Устройство для регулирования потоков мощности в кольцевой сети

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii 738()45

Ф

-.ф"

«« ,.;.: -„г(6l ) Дополнмтельное к авт. свил-ву (22) Заявлено 05.05.77 (2! ) 2483032/24-0 (5 l ) M. Кл. с присоединением заявки №

Н 02 3 3/06

Гасударственный комитет

СССР (2;5 ) Приоритет но делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.05,80. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 02.06е80 (53) УД К621.311. .1.072.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П . Базилевич и В. И. Подшивалов

Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОТОКОВ

MCULHOCTH В КОЛЫБВОЙ СЕТИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в замкнутых электрических сетях.

Известны устройства для регулирования потоков мощности в кольцевой сети с неоднородными линиями, которые включают 5 вольтодобавочный трансформатор, исполнительный элемент и орган управления. Уатавки органов управления этих устройств выбиршотся после предварительного выполнения серии расчетов режимов сети, а заl0 тем выставляются вручную и.".и по заранее понготоепеннон программе (lj. В некоторых случаях для расширения пределов регулирования используются специальные

15 схемы присоединения вольтодобавочных трансформаторов (2) .

При осуществлении автоматизации регу лирования известными средствами требуются сложные вычислительньre устройства, с помощью которых выполняются расчеты режимов сети и выдаются необходимые управляющие сигналы. В основном в настоящее время во многих энергосистемах про2 цесс регулирования осуществляется вручную.

Известно также устройство для авто- матического регулирования потоков мощности f3), в которОм функции Органа уп» равления и вычислительного устройства несет блок, выполненный на основе двухэлементного ваттметра. Это позволяет измерять уравнительную мощность и в зависимости от ее величины автоматически устанавливать наиболее экономичное потокораспределение.

Однако использование двухэлементного ваттметра для измерения уравнительной мощности возможно только в простейшей кольцевой сети, содержащей две параллельные линии без промежуточных отборов мощности, поэтому область применения такого устройства ограничена.

Известно устройство для осуществления автоматического регулирования потоков мощности в кольцевой сети (4). Устройство содержит вольтодобавочный трансформатор с поперечным регулированием, ко5 ф

Блок минимизации потерь содержит последовательно соединенные дифференциатор, усилитель, коммутирующий элемент и два элемента сравнения, в каждый из которых включены диоды, линия задержки, схема И, причем дифференциатор подктпочен к первому входу блока, коммутирующий элемент - ко второму и четвертому входам, к третьему входу подключена одна. из линий задержки, к первому выходу блока подключена одна из схем "И", второй, третий и четвертый выходы блока минимизации потерь подключены к коммутирующему элементу, а третий выход подключен к усилителю.

Блок запуска содержит источники питания силовых цепей и коммутирующий элемент, включенные последовательно, и иоточник питания цепей управления, подключенный к первому выходу блока, а коммутирующий элемент подключен ко второму, третьему и четвертому выходам и к первс му и второму входам блока °

Введенные в устройство блоки позволяют автоматически определить для каждого установившегося режима электричеокой сети минимум потерь активной мощности. Это исключает проведение предварительных расчетов, режима сети и нахождения минимума потерь.

На чертеже приведена блок-схема устройства, на которой измерительный орган

1 состоит из квадраторов 2, делителей напряжения 3 и сумматора 4, соединенных и оследовательно, входами подключен K трансформаторам тока 5. Выход измерительного органа 1, к которому присоеди:нен выход сумматора 4, соединен с первым входом блока 6 опенки режима и с первым входом блока 7 минимизации потерь.

Блок 6 оценки режима вторым входом подключен к первому выходу блока 7 минимизации потерь, а третьим входом к первому выходу блока 8 запуска.

В блоке 6 оценки режима первый ахоп соединен с входом алемента 9 фиксации изменения режима через замкнутый ключ коммутирующего элемента 10. Второй вход блока 6 соединен с входом коммутирующего алемента 11 и через разомкнутые ключи коммутирующих алементов 9 и 11 он подключен к третьему входу, который через разомкнутый ключ коммутирующего алемента 11 соединен с входом коммутирующего элемента 10, а через замкнутые ключи алементов 9 и 11 с выходом названного, блока.

Блок 7 минимизации потерь вторым входом подключен к выходу блока 6 оценки

3 73804 торый управляется от исполнительного органа. Кроме того устройство содержит измерительный орган потерь активной мощнс ти и управляющий орган.

