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Verfahren zum Überwachen des Betriebes eines Verbundnetzes Für die
Überwachung des Betriebes eines Verbundnetzes hat man bereits Verfahren und Einrichtungen
angegeben, mit deren Hilfe die für die Konstanthaltung der Frequenz von den Teilnehmern
aufgewendete Leistung kontinuierlich festgestellt wird. Es wurden hierfür Einrichtungen
vorgeschlagen, welche mit Hilfe von auf Strom und Spannung ansprechenden Mitteln
die momentanen Abweichungen der Wirkleistung einerseits und der Frequenz anderseits
konti»uierlich messen. Diese Meßwerte wurden benutzt, um ein zeitliches Integral
des Produktes zu bilden. welches dann der Verrechnung der Frequenzhaltearbeit zugrunde
gelegt wurde.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun rin \'erfalirc-n ziem
I'lx#r@@achen des Betriebes eines Verbundnetzes, bei welchem ebenfalls mit Hilfe
von auf Strom und Spannung ansprechenden Mitteln kontinuierlich ein zeitliches Integral
des Produktes von zwei Meßwertern an den Kuppedstellen jedes Teilnetzes mit der
Kuppelleitung ermittelt wird, indem erfindungsgemäß für die Kontrolle des Beitrages
zur Spannungshaltung in der Kuppelleitung das zeitliche Integral des Produktes aus
den momentanen Abweichungen der Blindleistung und der Spannung der Teilnetze von
ihren Sollwerten gebildet wird.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung sei an Hand der schematischen. Schaltbilder
Fig. i und 2 in seiner Wirkung nachstehend erläut°rt.
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Der Beitrag zur Spannungshaltung: Spannungshaltearbeit
B,
definiert sich in Übereinstimmung mit der Definition der Frequenzhaltearbeit durch
das folgende zeitliche Integral: B =fdPBAÜdt, worin d P8 momentane Abweichung
der Blindleistung in der Kuppelleitung gegenüber ihren Sollwert 4 P8
= P8 ist - PB Soli, d U momentane Abweichung der Spannung an der Kuppelstelle
gegenüber ihrem Sollwert d U = L'isi - Usoii, t Zeit bedeuten.
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Dieses Integral kann in verschiedenen Formen, die alle äquivalent
sind, ausgeführt werden: B = .% TB ig - P8 .ou) (U:.e -- U.oii)
dt = f Po ;,t # U;g dt - f PB ;,t U.oll dt - f PB
.all Uiat dt + f PB aal - Um" dt = f d
PB Ui, dt - f d PB U"11 dt =fPBi,tdUdt-fPB.atdUdt. Der Sollwert von Wirk-
und Blindleistung wird durch Vertrag zwischen den gekuppelten Teilnetzen festgelegt.
Diese Begriffe brauchen nicht näher erläutert zu werden. Im Falle einer Messung
der Frequenzhaltearbeit ist die Frequenz eine allen gekuppelten Netzen gemeinsame,
überall gleiche Größe; im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Messung der Spannungshaltearbeit
ist jedoch zu beachten, daß sich die Spannung in@ den Netzen mit Änderungen der
Lastverteilung zeitlich und- örtlich ändert.
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Unter den heutigen Verhältnissen sind regelbare Kuppeltransformatoren
zwischen benachbarten Netzen in erster Linie Mittel, um .die Netze spannungstechnisch
voneinander unabhängig zu machen. Die Blindlvistungsproduktion und -verteilung innerhalb
der Netze wird durch die Erregung der Generatoren und eventueller Phasenschieber
so geregelt, daß die Spannung wenigstens an den Verbrauchsschwerpunkten dauernd
in der Nähe ihres Sollwertes gehalten wird. Mit den unvermeidlichen ,lastabhängigen
Schwankungen der Spannungsabfälle zwischen Produktions- und Verbrauchspunkten jedes
Netzes werden daher auch die Spannungen zu beiden Seiten einer Kuppelstelle dauernd
mehr oder weniger variieren. Diese Änderungen werden mit Hilfe der Regeltransformatoren
ausgeglichen; dabei wird die Blindleistungsübertragung meistens auf eirein: konstanten
oder wirkleistungsproportionalen Wert geregelt. Die Festlegung einer Soldspannung
für eine Kontrolle der geleisteten Spannungshaltearbeit über eine solche Kuppelstelle
scheint unter diesen Umständern ziemlich problematisch.
