1 (2020-03-03 00:45:35 отредактировано matu)

Тема: Определение частоты сигнала

Коллеги, возник следующий вопрос. Имеем распределенную генерацию (ветер), которая подключена через повышающий тр-р к сети 150 кВ. Станция связана с мощной узловой подстанцией, а также с потребительской подстанцией. В момент отключения линии связи (режима к.з. + АПВ, порядка 6-ти секунд) с узловой подстанцией генерация переходит в островной режим и питает нагрузку сети 150 кВ (потребительские п/ст 150/35 кВ).
В чем суть моего вопроса. В режиме отключения линии связи частота генераторов начинает плыть и они быстро отключаются технологическими защитами по частоте самих ветрогенераторов (ВЭУ). Но процесс как мне кажется существенно затягивается, т.к. по уставкам ВЭУ должны отключиться при 46 Гц, по факту частота падает до 40 Гц и ниже. Мой вопрос о том, как корректно измерить частоту несинусоидального сигнала, частота которого промодулирована временем, и по сути это непериодический сигнал. Хочу предъявить разработчику. Во вложении осциллограммы и мои расчеты в Матлаб. Частоту я определял как моменты пересечения с осью абсцисс. Момент к.з. и отключения линия связи 150 кВ приходится на 3 с.
Спасибо.

Post's attachments

AA1H1Q07A1_DR407_20200202070654.cfg 1.82 Кб, 18 скачиваний с 2020-03-03 

AA1H1Q07A1_DR407_20200202070654.dat 386.72 Кб, 14 скачиваний с 2020-03-03 

AA1H1Q07A1_DR407_20200202070654.hdr 15.05 Кб, 10 скачиваний с 2020-03-03 

untitled.bmp 1.04 Мб, 27 скачиваний с 2020-03-03 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

2

Re: Определение частоты сигнала

matu писал(а):
2020-03-03 00:33:37

В чем суть моего вопроса. В режиме отключения линии связи частота генераторов начинает плыть и они быстро отключаются технологическими защитами по частоте самих ветрогенераторов (ВЭУ).

А в режиме отключения - паузы АПВ существует ли баланс мощности, если отключение произойдёт при (в идеале) при балансе мощности, то частота останется той же и даже на нужно будет переходить с режима на режим, и .
А если частота так сильно падает, то наверняка огромный дефицит 50...60%, а то и больше.
Была у меня как-то такая задач - при разрыве сети действовала автоматика разгрузки. В текущем режиме измеряла генерацию и значение втекающей мощности и вычисляла значение текущего дефицита, а в случае аварийного разрыва, с учётом мобилизации  имеющегося ресурса генерации, делала откл. нагрузки и тогда сами ГТУ переходили без всяких последствий в островной режим.
Поэтому, прежде чем делать "предъяву" проверьте аварийный боланс мощности. Тем более, что в моём примере  мощность ГТУ фиксированная, мощность нагрузки варьируется, а у Вас, вообще все составляющие переменные, может ветра вообще нет и нет мощности от ВЭС!

3

Re: Определение частоты сигнала

До момента отключения генерация 11,2 МВт, потребления узла, который остался параллельно с генераций 15,1 МВт. 3,9 транзит от узловой подстанции. Думаю в цикле АПВ и могла работать АЧР на потребительских подстанциях, поэтому точность баланса сейчас тяжело будет установить. Установленная 50 МВт ВЭУ, максимальная в узле не более 23 МВт.
Мне больше не режимный вопрос интересен, а аналитика.

4

Re: Определение частоты сигнала

Чтобы посчитать частоту несинусоидального сигнала надо для начала дать определение этой самой частоты для несинусоидального сигнала. Можно, например, записать ваш сигнал в квазигармонической форме:
y(t) = A(t) * cos( Ф(t) ) и взять производную Ф(t)'. Это будет то, что называется мгновенной частотой. Но вряд ли подойдет здесь.

Наверное, все же, нужна частота "основной гармоники". Но у вас в напряжениях явно биения. А значит сигнал представляет собой наложение двух синусоид с близкими частотами. Алгоритмы расчета частоты будут их как то усреднять между собой. Можно разделить биения на два синуса и посмотреть частоту каждого из них, но, опять же, нужно ли? Вряд ли автоматика, которая должна была сработать так делает.

Я посчитал частоту методом похожим на ФАПЧ из прямой последовательности напряжений. Получилось похоже на ваш результат, просто чуть "чище". Просадка также ниже 40 Гц. Но просадка довольно быстрая - десятки герц в секунду. Такая быстрая скорость снижения частоты вполне могла повлиять на то, что алгоритмы "подзависли". Или просто там сильно большое окно усреднения, что реальная просадка смазалась.

http://rzia.ru/uploads/15941/thumbnail/SwgFCXlaJE6ArUioGy_b.png http://rzia.ru/uploads/15941/thumbnail/SwgFCXlaJE6ArUioGy_b.png

5 (2020-03-03 14:57:19 отредактировано ПАУтина)

Re: Определение частоты сигнала

matu писал(а):
2020-03-03 01:29:41

Мне больше не режимный вопрос интересен, а аналитика.