Автоматическое регулирование потоков мощности по такой схеме осуществляется после настройки исполнительного органа на заданную величину разности относительных приростов потерь активной мощности. Эта величина должна определяться 1р для каждого режима сети путем предварительного электрического расчета на вычислительных машинах. При частых измерениях режима в сети заданная величина разности относительных приростов должна каждый раз изменяться. Кроме того, предварительные расчеты проводятся по прогнозируемым режимным параметрам и поэтому заданная величина относительных прироста является приближенной. Эти недо» статки снижают эффективность схемы yew ройства и ограничивают область его применения.

Цель изобретения заключается в повышении эффективности устройства регулиро- 25 вания пОтоков активной мОщнОсти в коль цевой сети, а также в расширении области его примен ения.

Поставленная цель достигается тем,что в известном устройстве,содержащем вольтодобавочный трансформатор, измерительный орган потерь активной мощности, управляющий и исполнительный органы, управляющий орган выполнен в виде блока оценки режима, блока запуска и блока минимиза ции- потерь„включенными между измерительным и исполнительным органами, причем блок оценки режима первым входом присоединен к измерительному органу, вторым входом - к первому выходу блока ми-, нимизации потерь, а третьим - к. первому выходу блока запуска, блок минимизации потерь первым входом соединен с измерительным органом, вторым - с выходом блока оценки режима, а третьим Й четвер- 4s тыМ входами - со вторым и третьим выходами блока запуска, второй выход блока минимизации потерь соединен с первым входом исполнительного органа, а третий и четвертый выходы - с двумя входами блока зыуска, четвертый выход блока запуска соединен со вторым входом исполнительного органа. Кроме того блок оценки

-режима содержит три коммутирующих эл мента, соединенные в блоке последователь но, причем первый из них подключен к первому нходу блока, второй - ко второму и третьему входам, а третий - к выходу блока и к его второму входу.

7380

Первый вход блока 7 минимизации потерь соединен через дифференциатор 13 с .входом усилителя 14, выход которого под»

10 ключен к первому выходу этого же блока через разомкнутый ключ коммутирующего элемента 15, диоды 16 и 17, линию задержки 18, схему И 19 и к третьему вы ходу названного блока.

С

Второй вход блока 7 минимизации потерь подключен к его третьему входу через разомкнутый ключ коммутирующего эле. мента 15, схему И 20, диоды 21, 22, линию задержки 23 и через тот же разомкнутый ключ он соединен с входом элемен20 та 15, а через замкнутый ключ названного коммутирующего элемента соединен с четвертым выходом этого блока.

Блок 8 запуска соединен первым и вто»

25 рым входами, а также вторым и третьим выходами с блоком .7 минимизации потерь.

Первым выходом он соединен с блоком 6 оценки режима, а четвертым выходом - со вторым входом исполнительногооргана 12;

Первый вход блока 8 запуска подключен к входу коммутирующего элемента ч, второй вход подключен через разомкнутый ключ элемента 24 ко второму выходу этого же блока. Первый Bb oll блока 8 запуска подключен к источнику 25 питания цепей управления. Третий выход подключей к источнику питания 26 силовых цепей и к четвертому выходу через разомкнутый ключ коммутирующего элемента 24, Устройство работает следующим образом.

В каждом режиме информация о величинах токов в линиях кольцевой сети поступает от трансформаторов тока 5 на квад45 раторы 2 измерительного органа 1, С выходов квадраторов 2 сигнал, пропорциональ ный квадратам токов, подается на делители напряжения 3, а с выхода делителей снимаются сигналы, пропорциональные потерям активной мощности соответствующих ветвей. Эти сигналы подаются в сумматор

4, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный суммарным потерям активной мощности замкнутой сети, и подает55 ся на дифференциатор 13 блока 7 минимизации потерь. В исходном состоянии схемы от источника питания 25 блока запуо,ка 8 подается сигнал на включение элеПосле повторного прохождения минима- льного значения потерь положительный сигнал на выходе дифференциатора проходит через диоды 16, 17 и включает элемент

11. Затем от источника 25 включается элемент 10, который размыкает цепь питанця элемента 9 фиксации измерения режима. Элемент 9 включает разомкнуть|й ключ и обеспечивает самоподпптку эле-мента 11, выключает замкнутый ключ и размыкает цепь регулирования трансформа- тора 27, осуществляет оценку состояния режима в течение определенного интервала времени, Если режим в течение заданного интервала меняется незначительно, то положение ключей элемента 9 не меняется и продолжается дальнейшая оценка состояния режима. В случае существенного изменения режима положения ключей элемента 9 вновь приводится в исходное и устройство вновь осуществляет реr улирование.

