Устройство для моделирования трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами

Изобретение относится к области моделирования объектов электрических систем и может быть использовано для воспроизведения реального непрерывного спектра нормальных и анормальных процессов в трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами в специализированных многопроцессорных программно-технических системах гибридного типа, предназначенных для всережимного моделирования в реальном времени электроэнергетических систем. Технический результат заключается в повышении точности моделирования трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами. Для этого в качестве модели линии использован блок моделирования линии. Блок микропроцессорный соединен с блоком моделирования линии, с блоком многоканального аналого-цифрового преобразования, с двумя блоками цифроуправляемой продольно-поперечной коммутации, с персональным компьютером/сервером. К аналоговым выходам блока моделирования линии подключены шесть преобразователей напряжение-ток и блок многоканального аналого-цифрового преобразования. Блок моделирования линии содержит блоки моделирования фаз А, В и С, каждый из которых содержит два блока реализации уравнений соответствующих фаз, блок вычисления токов поперечной проводимости фазы и блок вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы. 2 ил.

 

Изобретение относится к области моделирования объектов электрических систем и может быть использовано для воспроизведения реального непрерывного спектра нормальных и анормальных процессов в трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами в специализированных многопроцессорных программно-технических системах гибридного типа, предназначенных для всережимного моделирования в реальном времени электроэнергетических систем.

Известно устройство для моделирования n-проводной несимметричной линии электропередачи [авторское свидетельство СССР №429436, МПК G06G 7/62, опубл. 25.05.1974], содержащее блоки преобразования, блоки реализации моделей однопроводных линий, шину нулевого потенциала. Блоки преобразования выполнены в виде n-групп трансформаторов по n трансформаторов в каждой группе, причем первичные обмотки трансформаторов в каждой группе первого блока преобразования соединены параллельно и подключены к соответствующим входам устройства и к шине нулевого потенциала, а вторичные обмотки трансформаторов, по одной из каждой группы, соединены последовательно и подключены к входам моделей однопроводных линий и к шине нулевого потенциала. Вторичные обмотки трансформаторов в каждой группе второго блока преобразования соединены параллельно и подключены к соответствующим выходам устройства и к шине нулевого потенциала, а первичные обмотки трансформаторов, по одной из каждой группы, соединены последовательно и подключены к выходам моделей однопроводных линий и к шине нулевого потенциала.

Недостатком этого устройства является сложность точного задания параметров моделируемой линии ввиду физического моделирования, а также отсутствия возможности автоматического и автоматизированного управления этими параметрами с использованием компьютерных средств.

Известно устройство для моделирования линии [авторское свидетельство СССР №1383412, МПК G06G 7/62, опубл. 23.03.1988], содержащее модель линии, включающую элементы индуктивности, трансформаторы связи, группы накапливающих конденсаторов, элемент индуктивности нейтральной шины и модель короны, включающую конденсатор, резистор, ключевые элементы, делитель напряжения, компаратор, блок выделения модуля. Модель линии электропередачи включает n последовательно соединенных участков линии, каждый из которых содержит три индуктивных элемента, четыре группы из трех накапливающих конденсаторов. В каждом участке линии модели линии электропередачи второй вывод первого элемента индуктивности через последовательно соединенные первичные обмотки первого и второго трансформаторов связи подключен к первой фазе питания устройства, второй вывод второго элемента индуктивности через последовательно соединенные вторичную обмотку первого трансформатора связи и первичную обмотку третьего трансформатора связи соединен со второй фазой устройства, второй вывод третьего элемента индуктивности через последовательно соединенные вторичные обмотки второго и третьего трансформаторов связи подключен к третьей фазе питания устройства. Первые выводы первого, второго и третьего элементов индуктивности подключены соответственно к первой, второй и третьей фазам питания устройства. Первый и второй выводы первого накапливающего конденсатора первой и второй групп подключены соответственно к первой и второй фазам питания устройства, первый и второй выводы второго накапливающего конденсатора первой и второй групп соединены соответственно со второй и третьей фазами питания устройства, первый и второй выводы третьего накапливающего конденсатора первой и второй групп подключены соответственно к первой и третьей фазам питания устройства. Одни выводы накапливающих конденсаторов третьей и четвертой групп соединены соответственно с первой, второй и третьей фазами питания устройства, другие выводы накапливающих конденсаторов третьей группы объединены и через элемент индуктивности нейтральной шины соединены с объединенными другими выводами накапливающих конденсаторов четвертой группы. В каждой модели короны выходы блока выделения модуля и делителя напряжения соединены с одним входом компаратора, другой вход которого подключен к шине нулевого потенциала. Выход компаратора соединен с управляющими входами первого и второго ключевых элементов, информационные входы которых объединены и подключены к одним выводам накапливающего конденсатора и нагрузочного резистора. Вход блока выделения модуля и другие выводы накапливающего конденсатора и нагрузочного резистора модели короны соединены с соответствующей фазой питания устройства.

