Устройство для определения оптимального

 

0 П И С А H И Е 2542I6

Союз Советскиз

Социалистических

Респуолии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 42m<, 7/62

Заявлено 27.V.1968 (№ 1243508/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 07.Х.1969. Бюллетень J¹ 31

Дата опубликования описания II.III.!970

МПIх С 06g

УДК 681.333.(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Dii т1

1;; 11 " нтп0

Г. Т. Адонц и С. Г. Мурадян 7, .нз;т.

Армянский научно-исследовательский институт нергетики

Авторы изобретения

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНЫХ НАГРУЗОК МЕЖДУ

СТАНЦИЯМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известно устройство для определения оптимального распределения активных нагрузок между станциями электрической системы с учетом потерь активной мощности в электрических сетях, содержащее блок управления, преобразователь мощности, инвертор, накапливающие сумматоры, запоминающие блоки, блоки умножения и деления, функциональные преобразователи и блок обратного преобразования.

Однако эти устройства недостаточно точны и надежны и не позволяют широко использовать возможности расчетных моделей переменного тока.

Предложенное устройство отличается тем, что для повышения точности н надежности устройства и расширения класса решаемых задач в нем блок управления связан по каналам управления с расчетной моделью, инвертором, накапливающими сумматорами, запоминающими блоками, блоком относительных приростов и блоком обратного преобразования, причем расчетная модель через преобразователь мощности и инвертор подключена к накапливающим сумматорам и запоминающим устройствам, выходы которых через суммирующие усилители подключены ко входу блока деления, который через усилитель, на второй вход которого подано постоянное напряжение, подключен к блоку умножения, ко второму входу которого подключены соединенные последовательно функциональный преооразо5 ватель и инвертор, а выход блока умножения соединен с блоком относительных приростов.

На чертеже показана схема предложенного устройства.

На расчетной модели переменного тока 1

10 собирается схема замещения исследуемой электрической системы, генераторные станции которой с помощью автоматики могут поочередно подключаться к входам преобразователя мощности 2. Выход преобразователя 2 чс15 рез блок ннвертора 8 подключен ко входам накапливающих сумматоров 4 н 5 и запоминающих блоков 6 — 8. Выходы сумматоров 4 и 5 подключены ко входам суммирующего усилителя 9, а выходы запоминающих блоков 6

20 и 7 — ко входам суммирующего усилителя 10.

Выходы усилителей 9 и 10 подключены ко входам блока деления 11. Выход блока деления 11 подключен ко входу суммирующего усилителя 12, на второй вход которого под25 ключается постоянное напряжение. Выход запоминающего блока 8 через блок выделения модуля И подключен ка входу функционального преобразователя 14. Выходы усилителя 12 и преобразователя 14 подключены ко входам

30 блока умножения 15, выход которого подает254216

65 ся на блок воспроизведения характеристик относительных приростов 16. Выход блока 16 через блок обратного преобразователя 17 подается на генераторные станции расчетной модели. Работой устройства управляет блок управления 18, который по каналам управления связан с расчетной моделью 1, блоком инвертора 8, сумматорами 4 и 5, запоминающими блоками б — 8, блоком воспроизведения характеристик относительно приростов 16 и блоком обратного преобразователя 17.

В исходном режиме, которому соотвстствуют положения контактов, показанные Hà «ертеже, на функциональных преобразователях блока воспроизведения характеристик относительных приростов 16 устанавливаются заданные функции активных мощностей Р, генераторных станций по заранее выбранной последовательности, а на преобразователе 14 устанавливается заданная зависимость относительного прироста стоимостей издержек е„ идущих на генерирование активной мощности для балансирующей станции. На нагрузочных узлах расчетной модели задаются потребляемые в данном режиме активные и реактивные мощности, которые в ходе расчета либо поддерживаются постоянными, либо изменяются по статическим характеристикам. На шинах генераторных станций устанавливаются заданные модули напряжений, которые в ходе расчета могут быть поддержаны постоянными или же изменяются в заданных пределах.

