Способ определения реактивной мощности однофазного переменного тока

 

Изобретение относится к технике автоматического управления электроэнергетическими системами и системами электроснабжения промышленных предприятий и может быть использовано в автоматических регуляторах возбуждения синхронных генераторов и автоматических регуляторах устройств динамической компенсации реактивной мощности. Целью изобретения является повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что дль синусоидальных напряжения и тока из HJ- пряжения U и напряжения IR, пропорционального току I, формируются их неортогональные составляющие U , L)(IR), (IR), разноименные составляющие, а именно U , (IR)и и, (IR), перемножаются, после чего производится вычитание полученных произведений. Результат пропорционален реактивной мощности В описании приводится пример реализации способа 3 ил (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

lsl>s G 01 R 21//06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (.Аь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4677129/21 (22) 11,04,89 (46) 07,12.91. Бюл. N. 45 (71) Московский энергетический институт (72) И,Н.Овчаренко и Н.И,Овчаренко (53) 621.317,016,25 (088,8) (56) Авторское. свидетельство СССР

¹ 1377759, кл. G 01 R 21/06, 1986.

Заявка ФРГ N.. 2065924, кл. G 01 R 21/06, 1978, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ОДНОФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к технике автоматического управления электроэнергетическими системами и системами электроснабжения промышленных предприятий и

Изобретение относится к технике автоматического управления электроэнергетическими системами и системами электроснабжения промышленных предприятий, в частности к технике противоаварийной автоматики и автоматического регулирования реактивной мощности, и может быть использовано в автоматических регуляторах возбуждения синхронных генераторов и автоматических регуляторах устройств динамической компенсации реактивной мощности, потребляемой промышленными предприятиями.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства. реализующего способ; на фиг.2 — принципиальная схема фазоповоротного элемента цепей формирования неоll l ртогональных составляющих U, U или (IR) >

„„SU „„16970 l5 Al может быть использовано в автоматических регуляторах возбуждения синхронных генераторов и автоматических регуляторах устройств динамической компенсации реактивной мощности, Целью изобретения является повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что дл синусоидальных напряжения и тока из н:-пряжения U и напряжения IR, пропорционального току I, формируются их неортогональные составляющие U, U (IR), (IR) . разноименные составляющие, а именно U,,(R) и U,,(IR), перемножаются, после чего производится вычитание полученных произведений. Результат пропорционален реактивной мощности. В описании приводится пример реализации способа. 3 ил. (IR) напряжений U или (IR); на фиг.3— векторные диаграммы, иллюстрирующие О соотношения электрических величин на входах и выходах цепей формирования неортогональных перемножаемых составляющих.

Сущность способа заключается в том, что из- - С) меряют мгновенные значения напряжения и тока и сдвинутые на некоторый одинако- (,П вый угол значения тока и напряжения, а реактивную мощность определяют расчетным путем, при этом угол сдвига выбирают а меньшим a/2 . Повышение быстродействия обусловлено меньшим временем задержки измерения сдвинутых по фазе значений тока и напряжения.

Устройство, реализующее способ, содержит (фиг,1) элемент 1 преобразования тока (в напряжение IR, например, в виде резистора (не показан). два фазоповоротных элемента 2 и 3 (на угол tj" = ) ). подкпюI 6! I7(315

+ s! I! (2 г г!» i? — ??) 1 (J(()(?, (:: );i(1

/ г (:?) (.)" »(. ?. / !,. L (sir!,n

Указан- Iblл . гсл

<)я 3 iijB",ц) г напоя)ке f (!Г() :: (!.!)::==! I !,) (фиг (1 0 С = 0 Г! Н Н 0 и 13 3 Е ги 8 Н!»