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Grundsätzliche Bedeutung gewinnt jedoch das erfindungsgemäße Prinzip,
wenn ein Höchstspannungskuppelsystem ohne eigene Kraftwerke und Verbraucher erstellt
wird. Auf einem solchen muß neben. der Wirk- auch die Blindleistungsführung programmatisch
festgelegt werden. Damit sind aber auch jeweils für jede Kuppelstelle die Sollwerte
ihrer Spannungauf der Seite des Kuppelsystems sowie diejenigen der Wirk- und Blindübergabeleistung
bestimmt. Um jedem Teilnehmer die nötige Freiheit für die Spannungshaltung in seinem
Netz zu sichern, würden alle Anschlüsse an das Kuppelsystem über Regeltransformatoren
erfolgen.
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Unter diesen Umständen ist die Messung der Spannungshaltearbeit an
der Kuppelstelle das Mittel zur tberwachung des Beitrages des Teilnehmers an, die
vereinbarte Spannungshaltung.
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Bei dem Beispiel nach Fig. i wird das zeitliche Integral aus den momentanen
Abweichungen der Blindleistung und der Spannung des Netzes b mit Hilfe des produktbildenden
Zählers a nach der Formel f d P8 - d U # dt gebildet. Mit bi ist ein
Gleich- oder Wechselstromhilfsnetz konstanter Spannung bezeichnet. Dem Zähler werden
die Abweichungen, der Blindleistung vom Sollwert mittels des Wälzsektorreglers c
und die Abweichungen der Spannung vorm Sollwert mittels des Wälzsektorreglers d
über die Potentiometer e1, e2 zugeführt. Der Regler c besitzt zwei mit Strom- und
Spannungsspule ausgerüstete Erregersysteme, welche die Momentanwerte der Blindleistung
messen und denn Drehsystem ein positives oder negatives Drehmoment erteilen, je
nachdem die momentane Blindleistung größer oder kleiner als der Sollwert ist. Die
Einstellung des Sollwertes erfolgt durch Verändern der Anzapfung des unteren @N'iderstandes
des Potentiometers. Bei Übereinstimmung der momentanen Blindleistung mit dem Sollwert
ist zwischen, dem Berührungspunkt des Wälzsektors und der Anzapfung an den Widerständen
des Potentiometers e keine Spannung vorhanden. Abweichungen gegenüber dein Sollwert
erzeugen eine Spannung am Potentiometer und einen Stromfluß durch die eine Spule
des Zählers a. Die zweite Spule des Zählers a wird in entsprechender Weise von einem
Strom durchflossen, wenn die Spannung des Netzes b von ihrem Sollwert abweicht,
der am unteren Widerstand des Potentiometers e2 eingestellt wird, das dem von der
Netzspannung beeinflußten Regler d zugehört. Das Triebsystem des Reglers d besitzt
zwei Spulen, die mit phasenverschobenen Spannungen aus dem Netz b erregt werden.
Die Angaben des Zählers a sind somit ein Mittel für die dauernde Kontrolle der Spannungsha
ltea rbei t.
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Eine andere Möglichkeit zur Durchführung des Verfahrens gemäß der
Erfindung ergibt sich durch Bildung des zeitlichen Integral .% (Pu soti - P8
ist) (U.soti - Uist) dt, worin P8 "ii den Sollwert der Blindleistung
und PB ist deren Istwert bedeutet, während mit Usoti die
Sollspannung
und mit Ui.,t die Istspannung bezeichnet ist. Für diesen Zweck sind, wie aus Fig.
a ersichtlich, vier Zähler f1 bis f4 erforderlich, welche die Soll- bzw. Ist-Blindleistung
messen und deren Dämpfungen g, bis 94 von der Soll- bzw. Istspannu.ng beei.nflußt
werden. il ist ein Potentiometer zur Einstellung des Sollwertes der Blindleistung,
und i2 ist ein solches zur Einstellung des Sollwertes der Spannung. Mit m ist eine
Gleichrichteranordnurwg
in Doppelwegschaltung zur Speisung der
Dämpfungen g1, g3 der Zähler f1, f$ bezeichnet. Mit Hilfe des Widerstandes i3 wird
die Dämpfung eingestellt. Der Zähler f, mißt f PB,.a U;,r dt, der Zähler
f a das f PB ..u U.ou dt der Zähler f3 das PB w UW dt und der Zähler
f4 das fPB;a U,a dt. Die 6berlagerung der Messung dieser vier Zähler mit Hilfe der
Differentiale h, bis h3 gibt ein Maß der Spannungshaltearbeit, welche mit dem Zählwerk
k registriert wird.
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Die Angaben des Spannungshaltearbeitzählers k sind somit ein Mittel
für die dauernde Kontrolle dies Beitrages des zugehörigen Netzes an die Spannungshaltung
des Verbundnetzes.
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Selbstverständlich können Meßsysterne der beschriebenen Art auch zur
Betätigung von Regeleinrichtungen verwendet werden, um die Blindleistungsverteilung
im Kuppelsystern nach vorausbestimmten Beziehungen zu steuern.