Недостатком этого устройства является технологическая сложность и громоздкость реализации, а также сложность точного задания параметров схемы замещения, реализуемых физическими элементами и отсутствие возможности автоматизированного задания, изменения и отображения параметров моделируемой линии с использованием компьютерных средств.

Наиболее близким, принятым за прототип, является устройство для моделирования активных и индуктивных сопротивлений линий электропередач [авторское свидетельство СССР №397937, МПК G06G 7/62, опубл. 17.09.1973], содержащее высокочастотный стабилизированный генератор переменного напряжения, трансформатор, выпрямитель с фильтрами, эмиттерный повторитель, операционные усилители, резисторы, конденсатор, потенциометр, масштабный блок. Выход генератора через последовательно соединенные трансформатор, выпрямитель и фильтр подключен к шинам питания эмиттерного повторителя и последовательно соединенных входного и выходного операционных усилителей. Между шиной нулевого потенциала и входом устройства включен масштабный блок, выход которого соединен со входом эмиттерного повторителя и с потенциометром, подключенным к шине нулевого потенциала. Выход эмиттерного повторителя соединен со входом выходного операционного усилителя через конденсатор, а выход потенциометра - со входом выходного операционного усилителя через резистор.

Недостатками данного устройства при моделировании трехфазных линий электропередач являются неучет поперечных проводимостей фаз, сложность точного задания и управления параметрами схемы замещения, реализуемыми физическими элементами, а также отсутствие возможности автоматизированного задания и изменения параметров моделируемой линии и отображения результатов моделирования с использованием компьютерных средств. К другим недостаткам данного устройства относится необходимость отсоединения его от модели сети для измерения параметров.

Задачей изобретения является реализация возможностей моделирования трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами с учетом взаимоиндукции, автоматизированного и автоматического задания и изменения параметров моделируемой линии и отображения результатов моделирования на персональном компьютере, а также повышения точности моделирования трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами.

Заявленное устройство для моделирования трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами, так же как в прототипе, содержит модель линии.

