RU2012976C1 - Method of control device for longitudinal compensation - Google Patents
Method of control device for longitudinal compensation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2012976C1 RU2012976C1 SU4841961A RU2012976C1 RU 2012976 C1 RU2012976 C1 RU 2012976C1 SU 4841961 A SU4841961 A SU 4841961A RU 2012976 C1 RU2012976 C1 RU 2012976C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- oscillations
- resistance
- resonant
- arising
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к передаче и распределению электроэнергии переменным током, и может быть использовано в системах питания потребителей с резкопеременным графиком нагрузки. The invention relates to electrical engineering, in particular to the transmission and distribution of electricity by alternating current, and can be used in consumer power systems with a rapidly changing load schedule.
Известна регулируемая установка продольной емкостной компенсации, содержащая секционированную конденсаторную батарею (КБ), емкостное сопротивление которой изменяется в зависимости от напряжения на ее входе, тока линии и угла сдвига между ними. Недостаток такого технического решения - отсутствие защиты от колебательных явлений. Known adjustable installation of longitudinal capacitive compensation containing a sectioned capacitor bank (KB), the capacitance of which varies depending on the voltage at its input, the current line and the angle of shift between them. The disadvantage of this technical solution is the lack of protection against oscillatory phenomena.
Известно также техническое решение, в котором в зависимости от знака и величины декремента затухания колебаний переходного процесса шунтируется вся КБ установки продольной компенсации (УПК) или ее отдельные секции. Такое техническое решение позволяет избирательно защищать КБ от колебательных явлений. A technical solution is also known in which, depending on the sign and the decrement decrement of the transient oscillations, the entire design bureau of the longitudinal compensation unit (CPC) or its individual sections are shunted. Such a technical solution allows to selectively protect the design bureau from oscillatory phenomena.
Существенным недостатком данного решения является отсутствие учета частоты резонансных точек частотной характеристики (ЧХ) системы электроснабжения, что не позволяет активно подавлять возникшие колебательные явления и эффективно использовать мощность КБ. A significant drawback of this solution is the lack of taking into account the frequency of the resonant points of the frequency response (CH) of the power supply system, which does not allow actively suppressing the oscillatory phenomena that have arisen and effectively using the power of the design bureau.
Известно также техническое решение, в котором представлены выражения для определения особых точек ЧХ системы электроснабжения с установкой продольной компенсации, позволяющие провести сравнение частот колебаний токов нагрузки и возможных субгармонических колебаний с особыми точками частотной характеристики. По своей сущности оно ближе всего к предлагаемому и принято за прототип. A technical solution is also known in which expressions for determining the specific points of the frequency response of the power supply system with the installation of longitudinal compensation are presented, which allow one to compare the frequencies of oscillations of the load currents and possible subharmonic oscillations with special points of the frequency response. In essence, it is closest to the proposed one and is taken as a prototype.
Существенным недостатком прототипа является отсутствие возможности активного управления режимами подавления колебаний. A significant disadvantage of the prototype is the lack of the ability to actively control modes of suppressing vibrations.
Цель изобретения - повышение устойчивости системы электроснабжения и эффективности использования конденсаторов. The purpose of the invention is to increase the stability of the power supply system and the efficiency of using capacitors.