- -,,! „, SI!: (»), S;!aI())(T !, (c, 1 ?7 . (/" г == !.,"г, = ..), I »!i I 0

1 (? г» 1 г?? В!Г! ? 7! г

):= 1.!.») г (7(, (+ згп

Е HHb!8 < ВХОДI" ОМУ ЗЯ)КИ!»IУ 141ЯП!113)l<(3141»!f!f LI И

Ii ВЫХ ."1ду ВЛВМ?зн! а 1, ПBрвь<НО)КИТЕГ!и 4, 5, ПЕРВЫЕ ВХОДЬ? КОТОРЫХ П...:.::КЛЮЧЕН?-.. :К ВЫХОдам зт?еменг ов 2 и 8 состj BT тки!но, cI Вгорые к Вховlаги злеме ГГ()в 8 и ., i.;0018(lò 5

»;-. BBHH0. г?! „.?,;.! Иены(/1 В:;,;.ч i а-Ге!1b (? 131(о)" b!

К()ТО РОГО ПОДКГ! IQЧВН Ы г(В .? I Х Одс(М Г18 PB М Н 0ки- л й4и"

1? ЕОРТОГОНЯЛ ЬНЫЙ фаЗОГIO?!0P(IТI4bl(ЗЛЕмент 2(3) выпол.4яет я, -апример, В 13иде Ii.

Я <ти в!лого Ф(ля!ТРЯ ве рхн(1х гастот (. ) В?- !1, н;=-;

О НОВЕ НЕИНВЕР IP>?IÎÙ Г() В1<л!О (ВНЛЯ! ИНГг)ГраЛЬНОГС ОПЕра?цгИОН НОГО уС:". Витвляг Г !

<)(1Г,2) с резPI(:.Òîpам(. 8, 9 и конденсатором

1.) на Входах,! резистс?ргз -. ". ":: 0()l!?3 i ?01)l;,.3я- (5

ЗИ, („)!! ИМЕВ Г j- BpB I! 81 »?c I4 у, ) ®?(1-1 Xl f„? IЮ I 1(1- И

КОМ»1(BI

1?< ? г (г) = Г ), I / (, ! »?l . i, I

g/ ==- " < )17 2 СДвиГЯ

Il,?f3:.-,I и U =13 Bsrll; - --)

"), с? бес гечи = ае (ся п ри нС !е и — - х::= IP с)л л — R: Г:. - (4 Г .1)?. г?!ИГГ(СТЬ г С Н г = IСBT038 ". CI ССС-:Í.-;1:.»ЬЕННО, — ОГ,:pГГ?-1,;Вам.,ц г? 88 —; —: р»)в 8

1 1 СГ:-.) BBTB-. ",B!-! I-I

»(sT0(I?)10i 30 Озабг) 3 — 3 сiл гад, 1(?! 1И .: Обр;1ЗОМ, I18PBi»IH(3х

К521-.! I!, !? 808;c»;;10æ8 ",, » я; ?01 .Г, -О. г 1Л 1,HbfB iS(?0 rа?Вля;0! I?>f8 —,.- f" p(? ?, IPя !, -Г(,1, а

ПЕрЕМНожИтЕЛЕМ:!.= (.,г = 1,1 Л II Ц -= (4=1) Е G

?:Сл! <1.= !)?? в!и (1:i(, i."i=-Ü, I1 ) n в",»!! (? Г?

В!П г,г) : S f? 1. »)Г ()7 = (I R ) I -IJm Sl(! (!», (I!

". !гг? Sif! ((»), j + )» Г() ) =—

?„,, i!!„ ;S;!!1 О)„Т Sijj Г»7, 1: +

+ т/2 . г. - n j — ) ?

=- um!m,?Iã ()),?» C0S (гг?л - О. — (n ) =: U i =-:и ((?1 + а ) + г-!Япрюке -, ?я I..I Ipi 02 поступают на выходы вычитателя . :), Вь!ходно — напряжение кото(10! С! П POI?0P(j(Pi0) НЯЛ Ь НÎ О(-:, ЯКТ? : ВНОЙ МОЩНОСТИ 1 ? и q у == I (— " — (» 1 ) "/2 ) .

