Способ регулирования реактивной мощности узла нагрузки

 

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к автоматическому регулированию реактивной мощности электрических сетей при помощи компенсирующих устройств. Цель изобретения - повышение эффективности электроснабжения путем минимизации суммы удельных потерь электроэнергии на производство и распределение реактивной мощности и удельного электропотребления на единицу продукции. Для узлов нагрузки электрической сети определяют рабочий диапазон напряжения. В пределах этого диапазона определяют более узкий оптимальный диапазон напряжения, в пределах которого снижение потерь электроэнергии на транспорт реактивной мощности за счет ее компенсации больше, чем возрастание электропотребления на единицу продукции при соответствующем изменении напряжения. Регулируют реактивную мощность по основному параметру в функции величины и направления реактивной мощности только в пределах диапазона оптимального напряжения. При отклонении напряжения за пределы оптимального диапазона осуществляют пассивное ограничение основного параметра, заключающееся в блокировке регулирования по реактивной мощности. При отклонении напряжения за пределы рабочего диапазона осущес

едемский сергей николаевич

седаков владимир федорович+2066388DeVIce FoR соNтRоL oF RеастIVе poWeR сомреNSатоR11 164508 северодвинск арханг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4 26 А1 (19) (11) (5 1 ) 5 Н 0 2 J 3 / 1 8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4241850/24-07 (22) 08.05.87 (46) 07.01.90. Бюл. № 1 (71) Волжское объединение по производству легковых автомобилей (72) Г.Л .Никольский, С,Н.Никулин, Н.С.Павленко, В.Ф.Самсонов, В,M Лигин и Ю.Л.Зутов (53} 621.311.1.072,2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 771643, кл. G 05 Р 1/70, 1980.

Регулятор реактивной мощности

Б2201. Техническое описание и инструкция п6 эксплуатации,.Рижский опытный завод "Энергоавтоматика", Рига, 1985. (54) СПОСОБ РЕГУЛЛРОВА1ИЯ РЕАКТЛВНОЙ

МОДНОСТИ УЗЛА НАГРУЗ1Я (57 } Лзобретенис относится к электроэнергетике, в частности к автоматическому регулированию реактивной мощности электрических сетей при помощи компенсирующих устройств. Цель изобретения — повышение эффективнос.ти электроснабжения путем минимизации суммы удельных потерь электроэнергии на производство и распределение реактивной мощности и удельного электропотребления на единицу продукции, Для узлов нагрузки электрической сети определяют рабочий

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к автоматическому регулированию реактивной мощности электрических сетей при помощи диапазон напряжения. В пределах этого. диапазона определяют более узкий оптимальный диапазон напряжения, в пределах которого снижение потерь электроэнергии на транспорт реактивной мощности за счет ее компенсации больше, чем возрастание электропотребления на единицу продукции при соответствукхцем изменении напряжения.

Регулируют реактивную мощность по основному параметру в функции величины и направления реактивной мощности только в пределах диапазона оптимального напряжения. При отклонении напряжения за пределы оптимального диапазона осуществляют пассивное ограничение основного параметра, заключающееся в блокировке регулирования по реактивной мощности, При отклонении напряг ения за пределы рабочего диапазона осуществляют активное ограничение основного параметра, т. е. регулирование произ водят по дополнительному параметру в функции напряжения. Лзза изменения в течение.суток регулирующего эффекта нагрузки узла опти мальные диапазоны напряжения определяют и задают для различных участков суточного графика. Выбор диапазонов производят автоматически в функции активной мощности узла или времени.

4 з,п.ф-лы, 1 ил. компенсирующих устройств, например батарей косинусных конденсаторов (БК), . Цель изобретения — повышение эффективности электроснабжения путем мини1534626 м««зации суммы удельных потерь электроЭнергии на производство и распределе—

««ие реактивной мощности и удельного злектропотребления на единицу продукции, На чертеже показана функциональная

Схема устройства, реализующего предла« аемый способ, Устройство подключается своими вхо — 0 . ами на напряжение и ток узла нагрузи и содержит датчики реактивной мощости 1 и активной мощности 2, задат° ик 3 уставок реактивной мощности, ком«араторы 4 и 5 реактивной мощности, грограммный блок 6 времени, коммутатор з адатчи к 8 диапаз оно в напряжения, омпараторы 9-! 2 напряжения, элемены ЗАПРЕТ 13 и 14, элементы ИХЫ 157, элемент ЗАДЕРЖКА 18, элементы И

9 и 20, задатчик 21 кода перекпюче«ги я ° !

Устройство работает следукщим образом. 25

Датчик 1 реактивной мощности про-!

