Способ регулирования напряжения на тяговой подстанции переменного тока



Способ регулирования напряжения на тяговой подстанции переменного тока
Способ регулирования напряжения на тяговой подстанции переменного тока
Способ регулирования напряжения на тяговой подстанции переменного тока
Способ регулирования напряжения на тяговой подстанции переменного тока

 


Владельцы патента RU 2547817:

Герман Леонид Абрамович (RU)
Кишкурно Константин Вячеславович (RU)

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности регулирования напряжения. Согласно способу вводят дополнительные пороговые уровни регулирования напряжения Uкmin и Uкmax и расчетный блок расчета частных производных потерь мощности (приростов потерь) в системе тягового (или в системах тягового и внешнего) электроснабжения к отклонениям напряжения на ΔU с помощью РПН и(или) путем включения (отключения) очередной ступени КУ и расчетным путем определяют, как изменятся потери мощности в границах дополнительных пороговых уровней регулирования напряжения, если изменить напряжение на ΔU. При этом проверяют различные сочетания коэффициентов трансформации трансформаторов и включение (отключение) ступени КУ. Принимают вариант регулирования напряжения при минимальном значении потерь мощности. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к электроэнергетике для регулирования напряжения, в частности к системе тягового электроснабжения переменного тока железных дорог для регулирования напряжения с помощью регулятора напряжения под нагрузкой трансформаторов (РПН) и установки поперечной емкостной компенсации.

Известны способы и устройства регулирования напряжения на тяговых подстанциях переменного тока с помощью РПН трансформатора и установки поперечной емкостной компенсации [1-5]. Принимаем за прототип способ регулирования в [1, рис.1.15]: Способ регулирования напряжения на тяговой подстанции переменного тока с трехфазными трансформаторами по схеме соединения «звезда - треугольник», оборудованными устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) и однофазной ступенчатой регулируемой установкой поперечной емкостной компенсации (КУ) с трансформаторами напряжения и трансформаторами тока шин 27,5 кВ, путем изменения напряжения на шинах 27,5 кВ с заданной выдержкой времени при достижении основных пороговых уровней напряжения с помощью РПН и включения (отключения) очередной ступени КУ. Недостаток этого способа:

команда на переключение РПН и на включение (отключение) КУ передается при достижении основных пороговых (предельных) уровней напряжения на шинах 27,5 кВ, то есть 21 кВ и 29 кВ [8]. Однако в пределах указанных пороговых (предельных) уровней напряжения от 21 кВ до 29 кВ также необходимо регулировать, так как это ведет к снижению расхода электроэнергии и улучшению режима работы ЭПС.

Цель изобретения: повышение эффективности регулирования напряжения на тяговой подстанции.

Для реализации цели предлагается ввести регулирование не только по пороговым (предельным) уровням напряжения, но и в пределах всего диапазона изменения напряжения.

Для этого вводят внутри основных пороговых уровней дополнительные пороговые уровни регулирования напряжения Uкmin и Uкmax и расчетный блок, содержащий блок расчета частных производных потерь мощности (приростов потерь) в системе электроснабжения к отклонениям напряжения на ΔU с помощью РПН и(или) путем включения (отключения) очередной ступени КУ, и блок расчета корректированного режима с определением новых значений потерь мощности, подключенный к трансформаторам напряжения и тока шин 27,5 кВ и КУ, и предварительно при напряжениях в границах дополнительных пороговых уровней регулирования напряжения выполняют расчет потерь мощности всех корректированных вариантов новых режимов по заданному приросту напряжения ΔU по выражению

где ΔP(ΔU)i - потери мощности при заданном приросте напряжения на ΔU при расчете «i»-го варианта нового режима;

ΔPo - значение потерь мощности в системе электроснабжения в исходном режиме;

Snj - коэффициент чувствительности изменения потерь мощности к изменению «j»-го отклонения напряжения;

ΔUj - заданный для расчетов «j»-й прирост напряжения,

затем выбирают вариант корректированного режима с наименьшими потерями мощности ΔP(ΔU)нм и

если

а также

то с заданной выдержкой времени переключают РПН и (или) включают (отключают) очередную ступень КУ, а в противном случае или увеличивают прирост напряжения и продолжают расчеты, или отменяют переключение РПН и (или) включение (отключение) КУ.