J(?b х -- L» " — c.г(1 (»?) + (g г +

» »

+ с;Н.1 (

Ог ".BñT0 ы Ябсолютног0 значения К(ш) ком-! ле <сного ксэфф ° циента передачи фазоповоротного заеме;-Ггв,З, К (Ки, ) = K(В) ) (. ) (JPI его фазы g, :.1 ) от изменений круговой

I:ромышленной ча(;тоты. Значение

К (0) ) =(.1) Т "1 - (ат возрастает в

<г?ункции а) .: с:здает положительные погреггв!40?Ст(1;реобр :зования, а угол

Z/!;, Гг) I)? =,-, - Я(Щ;»1т УМЕНЬШаЕтСЯ В фУНкции (г) и с(гадает согласнс (5) отрицательные погрешности При постоянной времени ,." =- ?»О)г? у<аэаг!НЫЕ ЧаСтОтНЫЕ ПОГрЕШНОсти устройства, функционирующего на ос4ове перем - с?кения неортогональных составляюгщих входных напряжений и тока, взаимно пс,: ос»;,ю,<омпенсируются. !

1ри сохране-IHIP! BBTDTHblx погрешно:TBIP греобоазования реактивной мощности, сво IcTBB14HII. х известному устройству, УВЕЛИЧИВЯЕ1(:Я i»Ь СТООДЕ(ЛС.ГВИЕ За СЧЕТ СНИи<ения по . 0 j! 14 и(;Й Времени неОртОГОндл ь: ОГО фазо Г 0 ОоотнОГО азfIBMBHTB!, т.е. Ф ВЧ (?фглг.2), вплот„г(0:- =-: )/с /3 c?p ) == 1,8

";9 с, т,8, в?ел(лчен:, е угла доy =- ((7 ==)т/3, 11ггг, зто-i:,pB(л -. уста 4овления Bjrãíàëà на урОВНЕ Г?,9(От ус-.аНО(:.И.ЗШЕГ()ся СОСтаВЛявт

-;у = 3 г =--)т,"-, т,е. поч:,и в два раза меньше, -:ЕМ У ИЗ(?? (.Т!40г0 УСтРГ)йСтаа, И СГ! ОЛ(ЗОВЯ Н ИЕ ИЗОбрЕтЕНИя ПОЗВОЛявт получить следующий ехнико-экономиче б9 7015 ских эффект. При применении устройства, реализующего способ определения реактивной мощности, в автоматическом регуляторе возбуждения синхронных генераторов сильного действия, в частности, в измерительном органе ограничителя минимального возбуждения по условию статической устойчивости электропередачи, благодаря его повышенному быстродействию, обусловленному использованием формирователей неортогональных составляющих, может быть повышена минимально допустимая передаваемая -в электроэнергетическую систему активная мощность в режиме потребления синхронным генератором реактивной мощности, т.е. увеличена пропускная способность электропередачи.

При использовании устройства, реализующего способ s автоматическом оегуляторе устройств динамической компенсации быстро изменяющейся реактивной мощности промышленных предприятий, эффективность которых зависит прежде всего от быстродействия измерительного преобразователя реактивной мошности, обеспечиваемого применением в нем формирователей неортогональных составляющик, может быть достигнут положительный эффект за счет снижения потерь мощности, улучшения коэффициента мощности, сни5 жения явления фликкера и повышения показателей качества электроэнергии в целом.

Формула изобретения

Способ определения реактивной мощности однофазного переменного тока, за10 ключающийся в том, что измеряют мгновенные значения синусоидального напряжения и тока и сдвинутые по фазе на одинаковый угол значения напряжения и тока и расчитывают реактивную мощность Q

15 по формуле

Q = U (t + y) i (т) — U (т) i (x + у), где y — угол сдвига фаз;

20 U (t), i (t) — мгновенные значения напря>ке н ия и тока и сети;

U (y), i (т y) — сдвинутые по фазе значения напряжения и тока, отличающийся тем, что, с цель э

25 повышения быстродействия, угол сдв а фаз выбирают меньшим л/ 2 .

gl!rp Г

Составитель С,Хромов

Редактор В.Бугренковя iexpea, М.Моргентал Коосектор М. Максимишинец

Заказ 4303 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и c)TI

". l 3035, Ь/1осква, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский ко(мбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 101