УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОБОРУДОВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

1. Устройство для защиты оборудования электроэнергетической системы переменного тока, содержащее:
первое средство (15, 15', 34, 35, 41-46), сконфигурированное для детектирования параметров электрической мощности энергетической системы,
второе средство (18, 18'), сконфигурированное при рассмотрении электроэнергетической системы в качестве эквивалентной двухмашинной системы, имеющей на каждом из ее противоположных концов одну абстрактную электрическую машину (2, 3, 2', 3') с электродвижущей силой и межсоединением (4, 4') между ними, с возможностью использования значений детектированных параметров для предоставления информации, относящейся к возникновению проскальзывания полюса в электроэнергетической системе, определенного в качестве состояния, в котором угол между электродвижущими силами двух абстрактных электрических машин выходит за 180°, и
третье средство (20, 20'), сконфигурированное, на основании упомянутой информации, с возможностью выполнения управления для защиты оборудования электроэнергетической системы,
отличающееся тем, что первое средство сконфигурировано с возможностью измерения частоты тока и напряжения по меньшей мере в одном местоположении (16, 16', 31, 32) в электроэнергетической системе вдоль межсоединения между двумя абстрактными электрическими машинами, а устройство содержит четвертое средство (19, 19'), сконфигурированное с возможностью использования значений частоты тока и напряжения, измеренных первым средством, для определения, возникло ли качание мощности в электроэнергетической системе, причем качание мощности определено как изменение угла между электродвижущими силами в следствии возникновения каких-нибудь нарушений электроэнергетической системы, и если возникновение качания мощности было определено, определения, расположено ли местоположение измерения на стороне электродвигателя или стороне генератора потенциального электрического центра проскальзывания полюса вдоль межсоединения, причем центр определен в качестве местоположения, где напряжение становится нулевым во время проскальзывания полюса, и отправки этой информации дополнительно в третье средство (20, 20') для использования при управлении для защиты электроэнергетической системы, при этом четвертое средство (19, 19') сконфигурировано с возможностью определения, что качание мощности возникает, если значения частоты тока и напряжения, выданные первым средством, показывают, что измеренный вектор тока начинает вращаться быстрее/медленнее, чем измеренный вектор напряжения, и их относительный угол является непрерывно возрастающим/убывающим.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что четвертое средство (19, 19') сконфигурировано с возможностью, при определении возникновения качания мощности, определения, что это местоположение (16, 16', 31, 32) расположено на стороне электродвигателя потенциального электрического центра проскальзывания полюса в двухмашинной системе, если частота тока, измеренная первым средством (15, 15', 34, 35, 41-46), выше, чем частота напряжения в местоположении, и определения, что это местоположение расположено на стороне генератора потенциального электрического центра проскальзывания полюса в двухмашинной системе, если частота тока, измеренная первым средством, ниже, чем частота напряжения в этом местоположении.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что первое средство (15) сконфигурировано с возможностью измерения частоты тока и напряжения в дополнительном местоположении, а четвертое средство (19) сконфигурировано с возможностью, при определении возникновения качания мощности, определения, что дополнительное местоположение расположено на стороне электродвигателя потенциального электрического центра проскальзывания полюса в двухмашинной системе, если частота тока, измеренная первым средством, выше, чем частота напряжения, в дополнительном местоположении, и определения того, что дополнительное местоположение расположено на стороне генератора потенциального электрического центра проскальзывания полюса в двухмашинной системе, если частота тока, измеренная первым средством, ниже, чем частота напряжения в дополнительном местоположении.