На фиг.1 представлено устройство, реализующее предлагаемый способ регулирования напряжения с помощью РПН трансформатора и ступенчатой регулируемой установки поперечной емкостной компенсации КУ.

Обозначения в схеме (фиг.1):

1 - силовой трансформатор 110/27,5 кВ;

2, 3 - измерительные трансформаторы тока (ТТ) тяговой нагрузки шин 27,5 кВ;

4 - шины 27,5 кВ;

5, 6 - измерительные трансформаторы напряжения шин 27,5 кВ и КУ;

7 - измерительный ТТ конденсаторной ступени установки поперечной емкостной компенсации КУ (8);

8 - однофазная регулируемая ступенчатая установка поперечной емкостной компенсации;

9 - блок расчета корректированного режима с расчетом потерь мощности в системе электроснабжения ΔP;

10 - блок расчета частных производных;

11 - управляющий элемент переключения КУ (8);

12 - управляющий элемент переключения РПН;

13 - расчетный блок.

Поясним формирование формулы (1) и порядок проведения расчетов при изменении напряжения на ΔU. Регулирование напряжения возможно с помощью КУ и РПН трансформатора, как показано на чертеже (фиг.1).

Потери мощности в исходном режиме ΔPo рассчитаны заранее для заданной схемы электроснабжения, ее параметров и нагрузочного режима. Расчет производится по известным формулам [5, 6, 7]. Для общего случая с несколькими тяговыми подстанциями потери мощности в матричной форме равны

где I - матрица полных токов тяговой нагрузки; - сопряженное значение I; R - матрица узловых активных сопротивлений системы электроснабжения, питающей рассматриваемые тяговые подстанции; Кд - диагональная матрица коэффициентов трансформации трансформаторов. Здесь принято (для упрощения формирования программы расчетов): коэффициент трансформации трансформаторов равен отношению напряжения вторичной обмотки к напряжению первичной обмотки. Поэтому, считая тяговую нагрузку как источник тока, при уменьшении коэффициента трансформации снижаются токи первичной обмотки трансформатора, и, следовательно, снижаются потери в системе внешнего электроснабжения.

Важно отметить, что расчеты потерь мощности необходимы для сравнения результатов по вариантам. Поэтому здесь учитываются только изменяющиеся тяговые нагрузки и не учитывается более «спокойная» нетяговая нагрузка (которая, как правило, значительно меньше тяговой нагрузки). Это обстоятельство значительно упрощает устройство, хотя вносит небольшую погрешность в расчетах, но, как показали расчетные эксперименты, это не влияет на окончательные результаты.

Целесообразно активные потери мощности определять по программе РАСТ-05К совместного расчета систем тягового и внешнего электроснабжения [6, 7]. В зависимости от конкретных заданий по условиям работы устройства регулирования расчет потерь мощности может быть только для системы тягового электроснабжения или в целом для систем тягового и внешнего электроснабжения.

При необходимости изменения напряжения (если оно вне дополнительных пороговых уровней (границ) регулирования) задается прирост напряжения ΔU при переключении РПН и при включении КУ; для РПН - ΔUрпн (для одного переключения) и для КУ - ΔUку1 (для первой ступени) и ΔUку2 (для второй ступени). Возможно при включении (отключении) КУ учесть изменение параметров схемы электроснабжения и прирост напряжения задавать при регулировании РПН - ΔUрпн=ΔU.

Коэффициенты чувствительности Snj определяются как частная производная потерь активной мощности в системе тягового электроснабжения (или в системе тягового и внешнего электроснабжения) по отклонению (изменению) напряжения. Методы определения даны в [6, 7] при совместном рассмотрении систем тягового и внешнего электроснабжения и основаны на теории расчетов матриц чувствительности.

Расчет по формуле (1) начинается с задания полного перебора всех i вариантов работы РПН и КУ и каждый раз при заданном ΔU подсчитываем значения активных потерь ΔP(ΔU)i в системе электроснабжения. Другими словами, для представленной схемы это выполняется следующим образом: задается ΔU при переключении РПН трансформатора и рассчитываем ΔР(ΔU), далее включается КУ (при этом изменяется матрица узловых сопротивлений) и снова задается ΔU и рассчитывается ΔP(ΔU). Так повторяется несколько шагов при изменении прироста напряжения на 2×ΔU, на -2×ΔU и т.д., и заканчиваются при выборе наименьшего значения ΔP(ΔU)нм в пределах допустимых границ регулирования напряжения. Точно также расчеты по данному алгоритму повторяются на соседних тяговых подстанциях, где также выбирается наименьшее значение ΔP(ΔU)нм, при котором напряжение не будет превышать пороговых значений регулирования.

