Устройство для стабилизации напряжения в электрических системах

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для автоматического регулирования напряжение в однофазных и трехфазных системах путем управления реактивной мощностью в широком диапазоне изменения параметров нагрузки и повышенных требований к форме кривой регулируемого напряжения. Цель изобретения - увеличение быстродействия регулирования и повышение надежности путем снижения протекания переходного процесса при коммутации секций конденсаторных батарей. Задача решается за счет реверсивного сдвигового регистра 12, блок фазового управления 7 и пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора 8. Управляемый реактор 3 непрерывного регулирования напряжения служит одновременно и элементом релейной системы дискретного его регулирования и переключением емкости конденсаторной батареи 2 и определяет зону нечувствительности последней областью изменения своего тока благодаря наличию пороговых элементов 11, срабатывающих при заданном максимальном и минимальном токах управляемого реактора 3, давая сигнал на переключение блоков коммутации 5, коммутирующих конденсаторную батарею от единого сигнала управления, поступающего с регулятора 8 напряжения. При этом реактивная мощность реактора 3 больше реактивной мощности отдельной коммутируемой секции конденсаторной батареи 2. 2 ил.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН

А1, щ) Н 02 J 3/12, 3/18

Щ,, ggа „ )

Щ Ц ? g,ð и - Qj>, --"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) .4603740/24-07 ! (22) 28.09.88 (46) 30.07.90* Бюл. М 28 (71) Тернопольский филиал Львовского политехнического института им. Ленинского комсомола (72) Я.Н. Герий, В.А. Кулинич и В.P. Липовецкий (53) 621.3 16.722.676.12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 915069, кл. G 05 F 1/70, 1980, Авторское свидетельство СССР

1156040, кл. С 05 F 1/70, 1983, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ (57) ИзоЬретение относится к электро.технике и может Ьыть использовано в устройствах для автоматического регулирования напряжения в однофазных и . трехфазных системах путем управления реактивной мощностью в широком диапазоне изменения параметров нагрузки и повышенных требований к форме кривой регулируемого напряжения. Цель изобретения - увеличение быстродействия регулирования и повышение надежности

„„ЯО 15822 5

2 путем снижения протекания переходного процесса при коммутации секций конденсаторных батарей. Задача решается за счет реверсивного сдвигового регистра 12, блока 7 фазового управления и пропорционально-интегральнодифференциального регулятора 8. Управляемый реактор 3 непрерывного регулирования напряжения одновременно служит элементом релейной системы дискретного его регулирования переключением емкости конденсаторной батареи 2 и определяет зону нечувствительности последней областью изменения своего тока благодаря наличию пороговых элементов 11, срабатывающих при заданном максимальном и минимальном токах управляемого реактора

3, давая сигнал на переключение блоков 5, коммутирующих конденсаторную батарею от единого сигнала управления, поступающего с регулятора 8 напряжения, При этом реактивная мощность реактора 3 больше реактивной мощности отдельной коммутирующей секции конденсаторной батареи 2, 2 ил.

1582275

ИзоЬретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для автоматического регулирования. напряжения в однофазных и трехфазных системах путем управления реактивной мощностью в широком диапазоне изменения параметров нагрузки и повышенных требований к форме кривой регулируемого напряжения ° . I

Цель изоЬретения - увеличение бы, стродействия регулирования и повышение

; надежности путем снижения интенсивнос ти протекания переходного процесса .при коммутации секций конденсаторной батареи.

На фиг. 1 приведена Функциональная схема устройства; на фиг. 2 - график, поясняющий работу устройства.

Устройство содержит последовательный реактор 1, конденсаторную батарею 2, состоящую из п секций одинаковой мощности, параллельный управляемый реактор 3 и нагрузку <<. Последовательно с секциями конденсатор-. ной батареи 2 включены блоки 5 коммутации, а с параллельным управляемым реактором 3 - блок .6 коммутации, выполненный в виде Ьыстродействующего ключа, соединенный управляющим входом с выходом Ьлока 7 фазового управления (БФУ). Вход БФУ 7 соединен с выходом пропорционально-интегральнодифференциального (ПИД) регулятора

8, вход которого подключен к выходу датчика 9 выходного напряжения

Выходы датчика 10 опорных напряжений и ПИД-регулятора 8 подключены к входам пороговых элементов 11. Ревер- 40 сивный регистр 12 сдвига, выходами соединенный с блоками 5 коммутации, . соединен с выходами пороговых элементов 11 и тактового генератора 13. Число выходов реверсивного сдвигового 45 регистра равно числу секций конденсаторной батареи 2.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, несущий информацию с датчика 9 выходного напряжения, поступает на ПИД-регулятор 8, который формирует единый сигнал управления

U для БФУ 7 и пороговых элементов

11. На пороговые элементы 11 с дат" .чика 10 ойорных напряжений поступают сигналь< акоп„v (акоп ° Когда U > 7 11оп, на выходах пороговых элементов 11 появляется сигнал, разрешающий сдвиг и формации на выходах реверсивного регистра 12 влево, т.е. на отключение секций конденсаторной батареи.?. Ког- да U (U > < Бо„,, на выходах порогооп я. вых элементов 11 появляется сигнал на хранение информации на выходах реверсивного регистра 12, т,е. состояние секций конденсаторной батареи

2 не изменяется.