4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно сконфигурировано с возможностью защиты электроэнергетической системы, имеющей блок (10) генератора (11) и трансформатора (12), присоединенный через станцию (13) высокого напряжения к системе (14) высокого напряжения для передачи электроэнергии, причем устройство содержит первое средство (15), расположенное на межсоединении между блоком генератора/трансформатора и станцией высокого напряжения, а третье средство (20) сконфигурировано, по приему информации из второго средства (18), относящейся к возникновению проскальзывания полюса, и информации из четвертого средства (19) о том, что местоположение измерения расположено на стороне электродвигателя электрического центра в двухмашинной системе, с возможностью воздействия на оборудование, управляющее работой блока генератора/трансформатора в направлении получения устойчивости электроэнергетической системы и/или управления элементом (21) для отсоединения генератора от энергосистемы высокого напряжения или прекращения работы генератора.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что третье средство (20) сконфигурировано, по приему информации из второго средства (18), относящейся к возникновению проскальзывания полюса, и информации из четвертого средства (19) о том, что местоположение измерения расположено на стороне генератора электрического центра в двухмашинной системе, с возможностью ожидания предварительно определенного периода времени после возникновения проскальзывания полюса, и когда средство все же выдает информацию о том, что электроэнергетическая система неустойчива, с возможностью управления элементом (21) для отсоединения блока генератора/трансформатора от энергосистемы высокого напряжения.
6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно сконфигурировано с возможностью защиты электроэнергетической системы, имеющей синхронную машину, работающую в качестве электродвигателя, присоединенного через станцию высокого напряжения к системе высокого напряжения для передачи электроэнергии, причем первое средство (15) расположено на межсоединении между синхронной машиной и станцией (13) высокого напряжения, а третье средство (20) сконфигурировано, при приеме информации из второго средства (18), относящейся к возникновению проскальзывания полюса, и информации из четвертого средства о том, что местоположение измерения расположено на стороне генератора электрического центра в двухмашинной системе, с возможностью воздействия на оборудование, управляющее работой синхронной машины, в направлении получения устойчивости электроэнергетической системы и/или управления элементом (21) для отсоединения синхронной машины от энергосистемы высокого напряжения или прекращения работы синхронной машины.
7. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно сконфигурировано с возможностью защиты электроэнергетической системы в виде магистральной электроэнергетической системы, включающей в себя первую (2') и вторую (3') электроэнергетическую систему и межсоединение (4') между ними, причем четвертое средство (19') расположено на одном конце межсоединения, присоединяющемся к первой электроэнергетической системе (2'), причем упомянутое устройство содержит устройство (25), сконфигурированное с возможностью использования значений частоты тока и напряжения, измеренных первым средством (15') на конце межсоединения, и на основании информации о свойствах межсоединения, хранимой в памяти, для выполнения расчета, для оценки векторов напряжения и тока, преобладающих на другом конце межсоединения, присоединяющегося ко второй электроэнергетической системе (3'), и причем четвертое средство (19') сконфигурировано при определении возникновения качания мощности, с возможностью определения a) что электрический центр распложен в пределах межсоединения (4'), если частота тока выше, чем частота напряжения на одном конце межсоединения и, одновременно, частота тока ниже, чем частота напряжения на другом конце межсоединения, и b) что электрический центр расположен в электроэнергетической системе, расположенной на конце межсоединения с наименьшей разницей между частотой тока и частотой напряжения, если часта тока на обоих концах межсоединения одновременно выше либо ниже, чем частота напряжения.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что третье средство (20') сконфигурировано с возможностью, по информации из второго средства (18'), относящейся к возникновению проскальзывания полюса, согласно предыдущему определению a) посредством четвертого средства (19'), для управления элементом (21') для отсоединения межсоединения от электроэнергетической системы до или после возникновения проскальзывания полюса, для того чтобы минимизировать его влияние на две электроэнергетические системы, и согласно предыдущему определению b) посредством четвертого средства, для воздействия на оборудование, управляющее работой компонентов электроэнергетической системы, имеющей электрический центр в направлении получения устойчивости этой системы, и/или управления элементом для отсоединения этой электроэнергетической системы от межсоединения.
9. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно сконфигурировано c возможностью защиты электроэнергетической системы в виде ячеистой электроэнергетической сети (30), причем первое средство (34, 35) сконфигурировано c возможностью измерения частоты тока и напряжения в по меньшей мере двух местоположениях (31, 32) в ячеистой электроэнергетической сети, причем местоположения измерения выбираются так, что измерение выполняется первым средством в одном и том же коридоре потока энергии в пределах сети, давая второму средству возможность рассматривать ячеистую электроэнергетическую сеть в качестве эквивалентной двухмашинной системы, и причем четвертое средство сконфигурировано c возможностью, при определении возникновения качания мощности, для определения a) что электрический центр будет где-нибудь между двумя местоположениями (31, 32) измерения в пределах ячеистой электроэнергетической сети, если частота тока в одном местоположении измерения выше, чем частота напряжения, и, одновременно, частота тока ниже, чем частота напряжения в другом местоположении, и b) что электрический центр расположен вне части ячеистой электроэнергетической сети, ограниченной местоположениями измерения, и, по отношению к этому, за одним из двух местоположений измерения с наименьшей разницей между частотой тока и частотой напряжения, если в обоих местоположениях измерения ток имеет одновременно большую или меньшую частоту, чем напряжение.
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что четвертое средство сконфигурировано c возможностью определения, что качание мощности возникает в ячеистой электроэнергетической сети, если значения частоты тока и напряжения, выданные первым средством (34, 35), показывают, что измеренный вектор тока начинает вращаться быстрее/медленнее, чем измеренный вектор напряжения, в любом из двух местоположений измерения, и относительный угол вектора тока и вектора напряжения является непрерывно возрастающим/убывающим.
11. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно сконфигурировано c возможностью защиты электроэнергетической системы в виде ячеистой электроэнергетической сети (40), имеющей PMU (41-46) (блоки векторных измерений) во множестве разных местоположений в пределах ячеистой электроэнергетической сети, причем второе средство сконфигурировано c возможностью рассмотрения, в каждом местоположении PMU, двух частей ячеистой электроэнергетической сети, соединенных там, в качестве эквивалентной двухмашинной системы.
12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что четвертое средство сконфигурировано c возможностью использования значений частоты тока и напряжения, измеренных PMU (41-46) в каждом местоположении, для определения, возникло ли качание мощности в ячеистой электроэнергетической сети, и если возникновение качания мощности было определено, определения того, что местоположение PMU, где измеренная частота тока выше, чем измеренная частота напряжения, находится на стороне электродвигателя ячеистой электроэнергетической сети, и что PMU, где измеренная частота тока ниже, чем измеренная частота напряжения, находится на стороне генератора ячеистой электроэнергетической сети.
13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что четвертое средство сконфигурировано c возможностью использования информации из всех PMU (41-46) относительно упомянутых местоположений на стороне электродвигателя или стороне генератора дл определения, в какой части ячеистой электроэнергетической сети (40) расположен потенциальный электрический центр проскальзывания полюса.
14. Устройство по п.11, отличающееся тем, что четвертое средство сконфигурировано c возможностью определения, что качание мощности возникло в пределах ячеистой электроэнергетической сети (40), если в любом из местоположений измерения измеренный вектор тока начинает вращаться быстрее/медленнее, чем измеренный вектор напряжения, и относительный угол вектора тока и вектора напряжения является непрерывно возрастающим/убывающим.
