Энергосистема

 

с присоединением заявки М (23) П риоритет

Гещдврствеккмв еомвтет

СССР аа делам кзобрвтвккк в аткрмткй

Н 02 J 15/00

Опубликовано 05.10.79. Бюллетень Рй 37 (53) УДК 621.316.. 14.314 (088.8).

Дата опубликования описания 1 О. 1 0, 79 (12) Авторы изобретения

В. Е. Игнатов и А. В; Мис (;; е-

Ф,\ т

Государственный научно-исследовательский энергетический у институт имени Г, М. Кржижановского (1! ) Заявитель (54) ЭНЕРГОСИСТЕМА

Изобретение относи гся к электротехнике и может быть использовано при соз. дании энергосистем с протяженными сверхпроводящими линиями электропередачи постоянного тока.

Известна энергосистема с сосредоточен5 ным сверхпроводящим индуктивным накопителем, выполненным в виде катушек из . сверхпроводникового материала (1).

Недостатками известной системы явio ляются низкая надежность и недостаточная безопасность эксплуатапии накопителя как в нормальных режимах, так и в аварийных ситуациях, когда требуется быстрая эвакуация запасенной энергии, а

15 также невозможность в накопителях такого типа длительно сохранять запасенную энергию без постоянного подвода энергии .от источника болт,шой мощности.

Известна также энергосистема, содерю жащая источник питания, к которому под.соединен преобразовательный блок с блоком управления, связанный с накопителем, выполненный в виде сверхпроводящей линии постоянного тока, который подсоединен к другому преобразовательному блоку, связанному с потребителем (2). Токонесущая система сверхпроводящей линии окружена стальной трубой, которая, помимо обычных защитных функций, выполняет роль магнитопровода. При длине замкнутой в кольцо линии 2500 км и тока 500 кА количество аккумулированной энергии составляет 2 ° 10 Йж.

1Ь

Недостатком известного устройства является невозможность длительного хранения запасенной энергии без постоянного подвода энергии от источника.

Е1елью изобретения является повышение надежности энергосистемы за счет увеличения количества запасенной электроэнергии и возможности ее длительного хранения без подпитки от внешнего источ ки ка, Энергосистема содержит источник питания, к которому подсоединен преобра зовательный блок с блоком управления, связанный с накопителем, выполненным

3 в виде сверхпроводя ттей линии постоянного тока, который подсоединен к другому преобразовательному блоку, связанному с потребителем, линия-накопи тель выполнена в виде двух замкнутых

Ko81 "Jp0â> в каждый из KGTopbIx co cTQроны источника и потребителя введены дополнительные сверхпроводяшие преоб- разователи, подключенные через дополтЬтельный блок управления к преобра- 10 зовательному блоку, подсоединенному соответственно к источнику питания и к потребителю.

На фиг. 1 изображена энергосистема, принципиальная схема; фиг. 2 — вариант .. I 5 подключения одного сверхпроводящего преобразователя.

Оверхпроводяшая линия электропереда чи постоянного тока выполнена .в виде двух изолированных одна к другой одно- 20 проводных линий 1 и 2 разной полярности, каждая из которых образует замкнутьтй контур. Ввод энергии от источника

3 и вывод ее потребителю 4 в требуемых точках осуществляется с помощью обыч25 ных полупроводниковых реверсивных пре образователей 6 и 6, которые включены параллельно замкнутым сверхпроводящим контурам. При этом в зависимости от направления передаваемой мощности по30 пупроводниковые преобразователи могут работать в режиме выпрямителя или инвертора.

При появлении избыточной моптности в энергосистеме (ее величина обычно

35 составляет несколько процентов полной лощности системы) при условии сохранения тока нагрузки повышается напряжение со стороны источника. Если параллель40 но с полупроводниковыми преобразователями 5 и 6 включены дополщттельньте сверхпроводяшие преобразователи 7 и 8 на основе мощных криотронов, то избыток мощности может резервироваться в

45 замкнутом контуре сверхпроводящего индуктивного накопителя. При этом ввод энергии в контуры будет осуществляться с помощью сверхпроводящих преобразователей 7, работающих в режиме выпрямленна, а выход энергии — с помощью пре50 обраэователей S, работающих в режиме инвертирования. Зля управления криотронными преобразователями служат блоки 9.