Пороговые уровни напряжения в тяговой сети [3] 21-29 кВ. Обычно по опыту эксплуатации для ограничения числа переключений РПН основные пороговые уровни принимают 24 кВ - 28,5 кВ.

Учитывая номинальное напряжение на токоприемнике электровоза 25 кВ, предлагаем принять дополнительные пороговые уровни регулирования напряжения на шинах 27,5 кВ тяговых подстанций Uкmin и Uкmax соответственно 25…26 кВ и 27,5 кВ.

Таким образом, рассматриваемый способ регулирования напряжения реализуется следующим образом:

1. При необходимости регулирования напряжения, когда достигаются значения дополнительных порогов регулирования Uкmin и Uкmax, задается прирост напряжения ΔU (как положительный, так и отрицательный).

2. Рассматриваются все возможные варианты регулирования напряжения: с помощью РПН (с приростом ΔUрпн), КУ (с приростом ΔUку) и т.д.

3. Рассчитываются частные производные (приросты потерь) и новые корректированные режимы в блоке 13 для всех вариантов и выбирается вариант с наименьшими потерями мощности, и этот вариант регулирования напряжения рассматривается далее.

По существу, при выполнении пп.1, 2 и 3 проверяются, какие бы были потери мощности в системе электроснабжения, если бы выполнить регулирование по намеченному приросту напряжения в п.1, то есть здесь решается известная задача из теории чувствительности: «что было бы, если бы…».

4. Если рассматриваемый вариант с ΔP(ΔU)нм удовлетворяет условиям (2) и (3), то с заданной выдержкой времени переключают РПН и (или) включают (отключают) очередную ступень КУ.

5. В противном случае или увеличивают прирост напряжения и продолжают расчеты, или отменяют переключение РПН и (или) включение (отключение) КУ.

Поясним работу схемы. Трансформаторы тока 2 и 3 с заданным интервалом времени измеряют входные значения тока тяговой нагрузки на шинах 27,5 кВ 4, а трансформатор 7 - ток КУ, и передают их на расчетный блок 13, трансформаторы напряжения 5 и 6, подключенные между шинами 27,5 кВ (4) и рельсом, также передают измеренные величины в расчетный блок 13. В блоке расчета частных производных 10 идет расчет приростов потерь мощности по отношению к заданному «j»-му отклонению напряжения ΔU, а в блоке расчета корректированного режима 9 по отклонению ΔU начинается расчет новых значений потерь мощности и если ΔP(ΔU)нм<ΔРо, а также Uкmin≤U≤Uкmax, то с заданной выдержкой времени через расчетный блок 13 подается команда на переключение РПН 12 и (или) включение (отключение) очередной ступени КУ 11. Если же (2) и (3) не выполняется, то задаются следующие отклонения: 2×ΔU, 3×ΔU (-2×ΔU, -3×ΔU) и т.д. и расчеты по определению ΔP(ΔU)нм повторяются. Если и в этот раз (2) и (3) не выполняется, то переключение РПН и включение (отключение) КУ отменяются.

Переключения выполняют с выдержкой времени, которую определяют путем экспериментально-эксплуатационной проверки. Выдержку времени выбирают такой, чтобы не превышать заданный ресурс работы РПН и привода выключателя КУ [1] (на схеме выключатель КУ не обозначен).

Приложение 1. Расчет коэффициента чувствительности потерь мощности к изменению напряжения

В рассматриваемой ситуации для расчетов целесообразно использовать коэффициент чувствительности потерь мощности к изменению коэффициента трансформации - Snj(ΔP/КТ).

1. Расчет коэффициента чувствительности суммарных потерь мощности в системе внешнего и тягового электроснабжения Snj((ΔPΣ/Кт) к изменению коэффициента трансформации.

