Устройство для вычисления коэффициента запаса статической устойчивости узла нагрузки электрической сети
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПАСА СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ УЗЛА НАГРУЗКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ, содержащее два выпрямите- , ля, два центрирующих фильтра, информационный вход устройства подключен к входам преобразователя реактивной мощности в напряжение и масштабного усилителя, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго центрирующих фильтров, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго выпрямителей, о тл и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повьг шения точности, в него введены два блока дифференцирования, два компаратора, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два вычитателя, два ключа и блок деления, выход которого является выходом устройства, вход задания условного математического ожидания которого поД ключен к второму входу первого центрирующего фильтра, первый вход которого через первый блок дифференцирования соединен с входом первого компаратора , выход которого подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго ключей, выходы которых подключены соответственно к первому и второму (Л входам блока деления, вход задания напряжения нормального режима сети соединен с вторым входом второго центрирующего фильтра, первый вход которого через второй блок дифференцирования подключен к входу второго компаратора , выход которого соединен с со вторым входом злемента ИСКЛЮЧА1ШДЕЕ О5 ИЛИ, выход первого выпрямителя подсо ключен к первым входам первого и второго вычитателей, выходы которых соединены соответственно с информационными входами первого и второго ключей, выход второго выпрямителя подключен к вторым входам первого и второго вычитателей.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
ISg 4 G 06 0 7/62
ВСЕИНРк ю. g
I 13 13
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
{21) 3763336/24-24 (22) 26.06.84 (46) 07.12.85. Бюл. 11 - 45 (71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного
Знамени политехнический институт им. С.И. Кирова (72) В.И. Готман, Г.З. Маркман, А.А. Тарбоков и B.È. Осинский (53) 681.333(088.8) (56) Либова Л.Е. Статистический метод определения регулирующих эффек тов нагрузки по напряжению.-Труды
ВНИИЭ, вып. 6. — M. Энергия, 1974, с. 137-144.
Авторское свидетельство СССР
У 920776, кл. G 06 G 7/62, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ
КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПАСА СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ УЗЛА НАГРУЗКИ ЭЛЕКТРИЧЕС
КОЙ СЕТИ, содержащее два выпрямителя, два центрирующих фильтра, информационный вход устройства подключен к входам преобразователя реактивной мощности в напряжение и масштабного усилителя, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго центрирующих фильтров, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго выпрямителей, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повьгSU, 1196910 А шения точности, в него введены два блока дифференцирования, два компаратора, элемент ИСКЛИЧАИЩЕЕ ИЛИ, два вычнтателя, два ключа и блок деления, выход которого является выходом устройства, вход задания условного ма" тематического ожидания которого подключен к второму входу первого центрирующего фильтра, первый вход которого через первый блок дифференцирования соединен с входом первого компаратора, выход которого подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ
ИЛИ, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго
Ф ключей, выходы которых подключены Е соответственно к первому и второму входам блока деления, вход задания напряжения нормального режима сети С соединен с вторым входом второго цент" рирующего фильтра, первый вход которого через второй блок дифференцирования подключен к входу второго ком)еааб паратора, выход которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАIОЩЕЕ
ИЛИ, выход первого выпрямителя под- © 1 ключен к первым входам первого и Ci© второго вычитателей, выходы которых соединены соответственно с информа- () ционными входами первого и второго ключей, выход второго выпрямителя подключен к вторым входам первого и второго вычитателей.
1196910
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для целей управления и расчета режима энергосистем.
Цель изобретения - говышение точности
Для оценки статической устойчивости используется критерий
3(И г- @Н) < O (1)
3U где О, и Q, — соответственно реакИ тивные мощности питающей системы и узла нагрузки. Условие (1) может быть представлено в виде й. (0 д0 bU или до =с -о <0 . (2)
Тогда критерий предельного по устойчивости режима будет
Д =, — о н = О. (3)
Он зависит не только от напряжения узла, но также от состава потребителей, причем регулирующий эффект нагрузки о н также зависит от состава нагрузки и является величиной случайной. Регулирующий эффект о(,г по сравнению с С, является более стабильными в окрестности точки с напряжением U может быть принят a(z =
const.
Коэффициент с, может быть получен путей дифференцирования уравнения статической характеристики реактивной нагрузки по напряжению, имеющей вид
2.
Qí BQU + laU + ce (4) откуда
;с Н= " = 2a(1U + b< (5 )
,Н где à, 3, с - коэффициенты аппроксимации, зависящие. от состава нагрузки.
