САРН

В начало ] Вверх ]

Rambler's Top100  

Система автоматического регулирования напряжения (САРН)
или
 система  группового управления возбуждением (СГУВ) 

      В белорусской энергосистеме автоматическое регулирование напряжения на шинах электростанции было внедрено в 1979 году на Лукомльской ГРЭС и в 1986 году на Березовской ГРЭС.

      Современные требования по надежности, точности, скорости регулирования и работе электростанций в предельных режимах по потреблению реактивной мощности потребовали выполнить модернизацию систем регулирования, находящихся в эксплуатации почти 25 лет.

      Такая работа была проведена на Лукомльской ГРЭС в 2002-2003 годах, в результате которой создано совершенно новое устройство на современной  элементной базе с усовершенствованной структурной схемой и расширенными функциональными возможностями.

      Структурно система автоматического регулирования напряжения (САРН) состоит из астатического регулятора напряжения шин 330кВ и астатического регулятора распределения реактивной мощности между генераторами. Критерием распределения служит величина располагаемой реактивной мощности генератора.

      Законы регулирования и параметры настройки позволяют одновременно достигать номинального тока ротора на всех генераторах в режиме выдачи реактивной мощности. Потребление реактивной мощности ограничивается тепловой характеристикой генератора либо пределом устойчивости, причем, как и в режиме выдачи, все генераторы достигают предела одновременно независимо от характеристики.

      Предусмотрен контроль за режимом генератора, включенного с резервным возбуждением, либо отключенным от САРН.

      Система защит обеспечивает контроль цепей измерения, схемы управления и при любых отклонениях от заданного закона блокирует действие системы переводом на ручное управление.

      САРН допускает работу не только с различными характеристиками генераторов, но и с различными системами возбуждения, корректируя управляющие воздействия в зависимости от постоянных времени и статизма. На Лукомльской ГРЭС к САРН подключено шесть генераторов ТВВ-320 с системами возбуждения ЭПА 325, один генератор ТВВ-320 с системой возбуждения ЭПА 500 и один генератор ТВВ-320 с системой возбуждения СТН-1В-550-3000.

      САРН построен по двухуровневой схеме. Верхний уровень – центральный регулятор, нижний уровень – блоки управления.

      Верхний уровень представляет собой промышленный компьютер, подключенный к общестанционной сети и связанный по физическому интерфейсу RS-485 с блоками управления. Для отображения текущей и заданной информации к компьютеру подключены ЖКИ монитор и панель управления (рис. 1). На мониторе отображаются заданные и текущие параметры регулирования. Кроме того на экран монитора, дополнительно подключив клавиатуру, можно вызвать таблицы настроечных коэффициентов. В рабочем режиме эти операции недоступны. На панели управления отображается заданное и текущее значение напряжения на шинах станции. Изменение задания возможно только с панели управления или по общестанционной сети.

 Рис. 1 ЖКИ монитор начальника смены станции.

 

      Входными сигналами для центрального регулятора являются:

  •          текущее значение напряжения на шинах станции;

  •          суммарная активная мощность станции;

  •          суммарная реактивная мощность станции;

  •          заданное значение напряжения на шинах станции;

  •          информация от блоков управления.

      Специализированное программное обеспечение находится на встроенных флэш-дисках. Программирование осуществлялось на языке Си.

      В системе предусмотрен режим записи на внешний магнитный носитель всех контролируемых параметров САРН, что позволяет проводить анализ процесса регулирования.

      Блоки управления (рис. 2) построены на базе модулей информационно-измерительной системы «Серия 300» и содержат модули:

  •          центральный процессор;

  •          дискретного ввода;

  •          аналогового ввода;

  •          дискретного вывода.

 

 Рис. 2 Блок управления генератором.

 

      Процессорный модуль изготовлен на высоко интегрированном процессоре фирмы AMD Ам188ES. Программное обеспечение написано на языке Си.

      Блок управления собирает данные о состоянии и режиме работы генератора и передает по запросу на центральный регулятор. Центральный регулятор обрабатывает данные со всех блоков управления и принимает решение об управляющем воздействии. Блок управления получает команду и формирует управляющие сигналы.

      В ходе проведенных натурных испытаний САРН были определены основные характеристики:

  •  точность поддержания напряжения на шинах 330кВ - ±0,6кВ или  ±0,2% от уставки задания;

  •  скорость изменения напряжения на шинах 330кВ    -  50В/сек;

  •   точность распределения реактивной мощности -      1% (от располагаемой реактивной мощности генератора).

В качестве иллюстрации к работе САРН на рис. 3¸5 приведена запись процесса поддержания напряжения и перераспределения реактивной мощности при разгрузке по активной мощности ТГ2, ТГ7.

 

Рис. 3 График поддержания заданной уставки напряжения шин 330 кВ.

 

Рис. 4 График суммарной реактивной мощности

Рис. 5 График изменения активной мощности генераторов

       На рис. 6, 7 показан процесс снижения напряжения с 355кВ до 345кВ и переходом генераторов в режим потребления реактивной мощности.

            

 Рис. 6 График изменения напряжения на шинах станции

 Рис.7 График изменения реактивной мощности генераторов

 

       На рис.8 и 9 показан процесс повышение напряжения на шинах станции с 340 кВ до 350кВ. При этом активная мощность ТГ2 была 205 мВт, ТГ4 и ТГ7 по 150 мВт (зимний режим работы станции).

 

Рис. 8 График изменения напряжения на шинах станции

 Рис. 9 График изменения реактивной мощности станции и генераторов.

            На рис. 10 представлен процесс, иллюстрирующий динамические характеристики системы.

Рис. 10 График изменения напряжения.

           Пуско-наладочные работы и испытания были выполнены в течении трех дней персоналом Лукомльской ГРЭС, НП ОДО «ПБЛ Ком» и РУП «БелТЭИ». В настоящее время система успешно эксплуатируется на Лукомльской ГРЭС.