Изменяем коэффициент трансформации на тяговой подстанции i в узле m, то есть на этой подстанции трансформатор, подсоединенный к узлу m, будет иметь коэффициент трансформации Кm. Тогда, принимая в первом приближении неизменность токов тяговой нагрузки при изменении напряжения, получим значение коэффициента чувствительности

где RΣ - матрица узловых активных сопротивлений для совместно рассматриваемых систем тягового и внешнего электроснабжения. Подстрочный индекс m указывает на то, что в рассматриваемых матрицах учитываются только те элементы, которые зависят от Кm. Выполнив преобразования (5), окончательно получим

Принятые обозначения в (6) следующие.

Всего n узлов, в трансформаторе узла m изменяем коэффициент трансформации Кm, остальные узлы p (от 1 до n). Собственное узловое активное сопротивление узла m - Rmm, взаимные сопротивления Rmp (p изменяется от 1 до n). Нагрузки в узле m - Im, в остальных узлах - Ip.

Здесь важно отметить, что матрица узловых активных сопротивлений RΣ определяется для всей сети в целом с учетом подсоединенной контактной сети. Кроме того, так как на режим напряжения рассматриваемой подстанции влияют только соседние подстанции, то размерность матрицы RΣ можно ограничить до 3n×3n, где n=3 - три подстанции (а 3n - указывает на учет трех фаз системы внешнего электроснабжения).

Принятая в расчетах надбавка напряжения ΔU должна согласовываться с полученной надбавкой при изменении КТ.

2. Теперь определим коэффициент чувствительности потерь мощности в тяговой сети ΔРmc при изменении К - Snj(ΔPmc/Кm)

Воспользуемся формулой (4) и применим ее для случая, когда матрица узловых сопротивлений R определена с учетом (RΣ) и без учета (Rвн) подключенной тяговой сети.

Тогда потери в тяговой сети определятся

где ΔPΣ и ΔРвн - потери мощности с учетом и без учета подключенной тяговой сети.

Поэтому

При изменении коэффициента трансформации на тяговых подстанциях изменяется уравнительный ток по тяговой сети. Поэтому характер изменения указанного коэффициента чувствительности будет соответствовать характеру изменения коэффициента чувствительности уравнительного тока к изменению Кт.

Для упрощения определения коэффициента Snj(ΔPTCТ) можно воспользоваться графоаналитическим методом расчета с применением компьютерной модели по программе РАСТ-5К [6]. Известно, что потери мощности в тяговой сети определяются независимо от потерь мощности от тяговой нагрузки. Поэтому для средних условий работы рассматриваемых тяговых подстанций (для средних нагрузок) по программе РАСТ-05К определяются потери мощности в тяговой сети от уравнительного тока при разных коэффициентах трансформации трансформатора раньше одной подстанции, а затем другой. Отношение потерь мощности от уравнительного тока к изменению коэффициента трансформации будет соответствовать искомому коэффициенту чувствительности - Snj/(ΔРmcт). Результаты расчетов представляются графически и используются в рассматриваемой задаче.

Приложение 2. Пример реализации алгоритма на математической модели расчета тягового электроснабжения с учетом системы внешнего электроснабжения.

Расчет выполним с использованием математической модели (ММ) по программе РАСТ-05К [6, 7]. На подстанции установлена одноступенчатая КУ по схеме на фиг.1. Принимаем дополнительные уровни регулирования напряжения в пределах 25 и 27,5 кВ.

Исходные данные для модели взяты с реального участка: использована матрица узловых сопротивлений системы внешнего электроснабжения, нагрузка тяговой сети приведена к шинам тяговых подстанций. Так как в расчетах все исходные данные приведены к напряжению 27,5 кВ, то номинальный коэффициент трансформации трансформатора равен 1.

Для некоторой мгновенной схемы реального участка исходные данные для ММ следующие: на отстающей фазе UA шин 27,5 кВ напряжение 24,84 кВ, Кт=1, одноступенчатая КУ отключена.

Для указанных исходных данных суммарные потери мощности в рассматриваемой системе электроснабжения по расчету равны по программе РАСТ-05К - 1807 кВт.

В связи с тем, что по исходным данным напряжение на подстанции 24,84 кВ (что ниже значения дополнительного порога регулирования 25 кВ), то алгоритм автоматического регулирования придет в действие и начинает работать расчетный блок 13.