Согласно изобретению в качестве модели линии использован блок моделирования линии. Блок микропроцессорный соединен с блоком моделирования линии, с блоком многоканального аналого-цифрового преобразования, с двумя блоками цифроуправляемой продольно-поперечной коммутации, с персональным компьютером/сервером. К аналоговым выходам блока моделирования линии подключены шесть преобразователей напряжение-ток и блок многоканального аналого-цифрового преобразования. Аналоговые выходы и входы блока моделирования линии могут быть связаны с входами и выходами блоков моделирования линии n аналогичных устройств для моделирования трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами. Выходы первого, второго и третьего преобразователей напряжение-ток подключены к входам первого блока цифроуправляемой продольно-поперечной коммутации, а выходы четвертого, пятого и шестого преобразователей напряжение-ток подключены к входам второго блока цифроуправляемой продольно-поперечной коммутации, при этом входы-выходы первого и второго блоков продольно-поперечной коммутации являются фазными входами-выходами устройства, а выходы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого преобразователей напряжение-ток подключены к входам блока моделирования линии и к аналоговым входам блока многоканального аналого-цифрового преобразования. Блок моделирования линии содержит блоки моделирования фаз А, В и С, каждый из которых содержит два блока реализации уравнений соответствующих фаз, блок вычисления токов поперечной проводимости фазы и блок вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы. При этом входы двух блоков реализации уравнений фазы А соединены с выходами блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы А, с выходами блоков моделирования фазы В и фазы С, причем вход первого блока реализации уравнений фазы А соединен с выходом первого преобразователя напряжение-ток, а вход второго блока реализации уравнений фазы А соединен с выходом четвертого преобразователя напряжение-ток. Выходы двух блоков реализации уравнений фазы А соединены с входами блоков моделирования фазы В и фазы С, с входами блока вычисления токов поперечной проводимости фазы А, при этом выход первого блока реализации уравнений фазы А соединен с входом первого преобразователя напряжение-ток, а выход второго блока реализации уравнений фазы А соединен с входом четвертого преобразователя напряжение-ток. Выход блока вычисления токов поперечной проводимости фазы соединен с входом блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы, а выход блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы соединен с входом блока вычисления токов поперечной проводимости фазы. Входы блока многоканального аналого-цифрового преобразования соединены с выходами блоков реализации уравнений фазы А, с выходами блоков моделирования фазы В и фазы С, с выходами блока вычисления токов поперечной проводимости фазы А и блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы А. Входы и выходы блока моделирования фазы В соединены соответственно с выходами и входами блока моделирования фазы С, причем выходы блоков моделирования фазы В соединены с входами соответственно второго и пятого преобразователей напряжение-ток, а выходы блоков моделирования фазы С соединены с входами соответственно третьего и шестого преобразователей напряжение-ток. Выходы второго и пятого преобразователей напряжение-ток соединены с входами блока моделирования фазы В, а выходы третьего и шестого преобразователей напряжение-ток соединены с входами блока моделирования фазы С. Выходы и входы двух блоков реализации уравнений фазы А и входы блоков моделирования фазы В и фазы С могут быть связаны с входами и выходами блоков моделирования линии n аналогичных устройств для моделирования трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами. Цифровой выход блока микропроцессорного соединен с входами блоков реализации уравнений фазы А, с входами блоков моделирования фазы В и фазы С и с входами блока вычисления токов поперечной проводимости фазы А и блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы А.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для моделирования трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами.

На фиг.2 приведена структурная схема блока моделирования линии.

Устройство для моделирования трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами (фиг.1) содержит блок микропроцессорный 1 (БМП), цифровой вход которого соединен с цифровым входом-выходом блока многоканального аналого-цифрового преобразования 2 (БМАЦП), с цифровым входом блока моделирования линии 3 (БМЛ), с цифровыми входами блоков цифроуправляемой продольно-поперечной коммутации 4 (БЦУППК_i) и 5 (БЦУППК_j). Другой цифровой вход-выход блока микропроцессорного 1 (БМП) подключен к персональному компьютеру/серверу по компьютерной сети (на фиг.1 не показан). К выходам блока моделирования линии 3 (БМЛ) подключены преобразователи напряжение-ток 6 (ПНТ 1), 7 (ПНТ 2), 8 (ПНТ 3), 9 (ПНТ 4), 10 (ПНТ 5), 11 (ПНТ 6) и блок многоканального аналого-цифрового преобразования 2 (БМАЦП). Аналоговые выходы и входы блока моделирования линии 3 (БМЛ) могут быть связаны с входами и выходами блоков моделирования линии n аналогичных устройств для моделирования трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами (на фиг.1 не показаны). Выходы преобразователей напряжение-ток 6 (ПНТ 1), 8 (ПНТ 3) и 10 (ПНТ 5) подключены к входам блока моделирования линии 3 (БМЛ), к входам блока многоканального аналого-цифрового преобразования 2 (БМАЦП) и к входам блока цифроуправляемой продольно-поперечной коммутации 4 (БЦУППК_i). Выходы преобразователей напряжение-ток 7 (ПНТ 2), 9 (ПНТ 4) и 11 (ПНТ 6) подключены к входам блока цифроуправляемой продольно-поперечной коммутации 5 (БЦУППК_j), к входам блока многоканального аналого-цифрового преобразования 2 (БМАЦП) и к соответствующим входам блока моделирования линии 3 (БМЛ). Входы-выходы блоков цифроуправляемой продольно-поперечной коммутации 4 (БЦУППК_i) и 5 (БЦУППК_j) являются фазными входами-выходами устройства.

