Способ автоматического регулирования напряжения в электрической сети с задержкой по времени начала регулирования

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.

 

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для автоматизации трансформаторных подстанций и поддержания в норме основных параметров качества электроэнергии на основе полученных фактических данных напряжения у потребителей.

Известен способ регулирования напряжения электрической подстанции, согласно которому коэффициент трансформации трансформатора изменяют в зависимости от отклонения напряжения его вторичной обмотки от заданного значения, изменяемого в зависимости от корректирующего сигнала. С целью повышения качества напряжения путем поддержания заданного соотношения между отклонениями напряжения вторичной и первичной обмоток трансформатора измеряют напряжение первичной обмотки, сравнивают его с заданным значением и полученное отклонение используют в качестве указанного корректирующего сигнала [Патент SU 782037 А1, кл. H02J 3/12, Н02Р 13/04, опубликован 23.11.1980].

Недостатком данного способа является тот факт, что в нем регулирование напряжения на электрической подстанции выполняется только по отклонению напряжения на вторичной обмотке трансформатора и не учитывается фактическое напряжение у ближайших и наиболее удаленных потребителей электрической энергии, получающих питание от отходящих линий электрической подстанции, на которой осуществляется регулирование напряжения.

Также известен способ автоматического регулирования напряжения на электрической подстанции, заключающийся в изменении коэффициента трансформации трансформатора в зависимости от корректирующего сигнала, отличающийся тем, что задают соотношение между напряжением у ближайших и наиболее удаленных потребителей, получающих питание от отходящих линий электрической подстанции, на которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора электрической подстанции, измеряют фактическое напряжение у ближайших и наиболее удаленных потребителей, измеряют фактическое напряжение вторичной обмотки трансформатора, сравнивают их с нормативными значениями, в случае отличия фактического напряжения у потребителей от нормативных значений определяют фактическое отклонение соотношения между заданными и фактическими напряжениями в контрольных точках, полученное отклонение напряжения используют в качестве указанного корректирующего сигнала [Патент RU 2527479 С1, кл. H02J 3/12, опубликован 10.09.2014].

Недостатком данного способа является тот факт, что в нем осуществляется регулирование напряжения на электрической подстанции без учета задержки по времени начала регулирования, тем самым понижается стабильность производимого регулирования, а также учитываются фактические отклонения напряжения только у ближайших и наиболее удаленных потребителей, а не у всех потребителей.

Задачей предлагаемого способа является повышение качества регулирования напряжения в электрической сети за счет исключения реакции регулирующего устройства на быстрые изменения напряжения путем введения задержки времени на начало регулирования, которая больше времени быстрых изменений напряжения.

Технический результат - повышение стабильности регулирования напряжения.

Для решения указанной задачи в предлагаемом способе задают соотношение между фактическим отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора, от которого питается электрическая сеть, в которой осуществляется регулирование напряжения, 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, в которой осуществляется регулирование напряжения, 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, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора, если данное фактическое соотношение через заданное время отличается от заданного соотношения, измеряют задержку времени фактического соотношения между отклонением напряжения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, от нормативного значения и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора от заданного соотношения и если через заданное время фактическое соотношение между отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора отклоняется от заданного соотношения, то полученное значение этого отклонения используют в качестве корректирующего сигнала.

Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема, реализующая способ.

Схема состоит из: Т1 - трансформатор с устройством регулирования под нагрузкой (РПН); устройства связи и передачи данных; РО - рабочий орган; ИУ - исполняющее устройство; У - усилитель; Ср - сравнивающее устройство; ЗД - задержка по времени; УУ - устройство управления; ДНm - датчик напряжения трансформатора; ДН1-ДНn - датчики напряжения потребителей; ЗУ - задающее устройство, S1-Sn - потребители электроэнергии.

Работа автоматического регулирования напряжения в электрической сети с задержкой по времени регулирования обеспечивается следующим образом.

С помощью задающего устройства ЗУ 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, а также задают соотношение фактического отклонения напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора электрической подстанции или вольтодобавочного трансформатора, от которого питается электрическая сеть, в которой осуществляется регулирование напряжения. Далее проводят автоматизированный сбор динамических данных по напряжению и времени отклонения напряжения с датчиков напряжения ДН1-ДНn потребителей электроэнергии S1-Sn, и датчика напряжения ДНm, установленного на низкой стороне трансформаторной подстанции или вольтодобавочного трансформатора посредством канала связи современных проводных/беспроводных средств связи и передачи данных. Собранные данные от датчиков напряжения потребителей ДН1-ДНn, датчика напряжения трансформатора ДНm и задающего устройства ЗУ анализируются устройством управления УУ на наличие отклонений фактического напряжения у потребителей от нормативных значений. Далее определяют фактическое соотношение между отклонениями напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора. Если в сравнивающем устройстве Ср данное фактическое соотношение через заданное время ЗД отличается от заданного соотношения, то начинают отчет времени, равного заданному времени фактического соотношения между отклонением напряжения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, от нормативного значения и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора от заданного соотношения, и если в момент окончания отсчета времени фактическое соотношение между отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора отклоняется от заданного соотношения, то полученное значение этого отклонения используют в качестве корректирующего сигнала, который обрабатывается усилителем У, а затем поступает на исполняющее устройство ИУ, которое в свою очередь воздействует на рабочий орган РО.