С помощью РПН можно изменять Кт с шагом 1,78% от номинального напряжения, а одноступенчатое КУ может или включаться, или отключаться. Изменение Кт на 1,78% соответствует при заданных нагрузках изменению напряжения на ΔU=0,3 кВ, что получено по предварительным расчетам на математической модели PACT-05К. Перебор всех вариантов работы схемы электроснабжения будет заключаться в следующем: пошагово изменяется коэффициент трансформации трансформатора при отключенном, а затем при включенном КУ.

По имеющимся исходным данным блок 13 начнет расчет коэффициента чувствительности Snj [7], причем для каждого нового режима, который создается путем переключения отпаек РПН, он будет различным, так как изменяются параметры схемы (матрица узловых сопротивлений) при изменении Кт. Далее по формуле (1) рассчитываем возможные значения потерь мощности. Для исходных данных суммарные потери мощности в рассматриваемой системе тягового и внешнего электроснабжения по расчету, как было указано, равны 1807 кВт.

Расчет будет повторяться для каждого шага изменения Кт, пока не будет найден вариант регулирования, удовлетворяющий условиям (2) и (3). Результаты расчетов на математической модели сведены в табл.1. Поясним формирование таблицы 1 при работе алгоритма на подстанции.

Выполняем пошаговый перебор коэффициента трансформации Кт, на каждом шаге j уменьшаем (увеличиваем) коэффициент трансформации - на 0,0178. При этом на каждом шаге j на модели замеряем напряжения фазы UA, питающей контактную сеть от ТПА, и задаем изменение напряжения на 0,3 кВ (что соответствует расчету на модели при изменении Кт на 0,0178 при заданных нагрузках).

Таблица 1
Расчеты на математической модели по программе РАСТ-05К
КУ Выключено КУ Включено
Кт UA, кВ ΔU, кВ Snj ΔР(ΔU), кВт UA, кВ ΔU, кВ Snj ΔP(ΔU), кВт
1,0356 25,44 0,3 193,3 1865 26,28 0,3 203,335 1796
1,0178 25,14 0,3 86,69 1833 25,98 0,3 93,331 1763
1 24,84 0 0 1807 25,68 0 0 1735
0,9822 24,54 0,3 -66,69 1787 25,38 0,3 -73,336 1713
0,9644 24,24 0,3 -113,327 1773 25,08 0,3 126,676 1697
0,9466 23,94 0,3 -143,35 1764 24,78 0,3 -163,345 1686

Расчет начинаем, принимая Кт=1 (исходный режим). При увеличении напряжения на ΔU=0,3 кВ рассчитаем коэффициент чувствительности по формулам из [7], получаем 86,69, далее выполняем расчет ΔP(ΔU)=1807+0,3×86,69т=1833 кВт. Такие же потери (с погрешностью не более 10%) получены и на математической модели по программе РАСТ-05К. Аналогично выполняется расчет и при снижении напряжения на ΔU=-0,3 кВ.

Как видно из результатов: при отключенной КУ условиям (2) и (3) удовлетворяет ситуация при Кт=1,0178 (т.к. этот режим с минимальными потерями при регулировании). Но так как в регулировании участвует и КУ, то можно достичь лучших результатов: при включенном КУ наибольший эффект по потерям мощности достигается при Кт, равном 0,9644, где условия (2) и (3) также выполняются. Поэтому устройство автоматики дает сигнал на переключение двух отпаек РПН в сторону уменьшения Кт и сигнал на включение КУ.

Таким образом, проимитировали реальную работу алгоритма регулирования по предлагаемому способу.

Итак, результат по расчетам: необходимо включение КУ, а также переключение РПН на минус 2 отпайки, что соответствует Кт=0,9644, напряжения находятся в пределах дополнительных пороговых значений регулирования (25,08 кВ, что выше порога 25 кВ), а потери мощности уменьшаются на 110 кВт.

Литература

1. Герман Л.А., Серебряков А.С. Регулируемые установки емкостной компенсации в системах тягового электроснабжения железных дорог: монография. - М.: МИИТ, 2012 - 211 с.

2. Патент №102435. Устройство регулирования напряжения трансформатора / Герман Л.А., Якунин Д.В., Куров Д.А. Опубликовано 27.02.2011.

