Способ распределения потоков активной мощности в замкнутой неоднородной электрической сети

 

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - снижение потерь активной мощности . Для этого измеряют фазовые сдвиги напряжений по ветвям сети, определяют их тангенсы, умножают каждый из них на значение синуса дополнительного угла взаимного сопротивления соответствующей ветви сети, алгебраически суммируют, полученные значения с учетом заданного направления обхода замкнутой сети. В случае отличия от нуля и положительного знака полученной суммы изменяют контурный поток активной мощности в сторону, совпадающую с заданным направлением;обхода замкнутой сети, а в случае отрицательного знака - в сторону, противоположную заданному направлению обхода. I ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ, РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 Н 02 J 3 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2) ) 4149545/24-07 (u) 20.1! .86 (46) 07. 1.88. Бюл. У 41 (71 ) Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (72) В.П.Базилевич,, А.Т. Путилова, Г.И. Само родов и С . Н . Т алдонов (53) 621.316.728(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф Ц 28332, кл. Н 02 Х 3/06, 1983.

Васин В.П. Области существования установившихся режимов электрических систем.М.: МЭИ, 1 982, с.79-82. (54) СПОСОБ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТОКОВ

АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЗАМКНУТОЙ НЕОДНОРОДНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ (57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения — снижение потерь активной мощности. Для этого измеряют фазовые сдвиги напряжений по ветвям сети, определяют их тангенсы, умножают каждый из них на значение синуса дополнительного угла взаимного сопротивления соответствующей ветви сети, алгебраически суммируют. полученные значения с учетом заданного направления обхода замкнутой сети.

В случае отличия от нуля и положительного знака полученной суммы изменяют контурный поток активной мощности в сторону, совпадающую с заданным направлением, обхода замкнутой сети, а в случае отрицательного знака — в сторону, противоположную заданному направлению обхода. 1 ип.

1436181

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в замкнутых неоднородных электрических сетях высокого и сверхвы- 5 сокого напряжения.

Цель изобретения — снижение потерь активной мощности.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ.

Математически. условие экономичеСкого режима для произвольного замкнутого контура определяется слеДующей формулой: (Iè и 15

sine,egg =2 " К,(. = O, (1)

i 3 Й, где sin<„

P Х-Я В

"1 = Ю, — arctg, (2)

U„ PR+Q.1 Х

114 где О, Q, P — напряжение, реактивная и активная мощность, соответственно, Х,  — величина сопро Hs>eH элемента сети

5О индексы 1 и

2 — соответственно начало. и конец элемента сети.

H..

20 — — синус дополнительного угла взаимного сопр6тивления i-й ветви, В, Z„. соответственно активное и, ° полное сопротивление -й 25 ветви, — сдвиг фаз напряжения i-й ветви.

Все величины, входящие в выражение (1), кроме Д„., для заданной схемы сетиЗп являются постоянными.

Величины сдвигов фаз напряжений по

Ветвям К. замкнутой ветви являются в выражении переменными и определяются непосредственными измерениями специальными устройствами при веде Нии текущего режима, таких как активная и реактивная мощность по ветвям сети и модули напряжений в узлах се-. ти. В этом случае можно определить 4О сдвиги фаз напряжений по ветвям схемы через предварительное определение фазы напряжения в узлах при принятии из узлов за базу (Vg — — 0), и тогда фазы напряжения всех остальных 45 узлов схемы можно определить как:

Кроме того, сдвиг фаз напряжения

Ы„любой ветви контура может быть определен из известных сдвигов фаз остальных ветвей замкнутой сети согласно выражению к К-1

<.= л что позволяет уменьшить количество необходимой телеинформации о параметрах режима.

Чем дальше от экономического режима отстоит текущий режим, тем больше отличие функционала в левой части уравнения (1) от нуля.

Знак получаемой величины функционала указывает в какую сторону нужно изменять контурный поток мощности в соответствии с выбранным направлением обхода замкнутой сети, а величина пропорциональна необходимому изменению.

В качестве элемента принудительного потокораспределения мощности могут использоваться устройства продольной компенсации, реакторы, вольтодобавочные трансформаторы и другие, параметры которых могут изменяться непрерывно или дискретно.

Изменяют параметры устройства принудительного потокораспределения так, что значение функционала, стоящего в левой части уравнения (1), соответствующего новому режиму, т.е. Ilo сле изменения параметра устройства принудительного потокораспределения, устанавливается равным или близким нулю. При этом для каждого конкретного замкнутого контура величина рассчитанного функционала по замерам исходного режима указывает как далеко от экономического отстоит исходный режим, что позволяет. выбрать значение величины изменения регулируемого параметра (для реактора значение сопротивления, для устройства фазового управления необходимый фазовый сдвиг (угол) регулирования) а знак функционала указывает в какую сторону необходимо изменять параметр, уменьшать или увеличивать.

