустановленное количество проворотов, устройство формирует сигнал на управляющее воздействие с учётом знака скольжения угла. Блокировка при КЗ и коммутациях в сети: Основана на выявлении специальным алгоритмом (патентуется) отличия скачкообразного изменения угла при КЗ и коммутациях от монотонного изменения угла в процессе асинхронного хода.

7 ПАРАМЕТРЫ НАСТРОЙКИ Параметры контролируемого участка (двух смежных участков) электропередачи Параметры ступеней Флаги режима работы Уставки устройства количество проворотов контрольное время ожидания следующего проворота величина паузы после срабатывания ступени «основной - резервный» «работа с расширенной зоной» «отключить проверку асимметрии тока»

8 ПАРАМЕТРЫ КОНТРОЛИРУЕМОГО УЧАСТКА Задают величину комплексного сопротивления участка. Когда участок состоит из двух смежных линии, основной и дополнительной, задают комплексные сопротивления каждой линии. При установке АЛАР-М для контроля линий, содержащих узлы с существенным отбором мощности, в предельном по условиям статической устойчивости режиме рассчитывают суммарную величину отбора мощности в промежуточных узлах контролируемой ветви и определяют её долю по отношению к перетоку по линии. Если отбор не превышает 30% используют комплексное сопротивление контролируемого участка. Если превышает, то участок представляют в виде эквивалентного четырёхполюсника. Для расчёта таких уставок в комплект АЛАР-М входит специальная подпрограмма. При этом используются только электрические характеристики ветви и значения отбора мощности в промежуточных узлах.

9 ФЛАГИ КООРДИНАЦИИ РАБОТЫ Основной - резервный Устройства автоматически считают себя «основными», если для них скольжение угла положительное. В противном случае оно – «резервное». «Резервное» устройство выдаст сигнал на управляющее воздействие, когда количество выявленных проворотов окажется больше предустановленного на заданную величину. Обычно резервное устройство выдаёт управляющее воздействие на 1 проворот позже основного. Работа с расширенной зоной Электрические характеристики контролируемого участка всегда известны с некоторой погрешностью. Уставкой «полуширина зоны» задают эту погрешность. Если ЭЦК находится на дальнем конце контролируемого участка, т.е. в «расширенной зоне», к предустановленному числу проворотов автоматически добавляется ещё 2 проворота. Отключить проверку асимметрии тока Флаг используют в тех случаях, когда необходима работа при значительной несимметрии тока во время проворота. Обычно при асинхронном режиме, когда контролируемый угол приближается к 180 0, система фазовых токов почти симметрична. Исключения возникают, когда провороты начинаются, например, ещё во время однофазного КЗ, а пауза ОАПВ сильно затянулась. Если необходимо как можно быстрее прервать развитие АР, выставляют этот флаг.

10 МЕТОДИКА НАСТРОЙКИ АЛАР-М подготавливают электрические параметры контролируемого участка и схему расположения смежных устройств АЛАР; в Руководстве по эксплуатации выбирают вариант конкретного использования устройства; определяют уставки, необходимые для выявления АР в этом варианте работы устройства; определяют уставки координации работы смежных устройств; передают подготовленный набор уставок в устройство. Настройка устройства представляет собой последовательность простых операций

11 СНИЖЕНИЕ ТРУДОЗАТРАТ ПРИ НАСТРОЙКЕ АЛАР-М Настройка АЛАР-М для работы на конкретном участке энергосистемы является простым и быстрым процессом и позволяет существенно снизить трудозатрат по сравнению с настройкой прежних устройств АЛАР. В проекте 2008 г. по реконструкции противоаварийной автоматики одной из энергосистем устанавливались устройства АЛАР на основе старых алгоритмов, определение уставок которых требует расчётов режимов и годографов сопротивлений и токов, и устройства АЛАР-М, которые таких расчётов не требуют. В таблице приведены объёмы проектной документации в части расчёта уставок устройств устройств. Количество устройств Количество стр. проектной документации Относит. объём на одно устройство Устройства АЛАР на основе старых алгоритмов % Устройства АЛАР-М414%