3. Герман Л.А., Синицына Л.А. Автоматизация регулирования несимметричного напряжения тяговой подстанции переменного тока// ЦНИИ ТЭИ. Ж.д. транс. Сер. «Электрификация и энергетическое хозяйство». Вып.1, 1981. - c.1-12.

4. Герман Л.А., Айзенштейн Л.С. Управление установками поперечной емкостной компенсации электрифицированных железных дорог. ЦНИИ ТЭИ. Ж.д. транс. Сер. «Электрификация и энергетическое хозяйство». Экспресс-информ. №6, 1987, с.7-12.

5. Бородулин Б.М., Герман Л.А., Николаев Г.А. Конденсаторные установки электрифицированных железных дорог. - М.: Транспорт, 1983. - 183 с.

6. Герман Л.А., Морозов Д.А. Расчет типовых задач тягового электроснабжения переменного тока на ЭВМ. Уч. пос. - М.: МИИТ 2010. - 59 с.

7. Герман Л.А. Матричные методы расчета системы тягового электроснабжения. Уч. пос., 4.1. - М.: РГОТУПС, 1998, 36 с. и ч.2. М.: РГОТУПС, 2000, 38 с.

8. Правила устройств системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации. ЦЭ-462. - М.: МПС, 1997, 79 с.

Способ регулирования напряжения на тяговой подстанции переменного тока с трехфазными трансформаторами по схеме соединения «звезда - треугольник», оборудованными устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) и однофазной ступенчатой регулируемой установкой поперечной емкостной компенсации (КУ) с трансформаторами напряжения и трансформаторами тока шин 27,5 кВ и КУ, путем изменения напряжения на шинах 27,5 кВ с заданной выдержкой времени при достижении основных пороговых уровней напряжения с помощью РПН и включения (отключения) очередной ступени КУ, отличающийся тем, что вводят внутри основных пороговых уровней дополнительные пороговые уровни регулирования напряжения Uкmin и Uкmax и расчетный блок, содержащий блок расчета частных производных потерь мощности (приростов потерь) в системе электроснабжения к отклонениям напряжения на ΔU с помощью РПН и (или) путем включения (отключения) очередной ступени КУ и блок расчета корректированного режима с определением новых значений потерь мощности в системах электроснабжения, подключенный к трансформаторам напряжения и тока шин 27,5 кВ и КУ, и предварительно при напряжениях в границах дополнительных пороговых уровней регулирования напряжения выполняют расчет потерь мощности всех корректированных вариантов новых режимов по заданному приросту напряжения ΔU по выражению:
ΔP(ΔU)i=ΔPo+SnjΔUj,
где ΔP(ΔU)i - потери мощности при заданном приросте напряжения на ΔU при расчете «i»-го варианта нового режима;
ΔPo - значение потерь мощности в системе электроснабжения в исходном режиме;
Snj - коэффициент чувствительности изменения потерь мощности к изменению «j»-гo отклонения напряжения;
ΔUj - заданный для расчетов «j»-й прирост напряжения,
затем выбирают вариант корректированного режима с наименьшими потерями мощности ΔP(ΔU)нм и

если ΔP(ΔU)нм<ΔPo,
а также Uкmin≤U<Uкmax,

то с заданной выдержкой времени переключают РПН и (или) включают (отключают) очередную ступень КУ, а в противном случае или увеличивают прирост напряжения, или отменяют переключение РПН и (или) включение (отключение) КУ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического регулирования вставкой постоянного тока на базе двух ведомых сетью преобразователей напряжения типа СТАТКОМ, управляемых способом широтно-импульсной модуляции (ВПТН).

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение децентрализованного управления энергопотреблением.

Изобретение относится к устройствам регулирования напряжения в электрических трехфазных сетях. Технический результат заключается в повышении надежности работы, а также улучшении условий обслуживания заявленного устройства.

Использование: в области электротехники. Технический результат - поддержание в норме напряжения и повышение точности регулирования напряжения.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - надежное поддержание напряжения системы в допустимом диапазоне.
Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в электрических сетях любого уровня. .

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к устройствам автоматического воздействия на электрические сети. .

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к устройствам регулирования напряжения и передаваемой мощности в электрических распределительных сетях переменного тока.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройству для преобразования и передачи электроэнергии на дальние и сверхдальние расстояния. .