Блок моделирования линии 3 (БМЛ) устройства (фиг.2) содержит блок моделирования фазы А 12 (БМА), в состав которого входят блоки реализации уравнения данной фазы 13 (БРУi) и 14 (БРУj), блок вычисления токов поперечной проводимости фазы 15 (БВТ) и блок вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы 16 (БВН). Блок моделирования фазы В 17 (БМВ) и блок моделирования фазы С 18 (БМС) имеют структуру, аналогичную блоку моделирования фазы А 12 (БМА). Входы блоков реализации уравнений фазы А 13 (БРУi) и 14 (БРУj) соединены с соответствующими выходами преобразователей напряжение-ток 6 (ПНТ 1) и 7 (ПНТ 2), с выходами блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы 16 (БВН) и с выходами блоков моделирования фазы В 17 (БМВ) и фазы С 18 (БМС). Выходы блоков реализации уравнений фазы А 13 (БРУi) и 14 (БРУj) соединены с входами блоков моделирования фазы В 17 (БМВ) и фазы С 18 (БМС) и входами блока вычисления токов поперечной проводимости фазы 15 (БВТ). Входы блока многоканального аналого-цифрового преобразования 2 (БМАЦП) соединены с выходами блоков реализации уравнений фазы А 13 (БРУi) и 14 (BPУj), с выходами блоков моделирования фазы В 17 (БМВ) и фазы С 18 (БМС) и с выходами блока вычисления токов поперечной проводимости фазы 15 (БВТ) и блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы 16 (БВН). Выход блока вычисления токов поперечной проводимости фазы 15 (БВТ) соединен с входом блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы 16 (БВН), а выход блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы 16 (БВН) соединен с входом блока вычисления токов поперечной проводимости фазы 15 (БВТ). Выход блока реализации уравнений фазы А 13 (БРУi) соединен с входом преобразователя напряжение-ток 6 (ПНТ 1). Выход блока реализации уравнений фазы А 14 (БРУj) соединен с входом преобразователя напряжение-ток 7 (ПНТ 2). Входы и выходы блока моделирования фазы В 17 (БМВ) соединены соответственно с выходами и входами блока моделирования фазы С 18 (БМС). Выходы блоков моделирования фазы В 17 (БМВ) и фазы С 18 (БМС) соединены соответственно с входами преобразователей напряжение-ток 8 (ПНТ 3), 9 (ПНТ 4) и 10 (ПНТ 5), 11 (ПНТ 6). Входы блоков моделирования фазы В 17 (БМВ) и фазы С 18 (БМС) соединены соответственно с выходами преобразователей напряжение-ток 8 (ПНТ 3), 9 (ПНТ 4) и 10 (ПНТ 5), 11 (ПНТ 6). Цифровой выход блока микропроцессорного 1 (БМП) соединен с входами блоков реализации уравнений фазы А 13 (БРУi) и 14 (БРУj), с входами блоков моделирования фазы В 17 (БМВ) и фазы С 18 (БМС) и с входами блока вычисления токов поперечной проводимости фазы 15 (БВТ) и блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы 16 (БВН).