Когда 0 у (Поп, на выходах порогобп2Ф вых элементов 11 появляется сигнал, разрешающий сдвиг информации на выходах реверсивного регистра 12 вправо, т.е ° на включение секций конденсаторных батарей.

Выходы реверсивного регистра 12 управляют блоками 5 коммутации, которые подключают или отключают секции конденсаторной батареи 2 к сети с частотой, задаваемой тактовым генератором

13. В зоне dUg = . оп- 1 оп регулир . оп, оп ние выходного напряжения осуществляется следующим образом: БФУ 7 преобразует сигнал управления в угол открытия быстродействующего ключа 6, которым подключается управляемый реактор

3 к сети. Угол открытия быстродействующего ключа 6 пропорционален сигналу управления, Для уменьшения переходного процесса при коммутации секций конденсаторной батареи зона регулирования управляемого дросселя выбирается больше зоны d0y и равна dUyp=

= 1Ы, О д2

При Б „ = <<,<, угол открытия равен

0, а при U > = U угол открытия равен

900 °

Таким образом, управляемый реактор 3 непрерывного регулирования напряжения одновременно служит элементом релейной системы дискретного его регулирования переключением емкости конденсаторной Ьатареи 2 и определяет. зону нечувствительности последней областью изменения своего тока благодаря наличию двух пороговых элементов 11 срабатывающих при заданном максимальном и минимальном токах управляемого реактора 3, давая сигнал на соответствующее переключение ключей 5, коммутирующих конденсаторную батарею от единого сигнала управления, поступающего с ПИД-регулятора

8 напряжения, при этом реактивная мощность управляемой индуктивности

3 превышает реактивную мощность от5 15822 дельной коммутируемой секции (2.12.n) конденсаторной батареи 2.

Последовательный сериесный реактор 1 образует с конденсаторной батареей 2 резонансную колебательную систему, обеспечивая регулирование выходного напряжения, и улучшая форму кривой выходного напряжения по сравнению с входным. При выходе иэ строя секции 2.1 конденсаторной батареи или блока 5 коммутации управление передается предыдущей или последующей секции с ее коммутирующим блоком с частотой, задаваемой тактовым генератором 13.

Таким образом, устройство для стабилизации напряжения в электрических системах позволяет максимально снизить протекание. переходных процессов 20 при коммутации секций конденсаторной батареи с одновременной стабилизацией выходного, напряжения меньше +14 (при изменении входного напряжения от

-153 до +104 и изменении, нагрузки от 25 нуля до номинального), а также floBbl шает устойчивость и надежность работы данной системы регулирования.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации напряжения в электрических системах однофазного и трехфазного переменного тока, содержащее реактор для подключения последовательно с нагрузкой, 35 секции конденсаторной батареи для подключения параллельно нагрузке, 75

6 блоки коммутации, соединенные с выходами секцийв конденсаторных батарей, тактовый генератор импуЛьсов, датчик выходного напряжения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия регулирования и повышения надежности путем снижения интенсивности протекания переходного процесса при коммутации секций конденсаторных батарей, оно снабжено управляемым реактором с блоком коммутации и с выводами для подключения параллельно нагрузке, реверсивным сдвиговым регистром, блоком фазового управления, пропорционально-интегрально-дифференциальным регулятором, пороговыми элементами и датчиком опорного напряжения, причем управляющие входы реверсивного сдвигового регистра соединены с выходами пороговых weментов, входы которых соединены с выходами датчика опорных напряжений и выходом пропорционально-интегральнодифференциального регулятора, к входу которого подключен датчик выходного напряжения, второй выход указанного регулятора соединен с входом блокафазового управления, выход которого соединен с блоком коммутации управляемого реактора, входы остальных блоков коммутации соединены с выходами реверсивного регистра сдвига, причем реактивная мощность управляемого реактора выбирается больше реактивной мощности секции конденсаторной батареи.

1582275

Составитель О. Наказная

Техред Л.Олийнык

Редактор. А. Orap

Корректор И. Кучерявая

Заказ 2093 Тираж 420 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент"., r Ужгород, ул. Гагарина,101