Коэффициент запаса статической устойчивости по напряжению определяется выражением (1-И< к (6) з где (3 — - рабочее напряжение узла.
Приравняв д к нулю, можно получить критическое по условиям устойчивости напряжение
Ы= о(г — "н = г- 2а@0- Ь(=0,(7) откуда >
2а (8) а@
Выражая из (5 ) U и подставляя в (6 ), получаем
К до (9)
ЯО(-0,- + Ь@
5 Производя замену дЫ= g — o(в выражение (9), получаем
Учитывая, что
6 (И
ЫН= выражение (1 O) можно преобразовать к виду
М!0-,QU
И(0-Sabu
Таким образом, для определения коэффициента запаса статической устойчивости узла нагрузки необходимы измерения условного среднеквадратического отклонения реактивной мощности Ьф/U и безусловного среднеквадратического отклонения напряжения 6(1. Коэффициенты (LE и Ь должны быть определены предварительно на основании статистических данных о режиме электропотребления узла.
На чертеже приведена схема устройства.
Устройство содержит преобразоваЗО тель 1 реактивной мощности в напряжение, центрирующий фильтр 2, выпрямитель 3, вычитатель 4, ключ 5, блок 6 деления, ключ 7, вычитатель 8, выпрямитель 9, центрирующий фильтр 10; масштабный усилитель 11, блок 12 дифференцирования, компаратор 13, элемент ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, компаратор 15, блок 16 дифференцирования.
10 Устройство работает следующим образом.
С узла электрической сети на вход устройства подается электрический сигнал, поступающий на преобразова4 тель 1 реактивной мощности и масштаб" ный усилитель 11. С выхода преобразователя 1 реактивной мощности элект рический сигнал поступает на вход центрирующего фильтра 2, на другой вход которого подается опорный сигнал, пропорциональный величине условного математического ожидания
М (Я/U). Двуполярное выходное напря,жение центрирующего фильтра 2 преобразуется в первом выпрямителе 3.
Выходной сигнал выгрямителя 3 пропорционален среднеквадратическому отклонению $ g/U. В масштабном усили- теле 11 электрический сигнал масштабируется и во втором центрирующем фильтре 10 центрируется относительно опорного сигнала, пропорционального напряжению нормального режима сети, который подается на другой вход центрирующего фильтра 10. Двуполярное напряжение с выхода центри-. рующего фильтра 10 преобразуется в однополярное во втором выпрямителе 9. Выходной сигнал выпрямителя 9 ,пропорционален среднеквадратическому отклонению 60 относительно напряжения U нормального режима сети.
Опорные сигналы, пропорциональные
М (Q/U) и U могут быть рассчитаны или измерены. Выходной сигнал с выпрямителя 3 одновременно поступает на первые входы обоих вычитателей 4 и 8..На вторые входы этих же вычитателей 4 и 8 поступает сигнал с выпрямителя 9, при этом первый вычитатель 4 по второму входу имеет коэффициент передачи, пропорциональный а второй вычитатель 8 по второму
r входу имеет коэффициент передачи про« порциональный Ь@. Таким образом, на выходе вычитателя 4 формируется сигнал равный (6Q/U — с 0}, а на выходе вычитателя 8 формируется сигнал равный ($8/u — bebU). Указанные сиг- . налы через ключй 5 и 7 соответствен196910 4 но поступают на блок 6 деления. Ключи 5 и 7 элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14,, разрешают прохождение сигналов на входы блока 6 деления в том случае, когда приращению реактивной мощности соответствует приращение напряжения того же знака. Это достигается тем, что к выходам преобразователя 1 и масштабного усилителя ll под-! о ключены блоки дифференцирования !2 и 16 сигналы с которых поступают на компараторы 13 и 15 соответственно.
На выходе этих компараторов 13 и 15 формируются логические сигналы X u
Х, которые поступают на элемент
ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, реализующий функцию
У=Х ° Х +Х-Х
1 2 1 2
Таким образом, на выходе блока 6 деления формируется сигнал, равный коэффициенту запаса статической устойчивости узла нагрузки сети, Автоматизация измерения коэффициента запаса статической устойчивости узла нагрузки электрической сети в темпе протекания процесса позволяет повысить точность измерения, выработать мероприятия по улучшению режима и значительно экономить трудовые и материальные ресурсы, связанные с получением и обработкой исходной информации.! 196910
Составитель В. Рыбин
Редактор Е. Папп Техред О.Неце, Корректор M. Самборская
Заказ 7567/50 Тираж 709 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений,и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