При изменении параметров нагрузки

4 или источника 3 сигнал с датчика 10 . состояния энергосистемы поступает в блок 9, состоящий, например,.иэ блока

11 управления и блока 12 силового р гулироввния, Нв выходе блока 12 силового регулирования включен трансформатор сверхпроводящего преобразователя 7 с первичной обмоткой 13 и двумя вторичными сверхпроводяшими обмотками

14 и 1S, которые включены непосрсдственно в квжлый иэ замкнутых контуров

1,2 (на фиг. 2 показано включение в контур 1). Выпрямление переменного тока осуществляется, например, по двухполуйериодной схеме с помощью сверхпроводящих переключающих элементов, например, криотронов, содержащих силовые клапаны 16 и обмотки 17 управления, причем последние включены на блок 11 управления. Возможно включение в работу сверхпроводящего преобразователя с помощью автономного дополнительного блока

18 управления.

Число точек ввода и отбора мощности в энергосистеме будет определяться схемой энергосистемы, элементом которой являются протяженные замкнутые сверхпроводяшие линии электропередачи постоянного тока 1 и 2.

Основным преимуществом такой схемы является то, что в сверхпроводящей линии электропередачи постоянного тока появляются две независимые системы накопления энергии, позволяющие повысить количество запасной энергии и создающие воэможность длительного хранения части этой энергии.

Первая система создается транспортным током, протекающим от источника к потребителю по линиям разной полярности.

3а счет энергии, накопленной в линии, напряжение поддерживается приблизительно постоянным при кратковременных кс»лебаниях тока. Энергия, накопленная в этой системе, не может сохраниться длительно без постоянного подвода мощности от источника.

Вторая система накопления образуется токами, созданными криотронами преобра:зователями и циркулирующими в сверхпроводящих линиях постоянного тока каждой или любой полярности, которые образуют замкнутые контуры. Токи, циркулирующие в этой дополнительной системе накопления, могут сохраняться длительно без подпитки от внешнего источника. Отбор мощности, штркулируюшей в замкнутом сверхпроводящем контуре, осуществляется крис» тронными преобразователями при ттереводе в режим инвертора.

Наличие второй дополнительной системы накопления электромагнитной энергии

P ll питания, к которому подсоединен преобразовательный блок с блоком управления, связанный с накопителем, выполненным в виде сверхпроводящей линии постоянно-, го тока, который подсоединен к другому преобразовательному блоку, связанному с потребителем, отл ич а юшая—

15 с я тем, что, с иелью повышения надежности энергосистемы, линия-накопитель выполнена в виде двух замкнутых контуров, в каждой из которых со стороны нс1. ЖЧ НауЕЩОЫ „OA R8 $црасопйис- Ъ

ting та ле с ance ó &Фога е е

used Ол вовс ЬМс иЫ В Иу sis4 е Ô ü " IEE

TnanSac ioqs оп MagneticS ", V. МА6-.Н, МУ2, arch, 975 . г.Дсп оЗЕо s а„зи а ма prewagon 5уВЙеву, „Епег ет с0, 24(4974), м>5. аЕразаЬтеп а 7 нтура Я

Составитель Л. Дементьева

Редактор Ю. Челюканов Техред М. Петко Корректор Г. Решетник

Заказ 5978/51 Тираж 857 Подписное

ННИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 690588 позволяет повысить надежность эпергосис- тоцптка и потребителя введены дополнитемы за счет увеличения запасной энер- тельные сверхпроеодяшие преобразоватегии и возможности ее длительного хране- ли, подключенные через дополнительный ния. блок управления к преобразовательному блоку, подсоединенному соответственно

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я к источнику питания и к потребителю.

Источники информации, принятые во

3не госистема со е жашая источник внимание при экспеРтизе