Как следует из уравнения (3) в замкнутом контуре фазовый сдвиг напряжения между двумя любыми смежными узлами можно. определить через фазовые сдвиги по другим ветвям контура.

14361

Указанная возможность позволяет уменьшить объем телеметрической информации.

Кроме того, предлагаемий подход к выбору управляющих воздействий позволяет производить эквивалентирование любого участка замкнутого контура, таким образом под понятием ветвь можно подразумевать некую эквивалент- 10 ную части схемы по В и Х (без учета нагрузок) связь между двумя смежными узлами. Параметры R, Х эквивалентной связи могут быть получены из предварительных расчетов, а 15 корректировка параметров эквивалентной связи требуется лишь эпизодически, поскольку существенные изменения . схемы происходят нечасто.

Измерительный орган 1 каждой вет- 20 ви своим выходом подключен к входу соответствующему этой ветви делителя

2 напряжения, блок 3 оценки режима, а выходы всех делителей 2 напряжения подсоединены к входу сумматора 4, вы- >5 ход которого через диоды 5, пороговые элементы 6 и линии 7 задержки подсоединен к выходам блока 3 оценки режима, которые соединены с первым и вторым .входами блока 8 выработки 30 управляющих воздействий, выход которого .соединен с входом исполнительного органа 9.

Устройство работает следующим образом. 35

В каждом режиме измеренная величина сдвигов фаз напряжений по ветвям замкнутой сети поступает от измерительных органов на соответствующие входы делителей 2 напряжения блока 3 10 оценки режима, а с выхода делителей напряжения снимаются сигналы, пропорциональные величине произведения

sin aL„ tg сГ соответствующих ветвей, которые подаются на вход сумматора 45

4, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный величине ал-. и гебраической суммы Е sink;.tgd"; =П, с=< 50 знак которого указывает в какую сторону надо изменять контурный поток мощности, а модуль указывает на какую величину надо производить изменение

KoH pHoI o.IIoToKB мощности. Минимуму 55 потерь активной мощности в замкнутой сети соответствует режим,.когда рассматриваемая алгебраическая сумма равна нулю. Сформированный сигнал с вы81

4 хода сумматора 4 через диоды 5, с помощью которых происходит разделение сигнала управления по каналам (уменьшить, увеличить), поступает на пороговые элементы 6, которые представляют собой зону нечувствительности.

Таким образом, при малой величине сигнала с выхода сумматора 4, т.е. режим по потерям активной мощности в схеме близок к экономическому, на выходе пороговых элементов нулевое состояние и соответственно блок 8 вы работки управляющих воздействий не вырабатывает управляющий сигнал.

При величине сигнала с выхода сумматора 4 большей значения, установленного на пороговых элементах 6 (в общем случае оно может быть различно и зависит от дискретности регулирования), сигнал проходит на выход порогового элемента б, соответствующего знаку сигнала, и поступает на линию 7 задержки и, если в течение интервала времени на выходе данного порогового элемента 6 имеется не нулевой сигнал, то он проходит на входы блока

8 выработки управляющих воздействий, где в соответствии со знаком поступившего сигнала вырабатывается пропорци-. ональная его значению величина управляющего воздействия, которая с выхода блока 8 управляющих воздействий поступает на вход исполнительного органа

9. Процесс управления для исходного режима заканчивается, когда на выходе пороговых элементов 6 устанавливается нулевое значение в течение заданного интервала времени на линиях 7 задержки, который выбирается. из расчета от- стройки от нерегулярных колебаний и времени сбора и обсчета необходимой телеметрической обработки.

Формула изобретения

Способ распределения потоков активной мощности в замкнутой неоднородной электрической сети из и ветвей, согласно которому изменяют контурный поток активной мощности, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения потеpb активной. мощности, определяют тангенсы измеренных фазовых сдвигов, умножают каждый из них на значение синуса дополнительного угла взаимного сопротивления со1 ответствующей ветви сети, алгебраически суммируют полученные значения

l 436181 с учетом заданного направления обхода замкнутой сети и в случае отличия от нуля и положительного знака полученной суммы изменяют контурный поток активной мощности в сторону, Составитель К. Фотина

Техред И.Верес Корректор В, Романенко

Тираж 651

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Бланар

Заказ 5652/51 совпадающую с заданным направлением обхода замкнутой сети, а в случае отрицательного знака — в сторону, противоположную заданному направлению обхода.