Таким образом, происходит поддержание напряжения согласно нормативным значениям у всех потребителей электрической сети с учетом использования задержки по времени начала регулирования, тем самым повышается стабильность регулирования напряжения.

Способ автоматического регулирования напряжения в электрической сети с задержкой по времени начала регулирования, заключающийся в изменении коэффициента трансформации трансформатора в зависимости от корректирующего сигнала на основе полученных фактических данных напряжения у потребителей, отличающийся тем, что задают соотношение между фактическим отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора, от которого питается электрическая сеть, в которой осуществляется регулирование напряжения, 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, в которой осуществляется регулирование напряжения, 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, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, 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, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, от нормативного значения и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора от заданного соотношения и если в момент окончания отсчета времени фактическое соотношение между отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора отклоняется от заданного соотношения, то полученное значение этого отклонения используют в качестве корректирующего сигнала.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение относится к устройствам регулирования потребления электроэнергии системами освещения. Технический результат - повышение эффективности управления потребляемой мощностью.

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.

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.

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей.

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.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности регулирования напряжения на участке тяговой сети с группой тяговых подстанций.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в сетях электроснабжения. Технический результат - повышение надежности.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности регулирования напряжения.

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).

Изобретение относится к подаче электроэнергии к электрическим сетям, контактирующим с токоприемниками транспортных средств. Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока содержит систему внешнего электроснабжения, систему районного электроснабжения, тяговые подстанции, тяговую сеть, тяговые нагрузки, диспетчерский пункт, каналы связи, блоки анализа графика движения поездов, нагрузок системы внешнего электроснабжения и районных нагрузок, блок определения времени схемы коммутации по графику движения поездов, по системе внешнего электроснабжения, по районным нагрузкам и питания тяговых нагрузок и блок определения рациональной схемы коммутации питания тяговых нагрузок. Диспетчерский пункт включает в себя поездного диспетчера и энергодиспетчера. Тяговые подстанции содержат силовые трансформаторы с устройством регулирования напряжения под нагрузкой, распределительные устройства высшего, районного и тягового напряжения. Технический результат заключается в обеспечении выполнения графика движения поездов при минимальных потерях электрической энергии с учетом графика нагрузок систем внешнего и районного электроснабжения. 1 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности регулирования мощности установки поперечной емкостной компенсации (КУ), и, следовательно, повышение надежности и экономичности электроснабжения тяговой сети. Согласно способу параллельно установкам поперечной емкостной компенсации (КУ) включены тиристорно-реакторные группы, формирующие совместно с КУ статические тиристорные компенсаторы (СТК) измерительными трансформаторами напряжения со вторичными обмотками, измеряющими напряжение на СТК, причем все СТК поддерживают на выходе одинаковое напряжение Ucm, а в тяговой сети введены телемеханизированные пункты параллельного соединения контактной сети (ППС), расположенные между подстанциями и постом секционирования с измерительными трансформаторами напряжения с вторичными обмотками, измеряющими напряжение у ППС, и информационно-управляющий блок (ИУБ). По измеренным напряжениям блок ИУБ дает команду на все СТК на повышение (понижение) напряжения. 1 ил.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в многосвязных системах автоматического регулирования перераспределением потоков электроэнергии в многозвенных линиях электропередачи. Заявлен электронно-управляемый силовой трансформатор (ЭУСТ) для линий электропередачи к потребителю с переменной нагрузкой, содержащий коммутирующие пары встречно-параллельно соединенных тиристоров, подключенных к вторичной обмотке силового трансформатора, отличающийся тем, что вторичная обмотка выполнена многоотводной, те или иные отводы которой через указанные пары тиристоров коммутируются по отдельности к линии электропередачи через блок измерения тока в последней, изменяющегося с изменением нагрузки у потребителя, выход блока измерения тока в линии электропередачи и вывод от начала линии подключены к системе автоматического регулирования, управляющей работой электронного переключателя блоков включения соответствующей пары тиристоров, число которых равно числу выводов вторичной обмотки силового трансформатора, причем выбор коммутации того или иного вывода вторичной обмотки