15. Способ защиты электроэнергетической системы переменного тока, содержащий этапы, на которых:
a) детектируют параметры электрической мощности энергетической системы,
b) рассматривают электроэнергетическую систему в качестве эквивалентной двухмашинной системы, имеющей на каждом из ее противоположных концов одну абстрактную электрическую машину (2, 3, 2', 3') с электродвижущей силой и межсоединением (4, 4') между ними, и используют параметры, детектированные для предоставления информации, относящейся к возникновению проскальзывания полюса в электроэнергетической системе, определенного в качестве состояния, в котором угол между электродвижущими силами двух абстрактных электрических машин выходит за 180°, и
c) выполняют управление, на основании упомянутой информации, для защиты оборудования электроэнергетической системы,
отличающийся тем, что детектирование на этапе a) содержит этап, на котором измеряют частоту тока и напряжения в по меньшей мере одном местоположении в электроэнергетической системе вдоль межсоединения между двумя абстрактными электрическими машинами, причем способ содержит дополнительный этап d), выполняемый между этапом a) и b) или между этапом b) и c), на котором определяют, наряду с использованием измеренных значений частоты тока и напряжения, возникло ли качание мощности в электроэнергетической системе, причем качание мощности определено в качестве изменения угла между электродвижущими силами как следствие возникновения каких-либо нарушений электроэнергетической системы, и этап e), выполняемый, если возникновение качания мощности было определено на этапе d), на котором определяют, расположено ли местоположение измерения на стороне электродвигателя или стороне генератора потенциального электрического центра проскальзывания полюса вдоль межсоединения, причем электрический центр определен в качестве местоположения, будучи определенным в качестве местоположения, когда напряжение становится нулевым во время проскальзывания полюса, причем на этапе e) определяют, что возникает качание мощности, если измеренные значения частоты тока и напряжения показывают, что измеренный вектор тока начинает вращаться быстрее/медленнее, чем измеренный вектор напряжения, и их относительный угол является непрерывно возрастающим/убывающим, и на этапе c) информация, относящаяся к местоположению упомянутого потенциального электрического центра проскальзывания полюса, определенного таким образом, используется при управлении для защиты электроэнергетической системы.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что по определению возникновения качания мощности на этапе d), на этапе e) определяют, что местоположение (16, 16') измерения расположено на стороне электродвигателя потенциального электрического центра проскальзывания полюса в двухмашинной системе, если измеренная частота тока выше, чем частота напряжения в упомянутом местоположении, и определяют, что местоположение измерения расположено на стороне генератора потенциального электрического центра проскальзывания полюса в двухмашинной системе, если измеренная частота тока ниже, чем частота напряжения в упомянутом местоположении.
17. Компьютерная программа, загружаемая непосредственно во внутреннюю память компьютера, содержащая компьютерный программный код для побуждения компьютера, в отношении электроэнергетической системы переменного тока:
детектировать параметры электрической мощности энергетической системы,
вычислять, наряду с рассмотрением электроэнергетической системы в качестве эквивалентной двухмашинной системы, имеющей на каждом из ее противоположных концов одну абстрактную электрическую машину с электродвижущей силой и межсоединением между ними, и наряду с использованием детектированных параметров, данных, относящихся к возникновению проскальзывания полюса в электроэнергетической системе, определенного в качестве состояния, в котором угол между электродвижущими силами двух абстрактных электрических машин выходит за 180°,
обеспечивать управление, на основании данных, для защиты оборудования электроэнергетической системы,
детектировать посредством получения измерений частоты тока и напряжения в по меньшей мере одном местоположении в электроэнергетической системе вдоль межсоединения между двумя абстрактными электрическими машинами,
обеспечивать определение, наряду с использованием значений частоты измеренных тока и напряжения, возникло ли качание мощности в электроэнергетической системе, причем качание мощности является определенным в качестве изменения угла между электродвижущими силами как следствие возникновения любых нарушений электроэнергетической системы, при этом определяют, что качание мощности возникает, если значения частоты измеренных тока и напряжения показывают, что измеренный вектор тока начинает вращаться быстрее/медленнее, чем измеренный вектор напряжения, и их относительный угол является непрерывно возрастающим/убывающим,
обеспечивать определение, расположено ли местоположение измерения на стороне электродвигателя или стороне генератора потенциального электрического центра проскальзывания полюса вдоль межсоединения, причем центр располагается в местоположении, определенном в качестве местоположения, когда напряжение становится нулевым во время проскальзывания полюса, и
обеспечивать управление для защиты электроэнергетической системы посредством использования информации, относящейся к местоположению электрического центра проскальзывания полюса, определенного таким образом.
18. Компьютерный программный продукт, содержащий носитель хранения данных, читаемый электронным блоком, причем компьютерная программа по п.17 хранится на носителе хранения данных.
19. Электроэнергетическая система переменного тока, отличающаяся тем, что она содержит устройство для защиты оборудования упомянутой энергетической системы по любому из пп.1-14.
20. Использование устройства по любому из пп.1-14 для защиты оборудования электроэнергетической системы переменного тока.