Согласен, режимные вопросы ни как не могут быть отнесены к аналитике.
и всё же, может взглянем по пристальней ...
как понял дефицит составил 15,1 - 11,2 = 3,9, или 3,9/11,2*100% = 35%, однако согласно всем НД должна работать ДАР, так как с такой аварией АЧР1 уже не справится! Сколько там постоянная времени инерции генератора ВЭС (или там инверторы) 0,5... 1с?, тогда пост. по частоте не более 0,5с. Скорость падения частоты будет не менее 5...10 Гц/c, существующая АЧР просто не успеет отработать, максимум 1...2 очереди 48,7 Гц, если такие есть.
Обратный ход, по осциллограмме (картинка)  частота с 50 Гц до 37 Гц  падает за 0,8с, получим линеаризованное значение 13/0,8 = 15 Гц/c! А в начале хода, наверняка, и более 20 Гц/с, Какая там на корнеплод на букву Х работа АЧР?!

На осциллограмме виден один проворот АР (смотрел ток фазы А) с длительностью периода 0,072 ....0,082 с, получим разница частот 14...12,5 Гц, опят совпало: частота ВЭС снижалась, до 36...37,5 Гц. При таких скоростях изменения частоты измерение её значения даже сложно пронормировать.
ещё одна осциллограмма, не знаю чем её можно открывать,
но по моему и так всё ясно
Вам нужно задуматься не как частоту измерять, а как скорость частоты измерять.

И всё же, это не самое главное, самое забавное как так, СО разрешил работу этих ВЭС без ЧДА?!
вот если бы она была, тогда бы уже при 46,5Гц отключилась.

Чтобы обеспечить успешность АПВ, нужно, что бы на момент включения частоты были близкими, а что бы они были близкими, на отключенном участке должен быть баланс мощности, что бы частота после возмущения восстановилась как можно ближе к номинальной, а у Вас ещё и выдержка времени АПВ 6с! Тривиальная задачка динамической устойчивости....

Ещё, вопрос,
практически сразу после отключения, то есть через заданную выдержку времени, судя по характеристикам и осциллограммам перевод ВЭС из параллельной работы в островной должен быть не позже чем через 0,1...0,15 с. После чего САУ ВЭС начинает самостоятельно стабилизировать частоту и напряжение на шинах для текущего значения генерации-потребления. Так или нет?
Если нет перевода режимов, то ВЭС просто свалится, так как для САУ нет эталона, в качестве которого была сеть. Может это и происходит даже если и есть ветер?

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6 (2020-04-27 23:00:34 отредактировано raw)

Re: Определение частоты сигнала

zigzag писал(а):
2020-03-03 10:42:19

Но у вас в напряжениях явно биения. А значит сигнал представляет собой наложение двух синусоид с близкими частотами.

+1
Очень похоже на то, что после отключения от сети две группы генераторов качались между собой какое-то время. Т.е. это не снижение частоты, а качания. Возможно, асинхронные.

zigzag писал(а):
2020-03-03 10:42:19

Можно разделить биения на два синуса и посмотреть частоту каждого из них, но, опять же, нужно ли?

Было бы интересно посмотреть насколько реально уходит частота. Скорее всего, одна частота уходит в плюс, вторая в минус. Разделить близкие частоты технически можно.

matu писал(а):
2020-03-03 00:33:37

Мой вопрос о том, как корректно измерить частоту несинусоидального сигнала

Так же, как для синусоидального. Несинусоидальность (гармоники) не меняют частоту периодического сигнала. Если, конечно, не принимать во внимание интергармоники.

Добавлено: 2020-04-28 11:55:51

ПАУтина писал(а):
2020-03-03 14:53:38

И всё же, это не самое главное, самое забавное как так, СО разрешил работу этих ВЭС без ЧДА?!
вот если бы она была, тогда бы уже при 46,5Гц отключилась.

если частота на самом деле снижается так быстро, то, наверное, лучше поставить АБРС и потом уже думать о ЧДА как о втором эшелоне

7

Re: Определение частоты сигнала

raw писал(а):
2020-04-28 09:55:51

потом уже думать о ЧДА как о втором эшелоне

извините, я просто прикололся, но по моему какая-то делительная автоматика должна быть для баланса генерация-потребление.
Она должна работать по факту отключения, а не по ожиданию  снижения частоты.
АБРС это что? Автоматика блокировки регулятора скорости?

8 (2020-04-28 15:51:38 отредактировано raw)

Re: Определение частоты сигнала

ПАУтина писал(а):
2020-04-28 14:59:28

АБРС это что?

автоматика быстрой разгрузки станции

ПАУтина писал(а):
2020-04-28 14:59:28

Она должна работать по факту отключения, а не по ожиданию  снижения частоты.

этим она и занимается )