Способ автоматического регулирования мощности конденсаторных батарей

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического регулирования мопщости конденсаторных батарей в электрических сетях промьппленных предприятий с учетом требований энергосистемы к потреблению мощности из ее сети и интересов предприятий. Целью изобретения является повьппение эффективности регулирования мощности конденсаторных батарей во всех возможных режимах электропотребления. Способ заключается в определении оптимальных по минимуму потерь значений входной реактивной мощности на вводах отдельных узлов по заданному энергосистемой значению входной реактивной мощности, на вводе предприятия и сопротивлений хгиний, осуществлении контроля фактического значения входной реактивной мощности на вводах отдельных узлов путем сравнения ее с уставкой для данного узла и включении или отключении секций конденсаторных батарей в узлах, где обнаружено отклонение значения входной реактивной мощности от уставки. 1 ил. ш (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

15 4 С 05 F !/70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ llPH ГКНТ СССР

,21) 4184002/24-07, 22) 22. 01.87 (46) 07 . 01 . 89. Бюл. У (71) Винницкий политехнический институт (72) Б.С. Рогальский и А.В. Дмитраш (53) 621.316..925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1096628, кл. С 05 F 1/70, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1259237, кл. G 05 F 1/70, 1985. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ КОНДЕНСАТОРНЫХ БАТАРЕЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического регулирования мощности конденсаторных батарей в . электрических сетях промьппленных предприятий с учетом требований энергосистемы к потреблению мощности

„„SU„„14499?9 А1 из ее сети и интересов предприятий.

Целью изобретения является повьппение эффективности регулирования мощности конденсаторных батарей во всех возможных режимах электропотребления.

Способ заключается в определении оптимальных по минимуму потерь значений входной реактивной мощности на вводах отдельных узлов по заданному энергосистемой значению входной реактивной мощности, на вводе предприятия и сопротивлений линий, осуществлении контроля фактического значения вход— ной реактивной мощности на вводах отдельньм узлов путем сравнения ее с уставкой для данного узла и включении или отключении секций конденса— торных батарей в узлах, где обнаружено отклонение значения входной реактивной мощности от уставки. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

1449979 чтобы обеспечить оптимальное значение входной реактивной мо пности в этот для автоматического регулирования мощности конденсаторных батарей в электрических сетях промышленных предприятий с учетом требований энергосистемы к потреблению мощности иэ ее сети и интересов предприятий.

Цель изобретения — повышение эф- 10 фективности регулирования мощности конденсаторных батарей во всех возможных режимах электропотребления. (На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего способ . 15

Устройство автоматического регу- . лирования модности конденсаторных ба1 тарей содержит и датчиков реактивной мощности 1.1-1;и, установленных на вводе отдельных узлов, выходы кото- 20 рых подключены к входам вычислительного устройства 2. К двум другим вводам.вычислительного устройства 2 подключены выходы эадатчика 3 уставок входной реактивной мощности на вводе 25 предприятия и задатчика 4 сопротивлений отходящих линий, присоединений).

Выходы вычислительного устройства 2 подключены к входам исполнительных органов 5.1-5.п, осуществляющих вклю- З0 чение и отключение секций конденсаторных батарей.

Распределение входной реактивной мощности, заданной энергосистемой,по

35 отдельным узлам сети предприятия,, 1 должно отвечать минимуму потерь активной модности во всех режимах электропотребления

10 " z 40

ДР= —,„-- —, 5 Яэ, 2 ° =мин, (1) .1я где U номинальное напряжение сети;

R . — эквивалентное сопротивление

Э; сетей присоединений i-ro узла;

n — количество узлов, в которые распределяется величина Я при соблюдении условия баланса реактивной мощности на вводе предприятия н 50 ;2) и технических ограничений или Q „;«0 где Q„— мощность секции конденсаторной батареи, которая должна быть включена в : -м узле, узел, 6) .;7)

< Я+ 1 п1 где Р.;< „1 — условное активное эквивалентное сопротивление сетей 1-го присоединения при (m+1)-й итерации;

Qe; =Qcp; "к,4)

Решая совместно уравнения (1) и (2) и используя функцию Лагранжа

2 10 (5) и э; получаем выражение для определения оптимального значения вхоцной реак- тивной мощности в i-й узел сети,оптимальную уставку на вводе 1 го узла)

10 Б„ э; 2 Rý э; к

Осуществляется контроль фактического значения входной реактивной мощности на вводах отдельных узлов путем ее сравнения с уставкой э и при наличии отклонения фактического значения входной реактивной мощности от уставки Оэ; в одном или нескольких узлах корректируют значение Я путем включения или отключения секций конденсаторных батарей мощностью 0 к, в этих узлах, обеспечивая при этом условие оптимальности регулирования по минимуму потерь

ЬР=мин, поддерживая равенство значений Q ° =Qэ., баланс реактивной мощ 1 э ности на вводе предприятия и требования энергосистемы к потреблению реактивной мощности иэ ее сети Q< = и Н

=,= ч; =.Ел,;.

При этом производится корректировка уставок входной реактивной мощности на вводе отдельных узлов Пэ. при

1 невыполнении ограничений (3), когда в одном или нескольких узлах оптимальные значения входных реактивных мощностей оказались больше фактичес- ких реактивных нагрузок в этих узлах при включении в этих узлах всех секций конденсаторных батарей, путем условного увеличения входных сопротивлений данных присоединений по формуле

79 з 14499

R — условное активное экви1+ валентное сопротивление сетей i-го присоединения при m-й итерации;

Q з — оптимальная входная реактивная мощность, распределяемая в i-й узел при m-й итерации, до величин, при которых в эти узлы 10 распределяются входные реактивные мощности Q ., определяемые по выражению,6), равные фактическим реактивным нагрузкам данных узлов Я ;.