силового трансформатора к линии электропередачи осуществляется в системе автоматического управления путем сравнения опорного напряжения UO=rI, где r - известное сопротивление линии электропередачи, соответствующего среднестатистическому току I нагрузки RH потребителя, с текущим значением падающего в линии электропередачи напряжения rI(α), где I(α)=I/α - текущее значение тока нагрузки RH(α)=αRH потребителя при коэффициенте α текущего разброса величины нагрузки, большего или меньшего единицы; при этом стабилизируемое напряжение в конце линии электропередачи U2 и напряжение в ее начале U1(α) связаны соотношением U2=U1(α)-rI(α) и напряжение U2=αRHI/α=RHI у потребителя поддерживается неизменным с абсолютной погрешностью, не превышающей шага ΔU между напряжениями в смежных эквидистантно распределенных по напряжению выводах вторичной обмотки силового трансформатора. Устройство включает систему автоматического управления ЭУСТ из двух независимых контуров управления, выходные сигналы которых суммируются и результирующий сигнал управления подается на вход аналого-цифрового преобразователя, связанного с дешифратором, N выходов которого из общего числа 2m>N его выходов подключены соответственно к N блокам включения соответствующих пар силовых тиристоров, причем первый контур управления содержит последовательно соединенные формирователь сигнала rI(α), схему вычитания на первом операционном усилителе между сигналами - опорным 2UO и текущим rI(α), а второй контур управления включает последовательно соединенные вычитатель, на два входа которого подаются сигналы, пропорциональные значениям U1(α) и rI(α), интегратор на втором операционном усилителе, на входы которого подаются сигналы, пропорциональные разности U1(α)-rI(α) и U2, и двуполярное пороговое устройство - ограничитель по минимуму с порогами ограничения UПОР≈(+/-)1,5ΔU, где ΔU - различие напряжений между соседними выводами вторичной обмотки силового трансформатора. Кроме того, каждый из N входящих в систему автоматического управления блок включения тиристорной пары содержит пару оптронов, светодиоды которых включены последовательно с транзистором управления к источнику питания, база транзистора соединена с соответствующим выходом дешифратора, а оптотиристоры оптронов подключены к управляющим электродам силовых тиристоров и двум отдельным источникам питания, используемым для всех N пар оптронов. Технический результат - автоматическое поддержание неизменным напряжения у всех потребителей, связанных с трансформаторной подстанцией раздельными линиями электропередачи, независимо от вариации величин нагрузок у потребителей, а также снижение потерь энергии и обеспечение неискаженной формы синусоидального напряжения сети, поставляемого потребителю. Рассмотренная система авторегулирования может успешно использоваться при построении сети потребителей от одной ТП с перераспределением потоков энергии разным потребителям с варьируемыми нагрузками у них при сохранении стабильными сетевых напряжений. При этом следует использовать лишь один силовой трансформатор с мощностью, обеспечивающей всех потребителей. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение надежности и стабильности поддержания допустимого режима напряжений в распределительной сети, в которой часть территориально распределенных трансформаторных подстанций не оборудована средствами централизованного и/или локального управления (например, в процессе поэтапной модернизации сети), а также минимизация числа переключений регулятора напряжения под нагрузкой (РПН) силового трансформатора, питающего сеть, и, следовательно, повышение аппаратной надежности сети. Трансформаторные подстанции (1) различной оснащенности получают питание от понижающего силового трансформатора (2), снабженного РПН. Первый блок (6) управления предназначен для воздействия на РПН трансформатора (2) и размещен на подстанции (3). На части трансформаторных подстанций (например, 1.1) установлены измерительные трансформаторы (9) тока и измерительные трансформаторы (10) напряжения. Показания измерительных трансформаторов (7, 8 и 9, 10) оцифровываются аналого-цифровыми преобразователями (АЦП) (11). Часть трансформаторных подстанций (1) оснащены автоматическими компенсаторами (12) реактивной мощности. Второй блок (14) управления выполнен на базе программируемого контроллера и связан цифровыми каналами (15) с блоком (6) и через АЦП (11) с измерительными трансформаторами (7-10). Кроме того, блок (14) связан цифровыми каналами с автоматическими компенсаторами (12) подстанций (1.1). 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении надежности. Принцип наложения формы сигнала основан на непрерывности формы сигнала и гибком регулировании напряжения, что обеспечивает, соответственно, гибкое преобразование переменного тока, гибкую передачу и преобразование электроэнергии и гибкое регулирование напряжения. Плавное регулирование напряжения в соответствии с гибким ступенчатым регулированием напряжения осуществляется: электронным переключателем регулирования переменного напряжения трансформатора с переходным импедансом и быстродействующим регулировочным трансформатором напряжения и обеспечивает возможность подключения высоковольтных электрических сетей шестью способами, в том числе подключения к электрической сети трансформатора с переходным импедансом или повышающего автотрансформатора. Это обеспечивает надежную компенсацию реактивной мощности. 7 н. и 8 з.п. ф-лы, 18 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