Локальное управление одним или несколькими средствами обеспечивает решение определенной задачи применительно к одному энергообъекту или в ограниченном энергорайоне. Примерами его реализации могут служить устройства регулирования возбуждения и скорости, устройства АПВ. Каждое из них выполняет свою функцию автономно, независимо от действия всех остальных. Автономно действуют отдельные однотипные устройства АЧР.
На решение некоторой общей задачи может быть направлено действие нескольких локальных устройств.
Рис. 22
Например, для обеспечения устойчивости электропередачи от удаленной электростанции в энергосистему большой мощности (рис. 22а) могут быть одновременно использованы устройство разгрузки электропередачи за счет ОГ и ОМТ, устройство кратковременного торможения генераторов применением ЭТ или ИРТ и др. При этом каждое из перечисленных устройств выполняет свои функции на основе информации о схеме и режиме электропередачи. Принцип локального управления сохраняется и при объединении функций управления некоторыми из перечисленных средств (например ЭТ и ОГ, ОМТ и ИРТ) в едином устройстве, т.к. задача обеспечения устойчивости данной электропередачи решается вне связи с задачами в других частях энергосистемы.
Локальность управления в основном сохраняется и при некотором расширении района управления, например, при передаче мощности от узла I в двух направлениях (рис. 22, б). При этом может возникнуть необходимость учитывать дополнительную исходную информацию и соответственно - усложнить алгоритм управления.
Структурная схема локального устройства управления.
На рис.23 приведена структурная схема, которая включает:
Рис. 23
I-датчик (или систему датчиков) контролируемых схемных и режимных параметров; II- преобразователь показаний датчиков; ПО -пусковые органы; Р - блок решения задачи дозировки управляющих воздействий; С - блок выбора ступени используемого средства управления; И - исполнительный орган, обеспечивающий реализации воздействия, К - орган контроля состояния (готовности) объекта (средства) управления.
Устройства весьма разнообразны по виду и сложности: от простейшего релейно-контакторного устройства с воздействием на один выключатель, до компьютерной системы. Показанные на рис. 23 элементы могут быть в составе устройства не единственными и, более того, многотипными. Например, одно устройство может иметь несколько различных типов датчиков, использовать несколько средств управления. Вместе с тем, некоторые элементы, например, П, С, К могут отсутствовать или совмещаться с другими. Большим разнообразием отличаются и технические характеристики отдельных элементов.
Датчиками являются показатели положения коммутирующей аппаратуры и измерители режимных параметров. Первые из них служат для определения состояния элементов схемы (включен-отключен). Измерение режимных параметров (тока, напряжения, частоты, мощности, фазовых углов и др.) предназначается для определения текущего режима, причем для локальных устройств характерно определение лишь некоторых показателей этого режима уровень частоты, значение перетока мощности по линии или в сечении и т.д. В качестве показателей положения могут использоваться блок-контакты коммутирующих аппаратов, так называемые нуль-органы и т.п. Измерение режимных параметров осуществляется с использованием типовых устройств измерения, применяемых в системе оперативного диспетчерского управления, а также специальных устройств измерения угла, частоты, скорости и др., обеспечивающих необходимые для целей управления точность, быстродействие, надежность.
Пусковые органы предназначены для фиксации возникновения аварийных возмущений, на которые рассчитано данное устройство. В качестве ПО используются пусковые органы релейных защит, либо специальные устройства, фиксирующие аварийные изменения параметров(сброс мощности, снижение напряжения, ускорение генератора и т.п.). ПО могут быть выполнены в виде отдельных элементов или совмещаться с датчиками Д.
Блок решения задачи дозировки (Р) предназначен для определения интенсивности (дозы) управляющего воздействия в зависимости от текущего состояния схемы и режима и (или) срабатывания пускового органа. В ряде устройств этот блок выполняет простейшие функции блокировки по тому или иному параметру (например, блокирование ЭТ при перетоке мощности, меньше заданного), или определения выдержки времени (АЧР II ). Но эти функции могут быть и существенно более сложными (см. раздел 3.2.3). Через блок Р может осуществляться внешнее воздействие на устройство управления, в частности - изменение настройки (уставки) устройства, воздействие от других устройств, централизованное автоматическое управление.
В соответствии с возлагаемыми задачами блок Р может представлять собой простейшую релейную схему, функциональный преобразователь или современную микро-ЭВМ.
Преобразователь И может представлять собой элемент масштабирования, усиления, выпрямления, преобразования аналог-код и др. В некоторых устройствах этот блок отсутствует, либо совмещается с блоками Р или Д.
Блок выбора ступени (С) служит для преобразования сигнала дозировки управляющего воздействия на выходе блока Р в сигнал, определяющий ступень (объем) используемого средства управления. Например, на выходе блока Р автоматики разгрузки передачи определяется мощность, на которую должна быть разгружена передача за счет ОГ. В блоке С выбираются отключаемые генераторы, суммарная мощность которых отвечает условию (20). При этом на блок С могут быть возложены дополнительные требования выбора отключаемых генераторов с учетом технических возможностей, экономических показателей и др. Иногда блок С не требуется или совмещается с Р. В наиболее сложных случаях блок С представляет собой логическое устройство, которое в соответствии с заданными условиями в зависимости от текущего состояния подготавливает цепи для прохождения исполнительных команд, отвечающих требуемому уровню управляющего воздействия. Например, при управляющем воздействии на разгрузку передачи (0:ΔΡ1) МВт - отключается генератор № I, (ΔΡ1 :ΔΡ2 ) - генераторы №1 и № 4 и т.д.
Исполнительные органы обеспечивают реализацию управляющих команд. Они представляют собой в зависимости от используемых средств управления либо коммутирующие аппараты, либо устройства непосредственного воздействия на момент турбины, возбуждение генераторов, режим преобразователей.
Орган контроля состояния объекта управления (К) в локальных устройствах используется в тех случаях, когда необходимо знать текущее значение ресурса управляющих воздействий (например, загрузку и, соответственно, возможный уровень ограничения мощности турбин для определения необходимого объема дополнительного ОГ). В некоторых случаях контроль необходим во избежание отрицательного эффекта управления. Например, форсировка ППТ (ВПТ) сверх допустимого по условиям текущего режима значения может привести к сбросу мощности. Иногда орган К просто фиксирует готовность к срабатыванию.
Система связей между элементами в устройствах регуляторного типа может служить для непрерывной передачи сигналов или иметь в своем составе пороговый элемент (зона нечувствительности в регуляторах скорости турбин). В устройствах программного типа связи могут служить как для передачи непрерывных сигналов (текущие значения некоторых режимных параметров), так и для передачи отдельных управляющих команд.
Устройства противоаварийного управления по техническим характеристикам весьма разнообразны, хотя могут иметь некоторые типовые элементы, и претерпевает изменения по мере совершенствования элементной базы в автоматике, электронике, вычислительной технике.