Одновременно, в процессе коррекции уставок Яз; узлов, где не выполнялось условие (3), производится коррекция уставок остальных узлов по выражению (6) при условии выполнения баланса реактивной мощности на вводе 20 предприятия Q Яэ, после чего осуФ ществляют корректировку значений путем включения или отключения конденсаторных батарей, мощность которых определяется по. выражению (4).

Устройство, реализующее предложенный способ, работает следующим образом.

Датчики реактивной мощности 1 -1„, установленные в местах размещения З0 компенсирующих устройств, контролируют входные реактивные мощности, протекающие по сетям отходящих линий (присоединений) распределительной сети предприятия. Информация об этих мощностях поступает на вычислительное устройство 2. На другие входы вычислительного устройства 2 поступает информация с задатчика 3 уставок входной реактивной мощности и задат- 40 чика 4 сопротивлений отходящих ли,ний (присоединений).

Вычислительное устройство 2 по выражению {5) и (6) определяет ис.ходные уставки входной реактивной 4б мощности для каждого узла распредсети предприятия, исходя из условия минимума потерь активной мощности во всех: возможных режимах электропотребления (1) при соблюдении условия баланса входной реактивной мощности на вводе предприятия (2) и технических ограничений ;3), и сравнивает их с фактическими значениями входных реактивных мощностей, информация о которых поступает с датчиков

1» — 1„.

При несовпадении величин Q+, и

Q ; вычислительное устройство 2 вырабатывает сигнал на включение или отключение одной или нескольких секций конденсаторной батареи, который поступает на соответствующий исполнительный орган 5;. Количество сек»»HÀ, которые необходимо включить или о тключ ить оп ределяе тс я вычислительным устройством 2 по выражению

>< Q l -0ч:

;3)

Qc где Q — реактивная мощность оцной секции конденсаторной батареи.

Вычислительное устройство 2 производит текущий контроль включенных секций конденсаторных батарей.

Если при сравнении величин (; и оказалось, что в одном ипи не1 скольких узлах не выполняется ограничение (3) при отключенных всех секциях конденсаторных батарей, то вычислительное устройство 2 производит по указанному алгоритму корректировку уставок сопротивлений соответствующих отходящих линий (присоединений), уставок входной реактивной мощ. ности и мощности включенных секций конденсаторных батарей в отдельных узлах.

В качестве вычислительного устройства может быть использована любая микро- или мини †Э. В качестве задатчика 3 уставки входной реак- тивной мощности и задатчика 4 сопротивления могут быть использованы переключатели ПП5-8. При этом вычислительное устройство производит анализ и оптимальное распределение входной реактивной мощности, заданной энергосистемой, по отдельным узлам распределительной сети предприятия с интервалом времени, определяемым временем разряда наиболее мощной секции конденсаторной батареи, В каждом новом цикле сравниваются исходные уставки входной реактивной мощности Q,, соответствующие стабильной работе оборудования, с фактичес-. кими значениями реактивной мощности

Q что позволяет переходить от

1 скорректированных уставок к исходным при выходе оборудования на стабильный режим работы.

Использование предлагаемого способа атвоматического регулирования мощности конденсаторных батарей позволяет обеспечить требования энергосистемы к потреблению реактивной мощ}449979 ности из ее сети и избежать штрафных санкций к тарифу на электроэнергию; повысить эффективность регулирования мощности конденсаторных батарей за счет дополнительного снижения потерь электроэнергии в электрических сетях предприятий во всех режимах их рабо- . ты, включая и периоды нестабильной работы оборудования; более эффектив- l0 но использовать существующие регуля" торы, предназначенные для локального регулирования мощности конденсаторных батарей в отдельных узлах (при этом в периоды стабильных режимов электро- l5 потребления обеспечиваются все указанные вьппе требования энергосистемы и предприятия к регулированию мощности конденсаторных батарей}.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования мощности конденсаторных батарей, заключающийся в том, что на вводе предприятия измеряют . фактическое значение входной реактивной мощности и сравнивают ее с установкой входной реактивной мощности заданной ( энергосистемой, а на вводах отдельных узлов распределительной сети 30 предприятия измеряют фактическое значение входной реактивной мощности, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности регулирования во всех возможных режимах 35 злектропотребления, определяют оптимальные значения входной реактивной мощности на вводах отдельных узлов по формуле (Яэ

Р .,> ,е Э где В. — эквивалентное сопротивление i-го узла, фактическое значение входной реактивной мощности на вводах отдельных узлов Q сравнивают с уставкой Q ; и при наличии отклонения фактического значения входной реактивной мощности Я ° от уставки Q в одном или нескольких узлах включают или отключают секции конденсаторных батарей в этих узлах и в случае, если фактическая входная реактивная мощность узла становится меньше соответствующей уставки н при условии, что все секции конденсаторных батарей выключены, увеличивают значения эквивалентных сопротивлений данных узлов по формуле

R =R ° ((щ } }я где R — условное активное экви(в+ ) валентное сопротивление сетей i-го узла при (m+1) -й итерации;

R — условное активное эквива1 Т5 лен тное сопро тивленне сетей i-го присоединения при m-й итерации;

Q, — оптимальная входная ре э(щ активная мощность, рас- r пределяемая в i-й узел при m-й итерации, и корректируют уставки входной реактивной мощности на вводах отдельных узлов по формуле.

1449979

Составитель О. Наказная

Редактор В. Данко . Техред М.Дидык Корректор С. Черни

Заказ 6967/48 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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