Если потреоляемые нагрузками активные и реактивные мощности поддерживаются постоянными, то значение суммарной нагрузки как начальное условие устанавливается в сумматорах 4 и 5. На коммутационном поле блока управления набирается выбранная последовательность для подключения генераторных станций ко входам преобразователя мощности 2 и вычисления значений активных мощностей генераторных станций по характеристикам относительных приростов.

Каждый шаг решения осуществляется методом итерации и включает два этапа расчета:

1) определение суммарных потерь активной мощности и запоминание напряжений, пропорциональных активным мощностям отдельных генераторных станций;

2) поочередное вычисление значений относительных приростов е,, определение по этим значениям активных мощностей соответствующих генераторных станций и их установление на генераторных станциях расчетной модели переменного тока.

Пуск устройства осуществляется от блока управления 18. Генераторные станции расчетной модели начинают поочередно подключаться ко входам преобразователя мощности 2.

Когда вызывается i-я генсраторная станция, на выходе преобразователя мощности 2 получается напряжение постоянного тока, пропорциональное активной мощности i-й генераторной станции. Это напряжение подается на входы сумматора 4 или 5 и запоминающего блока 6 или 7 (при нечетных шагах итерации в блоке инвертора 8 нормально замкнутые контакты реле шунтируют инвертор и напряжения, пропорциональные активным мощностям генераторных станций, поступают на входы сумматора 4 и запоминающего блока б, а при четных шагах итерации в блоках инвертора нормально замкнутые контакты размыкаются, нормально открытые замыкаются и напряжения, пропорциональные активным мощностям генераторных станций с обратным знаком, поступают на входы сумматора 5 и запоминающего блока 7.

Накапливающий сумматор включает усилитель постоянного тока с конденсаторами в цепи обратной связи и на входе и схему установки начального заряда на конденсаторе обратной связи. Перед каждым очередным подключением генераторных станций ко входам преобразователя мощности 2 по командам, поступающим от блока управления 18, разря>кается конденсатор на входе усилителя постоянного тока, чем обеспечивается накопление напряжений, пропорциональных активным мощностям генераторных станций, на конденсаторе обратной связи.

Напряжения, пропорциональные активным мощностям генераторных станций и, напряжение, пропорциональное суммарной нагрузке (устанавливается в исходном режиме в качестве начального условия), имеют противоположную полярность. Поэтому на выходе накапливающего сумматора после обхода всех генераторных станций получается напряжение постоянного тока, пропорциональное потерям активной мощности в электрических сетях.

Запоминающий блок включает усилитель постоянного тока, в цепи обратной связи которого по командам, поступающим от блока управления 18, подключаются конденсаторы и заряжаются (по схеме установки начального заряда на конденсаторе) напряжениями, пропорциональными активным мощностям соответствующих генераторных станций.

Напряжение, пропорциональное активной мощности балансирующей станции, получается в последней очереди и запоминается в запоминающем блоке 8.

После получения суммарных потерь и запоминания напряжений, пропорциональных активным мощностям генераторных станций, начинается второй этап расчета.

Предположим, что решается 1-й, нечетный шаг итерации. По командам, поступающим от блока управления 18, отключаются входы накапливающих сумматоров и запоминающих блоков. Напряжение постоянного тока, полученное на выходе сумматора 4, пропорционально потерям активной мощности j-го шага и имеет положительную полярность, а напряжение»а выходе сумматора 5 — потерям активной мощности (1 — 1)-ro шага и имеет отрицательную полярность.

В запоминающих блоках 6 и 7 в обратную

254216 связь усилителя постоянного тока поочередно начинают подключаться конденсаторы, заряженные напряжениями, пропорциональными активным мощностям генераторных станций.

Напряжения на выходе запоминающего блока 6 получаются с положительным знаком, а на выходе олока 7 — с отрицательным знаком. !когда в запоминающих блоках подключены i-е ког.денсаторы, на выходе усилителя 10 получается напряжение, пропорциональное ве- 10 личине ъРг,1=Рг, — Рг, . f Напряжения с выходов усилителей 9 и 10 поступают на входы блока деления 11.