Автоматическая установка минимума поте рь мощности предложенным устройся

L вом позволяет иметь максимальную экономию энергии в каждом режиме работы режима, а третьим и четвертым входами ко второму и третьему выходам блока 8 запуска. Вторым выходом блок 7 миними-. зации потерь подключен к первому входу исполнительного органа 12, а третьим и четвертым — к входам блока 8 запуска.

45 6 мента 24, который при срабатывании замыкает цепь между источником 26 питания и исполнительным органом 12. Исполнительный орган 12 осуществляет пробное регулирование коэффициента трансформации вольтодобавочного трансформатора

27.

Если при этом потери активной мощности в сети уменьшаются, то с выхода усилителя 14 блока 7 минимизации потерь снимается дифференцированный и усиленный сигнал отрипательного знака и подается в линию 23 задержки. Дальнейшему прохождению сигнала препятствуют диоды 21, 22. В этом случае процесс регулйрования продолжается в том же направлении до тех пор; пока потери активной мощности не достигнут минимального значения. После прохождения минимума дальнейшее изменениекоэффициента трансформации в:том же направлении приведет к возрастанию Потерь, а, следовательно, к смене знака сигнала с дифференциатора 13. Та« ким образом, на вход линии 23 задержки и оступит положительный сигнал, который, проходя через диоды и схему И, включает элемент 15. При этом разомкнется цепь питания элемента 24 и к источнику 26 питания силовых цепей подключится исполнительный орган 1 2 таким образом, чтобы регулирование продолжалось в противоп оложном направлении.

1. Устройство для регулирования пото-15 ков мощности в кольцевой сети, содержащее вольтодобавочный трансформатор, измерительный орган потерь активной мощности, управляющий и исполнительный органы, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что 2о с целью повышения эффективности устройся ва и расширения области его применения, управляющий орган выполнен в виде блока запуска, блока минимизации потерь и блока оценки режйма, блок оценки режима 25 первым входом присоединен к измерител ному органу, вторым входом к первому выходу блока минимизации потерь, а треть,им - к первому выходу блока запуска, блок минимизации потерь первым входом 30 соединен с измерительным органом, вторым входом соединен с выходом блока оценки режима, третьим и четвертым входамисо вторым и третьим выходами блока запуска, второй выход блока минимизации по- З5 терь соединен с первым входом исполнительного органа, а третий и четвертый выходы — с двумя входами блока запуска, четвертый выход блока запуска соединен со вторым входом исполнительного органа,40

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок оценки режима содержит три коммутирующих элемента, соединенных в блоке последователь7 7380 кольцевой сети. Экономичоская эффективность устройства определяется однознач-, но лишь в каждой конкретной схеме неоднородной электрической кольцевой сети.

Наибольший экономический эффект пред- 5 лагаемое устройство даст в замкнутой сети с большой степенью неоднородности, например, в перспективных схемах Единой энергетической системы Союза, содержащих настроенные электропередачи. 30

Формула изобретения

45 8 но, причем первый из них подключен к - -1 первому входу блока, второй — ко второму и третьему входам, а третий - к выходу блока и к его второму входу.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок минимизации потерь содержит последовательно соединенные дифференциатор, усилитель, коммутирующий элемент и два элемента сравнения, в каждой из которых .включены диоды, линия задержки, схема И, причем дифференциатор подключен к первому входу блока, коммутирующий элемент — ко второму и четвертому входам, к третьему входу подключена одна из линий задержки, к нервому выходу блока подключена одна из схем

И, второй, третий и четвертый выходы блока минимизации потерь подключены к коммутирующему элементу, а третий выход подключен к усилителю.

4. Устройство по п. 1, о т л и ч а.» ю щ е е с я тем, что блок запуска содержит источники питания силовых цепей и коммутирующий элемент, включенные последовательно, и источник питания цепей управления, подключенный к первому выходу блока, а коммутирующий элемент подключен ко второму, третьему и четвертому выходам и к первому и второму входам блокам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ненчев С, Регулирование переключе- ний трансформаторов в замкнутых электрических сетях с высокой степенью неодно родности. Электричество", N 9, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

М 439049, кл. Н 02 У 3/06, 1973.

3. Доклады на Всесоюзной конференции по качеству напряжения в электрических сетях и системах. М., "Энергия", с. 485490.

4. Авторское свидетельство СССР

% 144542, кл. Н 02 3 3/06, 1960.

738045

Гоставитель К Фотииа

Редактор В Левитов Техред)К. Кастелевич Корректор Г. Решетняк

Заказ 2681/33 Тираж 783 Подписное

Ш1ИИП11 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж55, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4