Устройство для автоматического регулирования напряжения узла электрической сети

 

Союз Советски н

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Допол н и тел ьное к а вт. с вид- ву— (22) Заявлено 01.03.77 (21) 2458946/24-07 (51) М. Кл.

Н 02 3 3/12 с присоединением заявки М

Государственный камнтет (23) Приоритет ло делам нзооретеннй н открытий

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень .% 19

Дата опубликования описания 25.05.80 (53) УДK621.311. .07 2. 2 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. В. Литвак, Г. 3. Маркман и В. В. Прокопчик

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ УЗЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

СЕТИ

Изобретение касается автоматизации электрических систем и может быть использовано для управления режимом напряжения в электрических распределительных сетях напряжением 6 — 35 кВ.

Известно устройство для автоматического регулирования напряжения, содержащее датчики ущерба от отклонений напряжения (О. Н.) от номинального значс.ния, телеканалы связи для передачи информации об О. Н. и соотвествующих им ущербов из узлов распределительной сети в центр питания (БП), блок суммирования результатов телеизмерений и автоматический регулятор напряжения (1).

Необходимость знания экономических характеристик электропотребителей, значительное количество датчиков ущерба, наличие телеканалов связи делают схему регулирования сложной и трудноприменимой дпя управления режимом напряжения сетей большой размерности.

Известно также устройство для автоматического регулирования напряжения узла электрической сети, содержащее ав томатический регулятор напряжения, управляющую ЭВМ, в процессор которой введены блоки памяти с матрицами чувствительности и функциями ущерба от

О. Н. у потребителей, телеканалы связи для передачи информации об О. Н. из определенной части узлов сети (контролируемых узлов) в унравляюший вычислительный комплекс и обратной передачи сигналов, пропорциональных значениям приращений ущербов от О.Н., в узлы, имеющие устройства автоматического регулирования напряжения.

Это устройство содержит также аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, установленные соответственно на входе и выходе процессора ЭВМ, коммутатор и блок задержки, выход гсоторого включен на вход автоматического регулятора напряжения (2j.

Реализация данной схемы также требует знания экономических характеристик электропотребителей и применение ее воэ736264

20 можно в мощных энергосистемах только при дОстатОчнО высок Ом уровне развития автоматизированных систем управления энергетикой и Оказывается практически неприменимой в распределительнъпс сетях из-за отсутствия телеканалов связи„Кроме того, данная схема регулирования не обеонечит допустимого О.Н. для всех узлов распределительной сети, а только для незначительной ее части.

Цель изобретения — повысить эффективность регулирования напряжения путем обеспечения допустимого средневзвешенного О.H. на шинах распределительных трансформаторов и упрощения схемы регулирования путем устранения телеканалов, а также повысить точность настройки регулятОрОВ напряжения путем учета доминирующих факторов, влияющих на формирование режима напряжения ПП.

Это достигается тем, что устройство для автоматического регулирования напряжения узла электрической сети, содержащее автоматический регулятор напряжения, управляющую ЭВМ с процессором, включающим блоки памяти с матрицами чувствительности, аналого-цифровой и циф роаналоговый преобразователи, установленные соответственнона входе и выходе процессора ЭВМ, коммутатор и блок за- З0 держкИ, выход которого включен на вход автоматического регулятора напряжения, в процессор управляющей ЭВМ введены блок определения числовых характеристик О.H. узлов распределительной сети, ЗБ выход которого соединен со входом блока оценки значимости взаимосвязей параметров режима сети, блок определения средневзвешенного О.Н. узлов распределительной сети, вход которого подключен к вы- 40 ходу блока оценки значимости взаимосвязей параметров сети, а второй выход блока определениячисловыххарактеристик

О.H. узлов распределительной сети соединен со вторым входом блока определения средневзвешенного О.Н. узлов рас пределительной сети, Устройство снабжено статическим анализатором О.Н. центра питания и блоком сравнения, причем выход статического анализатора через последо- д) вательно соединенные коммутатор и аналогс цифровой преобразователь подключен ко входу блока определения числовых характеристик О.Н. узлов распределительной сети процессора, вход цифроаналогового ы преобразователя — к выходу блока средневзвешенных О.H. узлов распределитель ной сети, выход соединен с первым входом блока сравнения, ко второму входу котор о подключен выход коммутатора, а выход блока сравнения соединен со входом блока задержки.

На чертеже дана структурная схема устройства.

Оно содержит трансформатор ПП 1, переключение ответвлений которого осуществляется посредством приводного механизма 2 блоком 3 автоматического регулирования, статистический анализатор

4 отклонений напряжения, соединенный через коммутатор 5 и аналого-цифровой преобразователь 6 со входом процессора ПП

7: имеющего блоки памяти БП 8, блок

9 определения числовых характеристик

О.Н. узлов распределительной сети по отношению к ПП, блок 10 оценки значимости взаимосвязи параметров режима узлов сети. блок 11 определения средневзвешенных О. Н. узлов распределительной сети, выход которого соединен через цифроаналоговый преобразователь 12 с блоком сравнения 13, ко второму входу которого подключен также выход блока 4, блок задержки 14 своим входом соединен с блоком.

13, а выходом - с блоком 3.

Устройство работает следующим образом.