С выхода усилителя 12 напряжение постоянного тока поступает на вход блока умноже- 15 ния 15, на второй вход которого поступает напряжение постоянного тока, получаемое по характеристике, смоделированной на преооразователе 14. Напряжение постоянного тока, пропорциональное активной мощности баланси- 20 рующей станции на 1-ом шаге итерации Р1, получается с выхода запоминающего блока 8 или блока выделения модуля 13 в зависимости от знака (на вход преобразователя 14 подается напряжение только с положительным 25 знаком). На выходе блока умножения 15 получаются напряжения постоянного тока, пропорциональные значениям относительного прироста стоимостей издержек в, идущих на ге! Ъ нерирование активной мощности генераторнык станций.

Напряжения, пропорциональные е, 1 поступают на входы соответствующих функциональных преобразователей, сосредоточенных в блоке воспроизведения характеристик относительных приростов 1б. Воспроизведение характеристик относительных приростов отдельнык генераторных станций можно осуществить либо с помощью кулачков с применением одного комплекта следящей системы для управления, либо с помощью диодных функциональных преобразователей. На выходе блока 1б получаются напряжения, пропорциональные расчетным значениям активных мощностей от45 дельных генераторных станции, и подаются на вход преобразователя 17. Полученные значения активных мощностей с HQMQIllbfo преобразователя (в частности, следящей системы) устанавливаются на соответствующих генераторных станциях изменением величин фазовых углов напряжений на их шинах.

На расчетной модели получается новый режим, для которого вычисляются суммарные активные потери и запоминаются величины активных мощностей генераторных станций.

Начинается (1+1) -й, четный шаг итерации, при котором старые значения напряжений на блока . 4 и 6 сокраняются, а в блоках 5, 7 и 8 получаются новые напряжения, соответствующие режиму (i+1)-го шага итерации. Вычисляются новые Р;,1+г и устанавливаются на генераторнык станциях и т. д.

Если в коде расчета требуется изменять потребляемые нагрузками мощности по статическим характеристикам, то потребляемая суммарная нагрузка определяется путем дополнительного обегания всек нагрузочных узлов, измерения и суммирования в накапливающих сумматорак потрсблясмг .к ими активнык мощностей. При этом напряжения, пропорциональные этим мощностям, должны иметь противоположную полярность Ilo сравнению с напряжениями, пропорциональными акп вным мощностям гснераторнык станций.

Изменение модулей напряжений на шинах генераторнык станций в заданнык нрсделак можно осуществить по специальной программе, предусмотренной в блоке управления, на каждом шаге итерации (во втором этапе расчета).

Предмет изобретен и я

Устройство для определения оптимального распределения активнык нагрузок между станциями электрической системы с учетом потсрь активной мощности в электрических сетях, содержащее блок управления, преобразователь мощности, инвертор, накапливающие сумматоры, запоминающие блоки, блоки умножения и деления, функциональные преобразователи и блок обратного преобразования, от гичаюшееся тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства и расширения класса решаемых задач. в нем блок управления связан по каналам управления с расчетной моделью, инвертором, накапливающими сумматорами, запоминающими блоками, блоком относитсльнык приростов и блоком обратного преобразования, причем расчетная модель через преооразователь мощности и инвертор подключена к накапливающим сумматорам 11 запоминающим устройствам, выкоды которых через суммирующие усилители подключены ко входу блока деления, который через усилитель., на второй вход которого подано постоянное напряжение, подключен к блоку умножения, ко второму входу кото Того подключены соединенные последовательно функциональный преобразователь и инвертор, а выход блока умножения соединен с блоком относительных приростов.

Редактор Л. А. Утехина

Составитель Б. К. Волчков

Техред 3. H. Тараненко

Корректор С. М. Сигал

Заказ 383/3 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2