Изобретение относится к устройству автоматического воздействия на электрические сети энергоснабжения при помощи силового трансформатора со ступенчатым регулированием напряжения, а также оснащенному системой автоматического управления коэффициентом трансформации силового трансформатора, включающему в себя быстродействующий автоматический регулятор (БАР) и систему управления, позволяющую производить операции с нечеткой логикой и управлять работой БАР.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в сетях электроснабжения. Технический результат - повышение надежности. В устройстве для регулирования напряжения сети первичная обмотка трансформатора, соединенная через реверсивный переключатель полярности с регулировочной обмоткой (вторичной обмоткой) трансформатора и размещенная с ней на одном магнитопроводе, установлена с возможностью взаимодействия с обмоткой измерительного трансформатора напряжения, подключенной к контроллеру, соединенному с электроприводом. Устройство содержит два дополнительных регулятора, одинаковых с первым. Регуляторы включены в сеть трехфазного напряжения с образованием схемы подключения в виде полного треугольника так, как указано в материалах заявки. 2 ил.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности регулирования напряжения на участке тяговой сети с группой тяговых подстанций. Согласно способу вводят регулирование не только по пороговым (предельным) уровням напряжения, но и в пределах всего диапазона изменения напряжения путем введения дополнительных порогов регулирования. Кроме того, применяют централизованное управление напряжением группой тяговых подстанций из энергодиспетчерского пункта. При этом управление осуществляется в зависимости от прогнозируемых значений потерь мощности в системе электроснабжения. Прогнозируемые потери мощности определяются при прогнозируемых значениях переключений РПН трансформатора с расчетом изменения потерь мощности в системе внешнего электроснабжения (совместно с потерями мощности в тяговом трансформаторе) и в тяговой сети от уравнительных токов. 2 ил.

Изобретение относится к системам электроснабжения на основе силовой преобразовательной техники, питающим удаленные потребители электрической энергии. Технический результат - создание возможности эффективного электроснабжения удаленных потребителей электрической энергии по линии электропередачи переменного тока с большими величинами активного и индуктивного сопротивлений. В компенсированной системе электроснабжения удаленных потребителей электрической энергии, содержащей питающую сеть в виде источника трехфазного переменного напряжения и трехфазной ЛЭП с подключенными в конце линии p-фазными выпрямителями, к выходным выводам которых подключены потребители электрической энергии, на входе p-фазных выпрямителей дополнительно включен параллельный пассивный фильтр канонических гармоник, а трехфазная ЛЭП рассечена и в рассечки включены дополнительно введенные трехфазные трансформаторные корректирующие устройства (ТТКУ), каждое из которых содержит выполненные на самостоятельных магнитопроводах регулировочный и компенсационный трехфазные трансформаторы, первичная трехфазная обмотка регулировочного трансформатора, содержащая в каждой фазе основную часть и регулировочную часть с отпайками, концами фазных обмоток подключена пофазно к началам цепочек, состоящих из последовательно соединенных первичных фазных обмоток компенсационного трансформатора и фазных конденсаторных батарей и концами подключенных к одной из отпаек регулировочной части фазной обмотки первичной трехфазной обмотки регулировочного трансформатора, причем начала фазных обмоток первичной трехфазной обмотки регулировочного трансформатора подключены к линии электропередачи пофазно до ее рассечки, а включенные пофазно последовательно трехфазные вторичные обмотки регулировочного и компенсационного трансформаторов подключены к линии электропередачи пофазно после ее рассечки. ТТКУ включаются либо в начале ЛЭП, либо в ее промежуточной точке, либо в конце ЛЭП, либо в начале и конце ЛЭП. Изобретение может быть использовано для питания удаленных потребителей электрической энергии переменного тока, например, в качестве систем электроснабжения буровых установок нефтегазодобывающего комплекса. 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Электрическое устройство для изменения уровня управления реагированием на спрос (DR) включает в себя блок памяти, чтобы хранить один из множества уровней управления DR, каждый из которых соответствует уровню тарифа на электроэнергию, в качестве начального уровня операции экономии энергии; блок связи, чтобы принимать текущий тариф на электроэнергию и текущий уровень тарифа на электроэнергию, связанный с текущим тарифом на электроэнергию, от поставщика энергии в реальном времени, пользовательский интерфейс, который при приеме запроса на изменение уровня управления DR от пользователя отображает список из множества уровней управления DR и принимает желаемый уровень управления DR от пользователя, и контроллер, чтобы устанавливать желаемый уровень управления DR на начальный уровень операции экономии энергии при приеме запроса на изменение уровня управления DR на желаемый уровень управления DR от пользовательского интерфейса, сравнивать текущий уровень тарифа на электроэнергию с желаемым уровнем управления DR из множества уровней управления DR и определять, выполнять ли операцию экономии энергии, причем операция экономии энергии включает в себя операцию снижения потребления энергии электрического устройства. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для поддержания и регулирования напряжения в электрической сети. Технический результат - снижение потерь (или увеличение пропуска) мощности в прилегающем к узлу регулирования напряжения районе сети при поддержании в заданных пределах напряжений примыкающих узлов. В способе регулирования напряжения узла электрической сети и узлов, примыкающих к нему, воздействуют на источник реактивной мощности в зависимости от отклонения напряжения в узле регулирования от уставки регулирования источника реактивной мощности в данном узле, корректируемой в результате измерения режимных параметров узла, и примыкающих к нему связей для определения по известным зависимостям напряжений примыкающих узлов, потерь и пропуска мощности в прилегающем районе сети, а также их приращений. При нарушенных допустимых значениях напряжений узла электрической сети и узлов, примыкающих к нему, корректируют уставку для ввода режима напряжений в допустимые границы. Если все напряжения находятся в допустимых границах, то осуществляют корректировку уставки для снижения потерь или увеличения пропуска мощности в прилегающем районе сети, контролируя изменение потерь или пропуска мощности в прилегающем районе сети на каждом шаге корректировки уставки. 6 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроэнергетическим системам. Предлагается способ включения трехфазных блоков конденсаторов практически без переходного процесса и превышения напряжений на конденсаторах их установившихся значений. Способ позволяет получить технический результат - улучшить динамику дискретного регулирования в статических компенсаторах реактивной мощности. 4 ил.