Блок микропроцессорный 1 (БМП) реализован с помощью микропроцессоров LPC2368FBD100. Блок многоканального аналого-цифрового преобразования 2 (БМАЦП) - с помощью аналого-цифровых преобразователей МАХ1324ЕСМ+. Все преобразователи напряжение-ток 6 (ПНТ 1), 7 (ПНТ 2), 8 (ПНТ 3), 9 (ПНТ 4), 10 (ПНТ 5), 11 (ПНТ 6) реализованы с помощью интегральных микросхем AD534KDZ. Блоки цифроуправляемой продольно-поперечной коммутации 4 (БЦУППК_i) и 5 (БЦУППКj) реализованы с помощью цифроуправляемых аналоговых ключей, варьируя положением которых можно осуществлять все виды коммутаций и несимметрий, а также цифроуправляемых сопротивлений, необходимых для реализации сопротивлений шунтов выключателей и переходных сопротивлений замыканий. Использованы цифроуправляемые аналоговые ключи МАХ4661 и цифроуправляемые сопротивления AD5443. Блоки реализации уравнений фазы А 13 (БРУi) и 14 (БРУj), блок вычисления токов поперечной проводимости фазы 15 (БВТ) и блок вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы 16 (БВН), а также аналогичные блоки, содержащиеся в блоках моделирования фазы В 17 (БМВ) и фазы С 18 (БМС), имеют цифроаналоговую структуру, позволяющую осуществлять неявное непрерывное интегрирование дифференциальных уравнений трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами, приведенных ниже. В частности, упомянутые блоки реализованы с помощью следующих микроэлектронных компонентов: цифроаналоговых преобразователей AD 5443, операционных усилителей ОР 2177, цифроуправляемых аналоговых ключей МАХ4661.

Схемотехнические решения всех блоков устройства ориентированы на применение исключительно интегральной микроэлектронной элементной базы и возможность их дальнейшей более глубокой интеграции.

Устройство для моделирования трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами работает следующим образом.

При включении напряжения питания на все цифровые входы блоков устройства поступают управляющие воздействия из блока микропроцессорного 1 (БМП), которые могут быть сформированы непосредственно в этом блоке или переданы в данный блок с персонального компьютера по компьютерной сети. Начинается процесс непрерывного неявного интегрирования дифференциальных уравнений трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами.

С помощью блоков моделирования фаз А 12 (БМА), В 12 (БМВ) и С 12 (БМС) реализовано непрерывное решение системы следующих дифференциальных уравнений, составленных для Т-образной схемы замещения линии электропередачи:

где ξ=А, В, С - индекс обозначения фаз;

i, j - индексы принадлежности параметров и переменных к левому и правому плечам схемы замещения;

L_ξi, L_ξj - индуктивности фаз;

M_мфi, M_мфj - междуфазные взаимоиндукции;

i_ξi, i_ξj - фазные токи;

U_ξi, U_ξj - фазные напряжения;

U_ξc - напряжение на поперечной проводимости схемы замещения;

L_0i, L_0j - индуктивности соответствующих контуров для тока нулевой последовательности;

3i_0i, 3i_0j - токи нулевой последовательности;

r_ξi, r_ξj - сопротивления фаз;

r_0i, r_0j - сопротивления соответствующих контуров для тока нулевой последовательности;

r_mni и L_mni - сопротивление и индуктивность n-го числа параллельных линий, оказывающих воздействие на левое плечо моделируемой линии;

r_mnj и L_mnj - сопротивление и индуктивность n-го числа параллельных линий, оказывающих воздействие на правое плечо моделируемой линии;

3i_0ni, 3i_0nj - токи нулевой последовательности n-го числа параллельных линий;

емкостная поперечная проводимость фаз;

активная поперечная проводимость фаз;

i_ξc - емкостной ток фаз;

i_ξR - ток утечки фаз.

На входы блоков реализации уравнений фазы А 13 (БРУi) и 14 (БРУj) поступают необходимые для решения переменные: соответствующие фазные напряжения U_Ai и U_Aj с выходов преобразователей напряжение-ток 6 (ПНТ 1) и 7 (ПНТ 2), фазные токи i_Bi, i_Ci и i_Bj, i_Cj и их производные , и , с выходов блоков моделирования фазы В 17 (БМВ) и фазы С 18 (БМС), напряжение емкости с выхода блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы 16 (БВН), токи нулевой последовательности i-го и j-го участков n-го числа параллельных линий 3i_0ni, 3i_0nj и их производные , с выходов других блоков моделирования линий. На выходах блоков реализации уравнения фазы А 13 (БРУi) и 14 (БРУj) соответственно формируются представленные напряжением фазные токи i_Ai и i_Aj, а также токи нулевой последовательности 3i_0i, 3i_0j и их производные Блоки реализации уравнений фазы А контуров 13 (БРУi) и 14 (БPУj) содержат цифроаналоговые преобразователи, с помощью которых реализуются коэффициенты L_ξi, L_0i, r_ξi, r_0i, М_мфi, r_mni и L_mni уравнения (1) и аналогичные коэффициенты уравнения (2), соответствующего правому плечу линии. Управление цифроаналоговыми преобразователями осуществляет блок микропроцессорный 1 (БМП).

