Патент ссср 162675

 

Подписная группа № 115 с ! ц 1

Г. И. Корнилов

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТЫСКАНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА

СХЕМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ

Известны устройства для отыскания оптимального варианта схем распределения энергии, содержащие источник тока, активные сопротивления и суммирующий усилитель.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что моделирующие нагрузки источников тока подключены к моделирующим длины участков активным сопротивлениям, подсоединенным ко входу суммирующего усилителя, напряжение на выходе которого пропорционально потерям мощности в сети. Такое выполнение устройства позволяет автоматизировать расчеты.

На чертеже изображена принципиальная схема предложенного устройства.

Устройство содержит источники тока, питающие схему. Нагрузкой источников тока являются сопротивления R», R<>, .... R„„, величина которых выбирается пропорциональной расстояниям от потребителей к соответствующим подстанциям. Так, например, сопротивление Rgg (на чертеже не показано) должно быть пропорциональным расстоянию от пятого потребителя к шестой подстанции и т. д.

В условиях железорудных шахт подстанции лучше располагать в осях блоков горизонта, число их равно числу блоков. Сопротивления

R11, R12.... RÄ, являются, таким образом, аналогами каналов передачи электроэнергии от подстанции к потребителям и поэтому схема их включения повторяет такой вариант схемы распределения электроэнергии, при котором последняя может передаваться от каждой подстанции к каждому потребителю.

Сопротивления R<, R .... Р„ являются аналогами каналов передачи электроэнергии к самим подстанциям, и величины их выбираются пропорциональными расстояниям передачи, с учетом коэффициента трансформации.

Затраты цветного металла в кабельной сети определяются, как известно, квадратом передаваемой мощности, если сечения участков сети выбраны по допустимому нагреву. Если считать величины токов в сопротивлениях и R>, R».... Я„аналогами величин мощностей, передаваемых по соответствующим участкам сети, то общая мощность, теряемая в этих сопротивлениях, будет пропорциональна количеству цветного металла, используемого в сети.

Как известно, цепь постоянного тока с источниками тока и сопротивлениями является системой реализации решения задачи квадратичного программирования, т. е. в такой цепи распределение токов соответствует минимуму потерь энергии в сопротивлениях. Таким образом, если токи в источниках тока пропорциональны расчетным нагрузкам блоков, то распределение токов в ветвях схемы, устанавливаемое путем замера токов с помощью штеккерных разъемов Ш1... Ш„, соответствует такому распределению энергии в схеме электроснабжения горизонта, при котором за№ 162675 траты цветного металла являются минимальнымии.

Анализ величин и структуры затрат на сооружение подстанций в условиях железорудных шахт показывает, что эти затраты можно определять из выражения: A+bS>, где А — постоянная составляющая затрат, b — постоянный коэффициент, S — мощность подстанции.

Поэтому, если выбрать сопротивления R, пропорциональными коэффициенту b, то суммарная мощность, потребляемая схемой модели, окажется пропорциональной общим затратам на сооружение схемы без учета постоянных составляющих затрат А.

Мощность, потребляемая устройством, мои 1 жет быть выражена формулой: к=1 где к — токи источников тока; ч„— потенциалы на зажимах этих источников.

Произведение 1, у„для каждого источника тока может быть преобразовано в пропорциональное ему напряжение с помощью простого множительного устройства, состоящего из сопротивления шунта Я„, и сопротивлений Ро и

R, ползунки которых связаны механически, 1 х 1 у так что — = о

Это преобразование производится при вводе задачи в модель и заключается в том, что подключив к зажимам 1 — 1 (2 — 2 ... и — и ) нулевой прибор, добиваются равенства падений напряжения на сопротивлениях R шунта и

R„. Тогда: В„,1к= — R;

10 о или R = "R.

Но потенциалы точек у»... у„есть падения напряжений на сопротивлениях R,, т. е.

V» р 1 ш

Я=1о

Д -" " 0

Сумма этих потенциалов подается на вход решающего усилителя У. На этот же вход подается и потенциал, пропорциональный сумме падений напряжений на сопротивлениях Я

Эти сопротивления и сопротивление Як подбираются таким образом, что падение напряжения на каждом из сопротивлений R пропорционально постоянной составляющей затраты на сооружение подстанций. Таким образом, напряжение выхода усилителя У, измеряемое вольтметром V, оказывается пропорциональным общей сумме затрат на кабель на сооружение подстанций. Минимум этих затрат устанавливается автоматически, но его величина зависит от структуры схемы. Поэтому целесообразно упрощать схемы путем отключения с помощью рубильников P» — . Р, и Р»» — . Р„, наименее загруженных линий и подстанций, регистрируя при этом показания вольтметра на выходе усилителя. После отыскания варианта с наименьшей суммой затрат оптимальное распределение нагрузок устанавливается путем замера токов в соответствующих ветвях схемы устройства, Предмет изобретения

Устройство для отыскания оптимального варианта схем распределения энергии, содержащее источники тока, активные сопротивления и суммирующий усилитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации проектных расчетов, моделирующие нагрузки потребителей тока подключены к моделирующим длины участков активным сопротивлениям, подсоединенным ко входу суммирующего усилителя, напряжение на выходе которого пропорционально потерям мощности в сети. № 162G75

Составитель И. Дубинский

Техред Ю, В. Баранов

Корректор О. Попова

Редактор П. Шлаин

Типография, пр. Сапунова, 2

Подп. к печ. 11/1 — 65 г. Формат бум. 60;к.90 /в Объем 0,31 изд. л.

Заказ 3125/7 Тираж 1325 Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4