Устройство для определения перетоков мощности в электрических системах

 

м -чю %. миезн-R

,, .ч„

ОПИCAHNE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Реслублнк

< i651368

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 201276 (21) 2433800/18-24 (5!) М. Кл.

G G 7/63 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 681.333 (088.8) Опубликовано 05,03.79;Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 05.03.79

Г. Е. Пухов, M. Н. Кулик, В.Д. Бакуменко, A.Î. Крыжановская, A.A.Àìèíaâ и В.В.Дринь (72) Авторы изобретения

Институт электродинамики AH Украинской CCP (7!) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕТОКОВ

МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Изобретение относитс.я к области гибридной вычислительной техники и может быть использовано в составе комплексов вычислительных машин для расчета перетоков мощности установившихся режимов в электрических системах.

Известно устройство для расчета перетоков мощности, содержащее цифровые блоки и аналоговые модели сети (1) .—

Известное устройство не обеспечивает достаточной точности определения перетоков мощности.

Наиболее близким пс технической сущности к рассматриваемому являеся устройство, содержащее блок задания начальных параметров, блок задания коэффициентов, сумматоры, блоки памяти и блок управления (2).

Это устройство также не отличается высокой точностью определения перетоков мощности.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены ключи, счетчик и триггер, вход которого через счетчик подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с одними входами блока задания коэффициентов и блока задания начальных параметров, другие входы которого подключены к выходам первого и второго сумматоров, одни входы которых через первый и второй блоки памяти соединены соответственно с первым выходом блока управления, выходы блока задания начальных парамет ров соединены с первыми входами третьего и четвертого сумматоров, выходы которых подключены к другим входам блока задания коэффициентов, вторые входы третьего и четвертого сумматоров через третий и четвертый блоки памяти соединены соответственно с третьим и четвертым выходами блока управления, входы которого объединены с первыми входами ключей и подключены к выходам блока задания коэффициентов, вторые входы первого и второго ключей соединены с первым выходом триггера, второй выход которого подключен ко вторым входам третьего и четвертого ключей, выходы первого и третьего ключей соединены соответственно с другими входами первого сумматора, выходы второго и четвертого ключей подключены сост651368

25 где Ь„.,@ — мнимые и действительные составляющие элементов J * = g „ + jb.< комплексной матрицы проводимости у сети, LI. = U„ - )() — напряжение -го д - м узла сети, в правой части системы (1) записаны действительные и мнимые составляющие узловых токов, причем активные P и реактивные g мощности берутся со знаком (+) для генераторных и со знаком (-) для нагрузочных узлов, I U.(— модуль напряжения 7 -го узла. 35

При других способах представления генераторных и нагрузочных узлов в системе (1) левая (линейная) часть не изменяется, а узловые токи (правая часть) могут быть приведены к виду 40 (1) .

В общем виде система уравнений (1) может быть представлена следующим образом

Аи = (U,1,а), (2) 45

А- 6 в — (М

-вещественная клеточная матрица, элементами матриц В и G являются чис- 50 м д ла Ф„1, и о„. соответственно,0=(U U 3— вектор мнимых и действительных составляющих узловых напряжений, f(U, Р,GI) вектор узловых токов..

В устройстве организуются итераци- 55 онные вычисления.

На первой итерации решается система, аналогичная (2).

А О„= f (U„, Р, С) ), (4) где U=AA U1,Ì вЂ” масштабный коэффициент.

При выполнении первой итерации триггер 8 находится в единичном сосветственно к гругим входам второго сумматора.

На чертеже представлена схема устройства.

Оно содержит блок управления 1, блок задания коэффициентов 2, блок задания начальных параметров 3, ключи

4,5, сумматоры 6, блоки памяти 7, триггер 8, счетчик 9, сумматоры 10 и блоки памяти 11.