С помощью блока вычисления токов поперечной проводимости фазы 15 (БВТ) и блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы 16 (БВН) реализованы уравнения (3-5). На вход блока вычисления токов поперечной проводимости фазы 15 (БВТ) поступают токи iA_i и iA_j с соответствующих выходов блоков реализации уравнения фазы А 13 (БРУi) и 14 (БPУj). На выходе формируются величины: ток iA_С, который поступает на вход блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы 16 (БВН) и вход блока многоканального аналого-цифрового преобразования 2 (БМАЦП), а также ток i_AR, который поступает на вход блока многоканального аналого-цифрового преобразования 2 (БМАЦП). На выходе блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы 16 (БВН) формируется напряжение UA_C, которое поступает на входы блоков реализации уравнения фазы А 13 (БРУi) и 14 (БPУj), вход блока многоканального аналого-цифрового преобразования 2 (БМАЦП) и вход блока вычисления токов поперечной проводимости фазы 15 (БВТ), осуществляя тем самым непрерывное решение уравнений (3-5) методом неявного интегрирования.

С помощью блоков моделирования фазы В 17 (БМВ) и фазы С 18 (БМС) аналогично реализовано непрерывное решение дифференциальных уравнений фаз В и С соответственно.

Входными переменными блока моделирования фазы В 17 (БМВ) являются фазные напряжения U_Bi и U_Bj, токи нулевой последовательности параллельных линий 3i_0ni, 3i_0nj и их производные , , фазные токи i_Ai и i_Aj блока моделирования фазы А 12 (БМА) и их производные , , фазные токи i_Ci и i_Cj - блока моделирования фазы С 18 (БМС) и их производные , , а выходными - фазные токи i_Bi и i_Bj - и их производные , .

Входными переменными блока моделирования фазы С 18 (БМС) являются фазные напряжения U_Ci и U_Cj, токи нулевой последовательности параллельных линий 3i_0ni, 3i_0nj и их производные , , фазные токи i_Ai и i_Aj блока моделирования фазы А 12 (БМА) и их производные , , фазные токи i_Bi и i_Bj блока моделирования фазы В 17 (БМВ) и их производные , , а выходными - фазные токи i_Ci и i_Cj и их производные , .

В итоге, формируемые на фазных выходах блока моделирования линии 3 (БМЛ), представленные напряжением математические переменные фазных токов с помощью преобразователей напряжение-ток 6 (ПИТ 1), 7 (ПНТ 2), 8 (ПНТ 3), 9 (ПНТ 4), 10 (ПНТ 5), 11 (ПНТ 6), преобразуются в модельные физические токи. Использование модельных физических токов позволяет адекватно осуществлять всевозможные продольные и поперечные коммутации при помощи соответствующих блоков цифроуправляемой продольно-поперечной коммутации 4 (БЦУППК_i) и 5 (БЦУППК_j). С помощью этих же блоков можно подключать внешние моделирующие устройства. Управление состояниями цифроуправляемых аналоговых ключей и цифроуправляемых сопротивлений блоков цифроуправляемой продольно-поперечной коммутации 4 (БЦУППК_i) и 5 (БЦУППК_j) осуществляет блок микропроцессорный 1 (БМП).

Результаты непрерывного решения уравнений математической модели трехфазной линии электропередачи поступают из блока моделирования линии 3 (БМЛ) в блок многоканального аналого-цифрового преобразования 2 (БМАЦП), оцифрованная информация из этого блока поступает в блок микропроцессорный 1 (БМП), а из него по компьютерной сети в персональный компьютер.