На шинах ПП производят непрерывный статистический контроль О.H. от номинального значения при помощи блока 4, на выходе которого формируются сигйалы, пропорциональные значениям математического ожидания — M (Уц) и дисперсии (Уц) О.Н. на шинах ПП.

Данные сигналы автом атически переводятся блоком 6 в машинные коды ЭВМ и периодически при помощи коммутатора 5 вводятся в процессор управляющей ЭВМ. В блоке 9 процессора определяются числовые характеристики О.H. узлов распределительной сети по отношению к ПП с использованием матриц чувствительности вида (30 (QIJ> ) по выражениям:

U,-U

Щ(.ч,1= ною(ч„1аО„ аи;, н

a< ; =a< t U, 1 Н где .1gg — О.H. в узле ) при ус H ловии, что в ПП напряжение равно номинальному значению

Up.

Блок 10 оценивает значимость взаимс связей параметров режима узлов расггрецелительной срТН по Отношению к BHTBlo» лему на основании анализа матриц кор7362

64 6

HB формирование режима напряжения LU1o

Для реализации предлагаемого устройства не требуются телеканалы и другие средства связи для передачи информации об

О.H. узлов распределительной сети в ЦП.

Формула изобретения реляциош ых моментов с элементами виl1B:

Эи; au„ О;,о аи ("Р " и.у «ар

1 1

Kv q)= Q D(QÐ

5 ц.(gg. gg.х р,,gg. р . - элементы соответствующих матриц чувствительности;

V(u,) D(9,),D(Q „.) - дисперсии напряжения, активных и реактивных нагрузок узлов рас- !5 предел ительной сети.

Матрицы /дО (дО (,(k>

//K t > (,!<<ц; QI рассчитываются заранее для наиболее характерных циклов электропотребления 20 и хранятся в блоках памяти ЭВМ.

Блок 1 1 определяет средневзвешенные (математические ожидания) О.H. всех узлов распределительной сети, кроме 5 питающего, по признаку значимости взаимосвязей между напряжением узла UH и напряжениями узлов распределительной сети (А(М ) Е К где tl — число узлов распределительной сети, и передает информацию цифроаналоговый преобразователь 12 в блок срав35 кения 13, который осуществляет сравнение сигналов, пропорциональных М (Уц) и М (Уср), и по величине и знаку их рассогласования вырабатывает сигнал для изменения уставки регулирования, поступающий в блок Э автоматического регулирования напряжения. Блок задержки

14 осуществляет временную задержку для исключения влияния кратковременных

О.Н.

Подключение блоков токовой компенсации 15 отходящих присоединений осуществляется заранее по признаку наибольшей значимости взаимосвязи тока пвисое динения и напряжения на шинах ЦП с коэффициентами статизма по току, определяемыми на основании данной значимости.

Таким образом, обеспечивается ми55 нимальное средневзвешенное О.H. в узлах распределительной сети и автоматическая коррекция по току дпя узла (узлов), оказывающего наибольшее влияние

Устройство для автоматического регулирования напряжения узла электрической сети, являющегося центром питания распределительной сети, содержащее автоматический регулятор напряжения, управ ляюшую электронно-вычислительную машину с процессором, включающим блоки памяти с матрицами чувствительности, аналого-цифровой и, цйфроаналоговые преобразователи, установленные соответственно на на входе и выходе процессора ЭВМ, коммутатор и блок задержки, выход которого включен на вход автоматического регулятора напряжения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности регулирования напряжения и упрощения схемы регулирования, а также повышения точности настройки регуляторов напряжения, в процессор введены блок определения числовых характеристик отклонений напряжения узлов распределительной сети, блок оценки значимости

Ьзаимосвязей параметров режима сети, вход которого соединен с выходом блока определения числовых характеристик отклонений напряжения узлов pacnpepemтельной сети, блок определения средневзвешенного отклонения напряжения узлов распределительной сети, вход кот орого подключен к выходу блока оценки значимости взаимосвязей параметров сети, а второй выход блока определения числовых характеристик отклонений напряжения уз лов распределительной сети соединен со вторым входом блока определения средневзвешенного отклонения напряжения узлов распределительной сети; а устройство снабжено статистическим анализатором отклонений напряжения центра питания и блоком сравнения, причем выход статистического анализатора через последовательно соединенные коммутатор и аналого-цифровой преобразователь подключен ко входу блока определения числовых характеристик отклонений напряжения узлов распределительной .сети процессора, вход цифроаналогового преобразователяк выходу блока средневзвешенных отклонений напряжения узлов распределительной сети, выход соединен с первым входом блока сравнения, ко второму входу,, Ъ ;,, 7, .73>2 которого подключен выход коммутатора, а выход блока сравнения соединен со входом блока задержки.

Источники информапии, принятые <Во внимание при экспертизе

64 8

1. Сборник Регулирование напряжения в электрических сетях". М., "Энергия", 1968, с. 279-286.

2. Авторское свидетельство СССР

% 481099, кл. Н 02 T 3/12, 1972.

Составитель К. Фемина

Редактор Л . Народная Техред H. Бабурка Корректор М. Шароши

Заказ 2442/44 Тираж 783 Подписное

БНИИПИ Гост.дарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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