Задача расчета перетоков мощности в установившемся режиме электричес- 10 кой системы при задании генераторных

= и нагрузочных узлов постоянством активных и реактивных мощностей сводится к решению системы алгебраических уравнений вида 15 д м а а аи,.a„u м м а а р и а„и, 20 м а а а,u„-и,и, -а;„и, ...+g„„u„u„„u,—.. и„„и„=м з м м д д >nUn Qn n (q) р,1 и „".-@,„и,-Ь „„и„- - Ъ„„и„=тоянии, на его прямом выходе имеется высокий потенциал, который замыкает ключи 4, ключи 5 разомкнуты. В блоки

7 и 11 записаны нули. Сумматоры 10 и 7 по входам с ключами 4 производят суммирование сигналов с коэффициентом, равным единице ° Таким образом, на первой итерации устройство решает систему (3). Напряжения U„, получаемые на выходах устройства, демасштабируются в соответствии с формулой и„=М "U„. (5)

На второй и последующих итерациях определяются поправки к решению. Для этого на второй итерации вычисляется невязка

61= AU1 f(U1 Ð,Ö) и производится ее масштабирование и формирование правой части для модели сети

Ч„=МДМ АО„=(М„-М)А()„-М„НО„Р,Ю, и) где М вЂ” масштабный коэффициент.

Величины (7) поступают в блоки памяти 11, кроме того блок 1 засылает в блоки 7 величины

U =- М„()1.

На второй и последующих итерациях триггер 8 находится в нулевом состоянии, ключи 4 разомкнуты, ключи 5 замкнуты. Сумматоры 6 по входам с ключами 5 производят суммирование с положительным коэффициентом р 1. Устройство решает таким образом на второй итерации систему

А UÄ= Ä«f (UÄ«P UÄ,Р,ж СВ) и определяет поправки Ь01. Тот факт, что устройство вычисляет поправки к решению, обеспечивает повыше ние точности определения перетоков мощности в электрических системах. Поправки Ь U„ демасштабируются в блоке,1 д()„=М „" ь()1, (9) после чего вычисляется новое решение

Дальнейшие вычисления продолжаются по схеме второй итерации: вычисляются и заносятся в блоки 11 правые части в

Ц (м -М) AU М„„f(U,PQ), (1о) блоки 7 заносятся величины U = М Ощ, устройство Решает систему

АдО =1(U « ди Р,О)« Р (и) напряжения д0„„вводятся в блок 1 и демасштабируются д U„„= М д0щ, (12) после чего определяется m+l=e приближение решения

U,1=U -дU .

С увеличением числа итераций н масштабный коэффициент М,„1 Возрастает и поправки д0„„ уменьшаются по абсолютной величйне.

Вычисления можно прекращать, когда невязки g = AU — f (U Р

m m « 1 превращаются в машинные нули, либо когда выполняется условие цдц Иа1

651368

Формула изобретения

25

Составитель И.Загорбинина

Техред Л. Алферова Корректор И. Муска

Тираж 779 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4)5

Редактор Э.Губницкая

Заказ 863/62

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где Я вЂ” допустимая погрешность решения.

Таким образом, предложенное устройство благодаря введению новых элементов и связей между ними отличается более высокой точностью определения перетоков мощности в электрических системах.

Устройство для определения перетоков мощности в электрических системах, содержащее блок задания начальных параметров, блок задания коэффициентов, сумматоры, блок памяти и блок управления, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что,с целью повышения точности, в него введены ключи, счетчик и триггер, вход которого через счетчик подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с одними входами блока задания коэффициентов и блока задания начальных параметров, другие входы которого подключены к выходам первого и второго сумматоров, одни входы которых через первый и второй блоки памяти соединены соответственно с первым выходом блока управления, выходы блока задания начальных па, раметров соединены с первыми входами третьего и четвертого сумматоров, выходы которых подключены к другим входам блока задания коэффициентов, вторые входы третьего и четвертого сумматоров через третий и четвертый блоки памяти соединены соответственно с третьим и четвертым выходами блока управления, входы которого объединены с первыми входами ключей и подключены к выходам блока задания коэффициентов, вторые входы первого и второго ключей соединены с первым выходом триггера, второй выход которого подключен ко вторым входам третьего и четвертого ключей, выходы первого и третьего ключей соединены соответственно с другими входами первого сумматора, выходы второго и четвертого ключей подключены соответственно к другим входам второго сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пухов Г.Е. и др. Гибридные вычислительные машины и комплексы, Киев, Наукова думка, 1975, с.122 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 258744, кл. 6 06 У. 1/00, 1962.