За счет предложенной конструкции заявленное устройство, по сравнению с прототипом, имеет расширенные функциональные и информационные возможности моделирования линии электропередачи, так как позволяет моделировать трехфазные линии электропередачи с учетом поперечных проводимостей, а также автоматизировано и автоматически задавать и изменять параметры моделируемой линии и отображать результаты моделирования на персональном компьютере. Высокая точность заявляемого устройства обеспечивается применением неявного непрерывного интегрирования дифференциальных уравнений, которое исключает методическую ошибку, а также учетом электромагнитного взаимодействия многоцепных и параллельных линий.

Устройство для моделирования трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами, содержащее модель линии, отличающееся тем, что в качестве модели линии использован блок моделирования линии, блок микропроцессорный соединен с блоком моделирования линии, с блоком многоканального аналого-цифрового преобразования, с двумя блоками цифроуправляемой продольно-поперечной коммутации, с персональным компьютером/сервером, к аналоговым выходам блока моделирования линии подключены шесть преобразователей напряжение-ток и блок многоканального аналого-цифрового преобразования, аналоговые выходы и входы блока моделирования линии могут быть связаны с входами и выходами блоков моделирования линии n аналогичных устройств для моделирования трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами; выходы первого, второго и третьего преобразователей напряжение-ток подключены к входам первого блока цифроуправляемой продольно-поперечной коммутации, а выходы четвертого, пятого и шестого преобразователей напряжение-ток подключены к входам второго блока цифроуправляемой продольно-поперечной коммутации, при этом входы-выходы первого и второго блоков продольно-поперечной коммутации являются фазными входами-выходами устройства, а выходы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого преобразователей напряжение-ток подключены к входам блока моделирования линии и к аналоговым входам блока многоканального аналого-цифрового преобразования; блок моделирования линии содержит блоки моделирования фаз А, В и С, каждый из которых содержит два блока реализации уравнений соответствующих фаз, блок вычисления токов поперечной проводимости фазы и блок вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы, при этом входы двух блоков реализации уравнений фазы А соединены с выходами блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы А, с выходами блоков моделирования фазы В и фазы С, причем вход первого блока реализации уравнений фазы А соединен с выходом первого преобразователя напряжение-ток, а вход второго блока реализации уравнений фазы А соединен с выходом четвертого преобразователя напряжение-ток; выходы двух блоков реализации уравнений фазы А соединены с входами блоков моделирования фазы В и фазы С, с входами блока вычисления токов поперечной проводимости фазы А, при этом выход первого блока реализации уравнений фазы А соединен с входом первого преобразователя напряжение-ток, а выход второго блока реализации уравнений фазы А соединен с входом четвертого преобразователя напряжение-ток; выход блока вычисления токов поперечной проводимости фазы соединен с входом блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы, а выход блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы соединен с входом блока вычисления токов поперечной проводимости фазы; входы блока многоканального аналого-цифрового преобразования соединены с выходами блоков реализации уравнений фазы А, с выходами блоков моделирования фазы В и фазы С, с выходами блока вычисления токов поперечной проводимости фазы А и блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы А; входы и выходы блока моделирования фазы В соединены соответственно с выходами и входами блока моделирования фазы С, причем выходы блоков моделирования фазы В соединены с входами соответственно второго и пятого преобразователей напряжение-ток, а выходы блоков моделирования фазы С соединены с входами соответственно третьего и шестого преобразователей напряжение-ток; выходы второго и пятого преобразователей напряжение-ток соединены с входами блока моделирования фазы В, а выходы третьего и шестого преобразователей напряжение-ток соединены с входами блока моделирования фазы С; выходы и входы двух блоков реализации уравнений фазы А и входы блоков моделирования фазы В и фазы С могут быть связаны с входами и выходами блоков моделирования линии n аналогичных устройств для моделирования трехфазной линии электропередачи с сосредоточенными параметрами; цифровой выход блока микропроцессорного соединен с входами блоков реализации уравнений фазы А, с входами блоков моделирования фазы В и фазы С и с входами блока вычисления токов поперечной проводимости фазы А и блока вычисления напряжения на поперечной проводимости фазы А.