«!з водит измерение величины и направле«!ия реактивной мощности и преобразова«!ия измеренной величины в пропорцио«!альный сигнал, например, постоянного

« апряжения. Датчик 2 активной мощнос—

ò U ° U U U ° 3 и формирует на своем выходе сигнал остоянного напряжения, пропорциональ« «й величине активной мощности, 3 адат-! ик 3 уставок реактивной мощност«г подJ5

«включается для задания уставки регулирования реактивной мощности в зависимости от активной мощности. Компарато-! фы 4 и 5 реактивной мощности, подключенные своими входами к выходам дат — 40 чика 1 и задатчика 3 уставок, в. зави:имости от выходного сигнала последНего реализуют одну из двух уставок по реактивной мощности: первой — нерегулируемой соответствующей полной 45

Компенсации в режиме максимума энерГоси ст емы, второй — регулируемой, в зависимости от величины реактивной мощности, задаваемой энергосистемой, в режиме минимума. При превышении

50 з аданных уставок на выходах компара!торов 4 или 5 формйруется единич— ный сигнал . P аз ница пор о гов ср абатывания компараторов 4 и 5 определяет зону нечувствительности устройства регулирования, причем компаратор 4

I созд «ет верхнюю, а компаратор 5 нижнюю границы эоны нечувствительности.

Программный блок 6 времени предназначен для формирования на своем выходе по циклической программе управляющих блоком 8 сигналов. Коммутатор 7 предназначен для формирования на своем выходе опорных аналоговых сигналов по числу принятых оптимальных диапазонов напряжения.

На первые объединенные входы компараторов 9-12 напряжений подается напряжение сети, а вторые входы компараторов 10 и ll объединены с выходом задатчика 8 ° Компараторы 9 и 12 предназначены для реализации регулирования реактивной мощности в функции напряжения, а компараторы 10 и

11 — для реализации блокирования регулирования по параметру величина и напряжение реактивной мощности, Причем компаратор 9 срабатывает при величине напряжения сети б ольше верхней допустимой, а компаратор !2 — меньше нижней допустимой границы рабочего диапазона, регламентированноro

ГОСТом. Срабатывание компаратора 10 и 11 вызывает появление на их выходах единичного сигнала стандартной амплитуды при отклонении соответственно выше или ниже границ выбранного оптимального диапазона, Причем во всех случаях уставки компараторов 10 и 11 не превышают соответственно уставок компараторов 9 и 12.

Элементы ЗАПРЕТ 13 и 14 подключены своими прямыми входами соответственно к выходам компараторов 4 и 5 реактивной мощности, а инверсными соответственно к выходам компараторов 10 и 11 напряжения. При появлении на одном из компараторов 4 и 5 единичного сигнала стандартной амплитуды и отсутствии единичных сигналов на выходах компараторов 10 и 11 на выходе соответствующего элемента ЗАПРЕТ появляется единичный стандартный сигнал. Элементы ИЛИ 15 и 16, подключенные своими первыми. входами соответственно к выходам компараторов 12 и 9, а вторыми — соответственно к выходам элементов ЗАПРЕТ 13 и

14, формируют на сто««х выходах единичные сигналы. Причем появлению единичного сигнала на выходе элемента

ИЛИ 15 соответствует команда включения компенсирующих устройств, а на выходе элемента ИЛИ 16 — команда отключения компенсирукщих устройств.

Элемент ИЛИ 17, подключ tif&IH свои15346 ми входами к выходам элементов ИЛИ.

15 и 16, формирует на своем выходе единичный сигнал, который запускает элемент 18. Элемент 18, подключенный . 5 своим входом к выходу элемента ИЛИ

17, по истечении установленной на нем выдержки времени формирует на своем выходе единичный сигнал.

Элементы И 19 и 20 подключены сво- 10 ими первыми входами соответственно к выходам элементов ИЛИ 15 и 16, а вторыми объединенными входами — к выходу элемента 18. Элементы И 19 и 20 формируют на своих выходах единичные 15 сигналы, соответствующие командам включения (отключения) компенсирующих устройств ° Задатчик 21 кода переключений; входы которого соответственно соединены с выходами элементов И 20

19 и 20, формирует на своих и-выходах сигналы в заданном коде, например 1:

2 4 8 либо 1: 1: 1: 1, либо 1: 1 2 2, которые управляют компенсирунхцими устройствами, 25

При на с туплении но чно го про вала графика нагрузок энергосистемы на выходах датчиков I и 2 присутствуют сигна-, лы, пропорциональные соответственно ре/ активной и активной мощностям узла нагру-30 зок. На выходе датчика 3 уставок реактивной мощности присутствует аналоговый сигнал, соответствующий второй уставке. Коммутатор 7 в зависимости от времени суток ; осуществляет передачу сигнала с программного блока 6 времени задатчику 8 диапазонов напряжения; который формирует на своем выходе соответствующую величину опорного напряжения. Когда реактивная мощность узла 40 нагрузки выше (ниже) зоны нечувствительности, срабатывает компаратор 4 (5), который подает на прямой вход элемента ЗАПРЕТ 13 (14) единичный сигнал. Элемент ЗАПРЕТ 13 (14) при от-45 сутствии на его инверсном входе блокирующего сигнала с компаратора 10 (11) через элемент ИЛИ 15 (16) подает единичный сигнал на первый (второй) вход элемента HJIH 17 и первый 50 вход элемента И 19 (20), Элемент 18, запустившись от единичного сигнала с выхода элемента ИЛИ 17, по истечении выдержки времени выдает на второй вход элемента 19 (20) единичный сигнал..