Изобретение относится к устройствам регулирования потребления электроэнергии системами освещения. Технический результат - повышение эффективности управления потребляемой мощностью. Для этого представлены технические решения, в которых управление потребляемой мощностью в системе, содержащей потребляющие мощность устройства типа осветительных устройств, может выполняться, например, путем разделения потребляющих мощность устройств системы на множество групп и путем принятия во внимание возможности сброса либо восстановления потребляемой мощности или нагрузки для каждой группы. Кроме того, изобретение реализует механизм аукциона для регулирования потребляемой мощности или нагрузки в осветительной системе, так что достигается эффективное, быстрое, учитывающее требования пользователя и учитывающее функции и характеристики осветительного устройства регулирование. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроэнергетических системах и в системах электроснабжения. Техническим результатом является повышение эффективности фазового управления напряжением электрической системы. Технический результат достигается тем, что в способе фазового управления напряжением в электрической сети задают требуемые режимные параметры электрической системы. Механический момент абсолютного движения ротора синхронной машины электрической системы расчленяют на относительный и переносный. Управление переносным моментом производят указанным фазовым смещением напряжения в соответствии с требуемыми режимными параметрами. 3 ил.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение качества и стабильности регулирования напряжения в электрической сети. Согласно способу задают соотношение между фактическим отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора, от которого питается электрическая сеть, задают задержку по времени фактического соотношения между отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора от заданного соотношения, измеряют фактическое напряжение у всех потребителей, подключенных к электрической сети. Определяют фактическое отклонение измеренного напряжения от нормативного значения у всех потребителей, измеряют фактическое напряжение вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора, определяют фактическое соотношение между отклонениями напряжения от нормативного значения у всех потребителей и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора. Если данное фактическое соотношение через заданное время отличается от заданного соотношения, начинают отчет времени, равного заданному времени фактического соотношения между отклонением напряжения у всех потребителей от нормативного значения и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора от заданного соотношения. Если в момент окончания отсчета времени фактическое соотношение между отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора отклоняется от заданного соотношения, то полученное значение этого отклонения используют в качестве корректирующего сигнала. 1 ил.
Наверх