Элемент И 19 (20) выдает единичный сигнал на первый (второй) вход задатчику 21 кода переключений, который осу-.

26 6 ществляет включение (отключение) наборов модности компенсирующих устройств до тех пор, пока величина реактивной модности узла нагрузки не вернется в зону нечувствительности. При нахождении величины реактивной мощности и напряжения в зоне нечувствительности на выходах элементов 4, 5, 9-20 схемы — нулевые сигналы. Рассмотрим реализацию блокирования регулирования по величине и направлению реактивной мощности при величине напряжения вы" ше (ниже) границы оптимального р»апазона, В этом случае срабатывает компаратор 10 (11), который выдает блокирующий единичный сигнал на инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 13 (14) и даже при наличии на прямом входе которого единичного сигнала, на его выходе присутствует нулевой сигнал. Соответственно нулевые сигналы присутст-. вуют на выходах. элементов 15 (16), 17-19 (20) .схемы. Задатчик 21 кода переключений в этом случае не производит включения (отключения) наборов модности компенсирующих устройств.

При возврате напряжения в оптимальный диапазон блокирование регулирования снимается, При величине напряжения выше (ниже) диапазона, регламентированного ГОСТом, сраба- . тывает компаратор 9 (!2), который через первый вход элемента ИЛИ 16 (15) подает единичный сигнал на объединенные вторые входы элемента Л1И

17 и элемента И 20 (19) ° По истечении выдержки времени на выходе элемента 8 появляется единичный сигнал, который подается на первый вход элемента И 20 (19) . После срабатывания элемента И 20 (19) появляется единичный сигнал на втором (первом) входе задатчика 21 кода переключения, который осуществляет отключение (включение) наборов мощности компенсируюдих устройств.

В остальное время графика нагрузок энергосистемы устройство работает аналогично с той лишь разницей, что оно.поддерживает величину и направление реактивной мощности в узле нагрузки, соответствующие первой уставке задатчика 3

Формула изобретения

1, Способ регулирования реактивной мощности узла нагрузки путем уп1534626 равления компенсирующими устройствами в функции величины и направления реактивной мощности, при котором в

Период ночного минимума электропот5

1 ебления в энергосистеме в узле нагрузки, к которому подключены потребители электроэнергии предприятия в

1 елом, поддерживают постоянство за анной (Q, и в остальное время ми а имальную величину потребляемой из нергосистемы реактивной мощности, т л и ч а ю шийся тем, что, с елью повышения эффективности элекроснабжения путем минимизации удель- 15 х потерь электроэнергии на единиу произведенной продукции, опредеяют и задают рабочий и оптимальный иапазоны напряжений для различных частиов суточного графика электриеских нагрузок для различных групп лектроприемников, подключенных к злам нагрузки системы электроснабения, содержащим регулируемые источники реактивной мощности, измеряют- 25 напряжение в каждом из этих узлов нагрузки и при соответствии его велиЬ ны заданному оптимальному дипазону

Производят регулирование по величи е и направлению реактивной мощности, 3щ сли измеренное напряжение превышает . начения границ оптимального диапаона, блокируют регулирование в функции реактивной, мощности, если измеренОе значение напряжения выхОдит за раницы рабочего диапазона, осуществляют р егулиро ванне и сто чника р еактивной мощности в функции поддержания постоянства напряжения в узле нагрузки.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что оптимальный диапазон напряжения определяют в зависимости от удельного электропотребления на еди- ницу продукции, для чего находят оптимальную величину напряжения, которому соответствует минимум электропотребления и принимают ее за центр диапазона,. а его границы устанавливают по усло-„ вию равенства приращения удельных потерь на единицу продукции и изменения потерь на генерирование и передачу реактивной мощности при отсутствии регулированияя р еактивной мощности по з аданному закону.

3. Способ по и, 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что рабочий диапазон напряжения определяют значениями до-» пустимого отклонения напряжения, 4. Способ по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что изменение значений границ оптимального диапазона на- ! пряжения производят в зависимости от величины активной мощности, потребляемой узлом нагрузки.

5. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что изменение значений границ оптимального диапазона напряжения производят в зависимости от времени суток.

1534626

Со ставит ель Б . Жо хо в

Техред М.Дидык

Корректор Н.Король

Редактор И,Лулла

Тираж 413

Подпи с но е

Заказ 50

ВНИИПИ Государственнбго комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101