Поставленная цель достигается тем, что в способе регулирования устройства продольной компенсации путем изменения его сопротивления в зависимости от амплитуды огибающей возникающих субгармонических колебаний, измеряют частоту возникающих субгармонических колебаний, определяют расчетную частоту и крутизну амплитуды резонансных колебаний по формулам
Ωрасч= , где
A = + + ,
B = , где ωо - угловая частота сети;
χк - емкостное сопротивление установки продольной компенсации;
χпк - емкостное сопротивление установки поперечной компенсации;
χн - индуктивное сопротивление нагрузки;
χс - индуктивное сопротивление цепи питания;
Fрасч= , где χΣ- суммарное индуктивное сопротивление;
RΣ-суммарное активное сопротивление, определяют расчетную разность возникших и резонансных колебаний, обеспечивающую требуемую степень устойчивости по формуле
ΔΩрасч = ε˙FB, где ε- требуемая степень устойчивости, зависящая от крутизны амплитуды резонансных колебаний и разности частот возникающих и резонансных колебаний,
FB - амплитуда возникших субгармонических колебаний, определяют новое значение расчетной частоты резонансных колебаний, обеспечивающее требуемую степень устойчивости по формуле
Ωрасч l= Ωрасч±ΔΩрасч, определяют сопротивление χк l, соответствующее новому значению расчетной частоты резонансных колебаний, устанавливают емкостное сопротивление установки продольной компенсации, равное χк l, причем при превышении частотой возникающих колебаний частоты резонансных колебаний уменьшают χк, а при превышении частотой расчетных колебаний частоты возникающих колебаний увеличивают χк.This goal is achieved by the fact that in the method of regulating the device of longitudinal compensation by changing its resistance depending on the amplitude of the envelope of the arising subharmonic oscillations, measure the frequency of the arising subharmonic oscillations, determine the calculated frequency and slope of the amplitude of the resonant oscillations according to the formulas
Ω calc = where
A = + + ,
B = where ω about - the angular frequency of the network;
χ to - capacitive installation of longitudinal compensation;
χ pc - capacitive resistance of the installation of lateral compensation;
χ n - inductive load resistance;
χ c is the inductive resistance of the power circuit;
F calc = where χ Σ is the total inductive reactance;
R Σ - total active resistance, determine the calculated difference between the arising and resonant vibrations, providing the required degree of stability by the formula
ΔΩ calc = ε˙F B , where ε is the required degree of stability, depending on the steepness of the amplitude of the resonant oscillations and the frequency difference between the arising and resonant oscillations,
F B - the amplitude of the arising subharmonic oscillations, determine the new value of the calculated frequency of the resonant oscillations, providing the required degree of stability by the formula
Ω calculation l = Ω calculation ± ΔΩ calculation , determine the resistance χ to l corresponding to the new value of the calculated frequency of the resonant vibrations, set the capacitive resistance of the longitudinal compensation installation equal to χ to l , and if the frequency of the oscillations exceeds the frequency of the resonant vibrations, they reduce χ k , and when the frequency exceeds the calculated oscillations, the frequencies of the arising oscillations increase χ k .
В известных технических решениях по результатам анализа декремента затухания огибающей субгармонических колебаний переходного процесса изменяется сопротивление КБ продольной компенсации путем шунтирования ее отдельных секций. Такое регулирование χк без учета частотной характеристики системы электроснабжения в отдельных случаях может привести не к подавлению, а к увеличению колебательного процесса, т. к. регулирование ведется по существу "в слепую" и с уменьшением χк можно иногда не удаляться, а напротив приближаться к резонансным точкам ЧХ системы электроснабжения. В этих случаях в дальнейшем приходится шунтировать всю КБ продольной компенсации, что вызывает дополнительное возмущение в системе, нарушение ее устойчивой работы.In the known technical solutions, based on the analysis of the decay decrement of the envelope of the subharmonic oscillations of the transition process, the resistance of the longitudinal compensation KB changes by shunting its individual sections. Such regulation of χ k without taking into account the frequency response of the power supply system in some cases can lead not to suppression, but to an increase in the oscillation process, since the regulation is carried out essentially "blindly" and, with a decrease in χ k, you can sometimes not be removed, but rather approach to the resonant points of the frequency response of the power supply system. In these cases, in the future, it is necessary to bypass the entire design bureau of longitudinal compensation, which causes additional disturbance in the system, a violation of its stable operation.
В данном способе перед тем, как переключать секции КБ определяют, в каком направлении от частоты возникших колебаний ΩВ находятся резонансные точки ЧХ (Ω расч) и только после этого изменяют частоты резонансных точек на величину ΔΩрасч таким образом, чтобы обеспечить требуемую степень устойчивости системы электроснабжения ε. При этом чем выше амплитуда возникающих субгармонических колебаний FB, а также чем круче амплитуда резонансных точек ЧХ Fрасч, тем дальше друг от друга на частотной характеристике должны находиться эти точки, т. е. больше должна быть величина ΔΩрасч. В самом простом случае эту зависимость можно принять линейной (прямо пропорциональной), а в общем случае - функциональной.In this method, before switching sections of the design bureau, they determine in which direction from the frequency of the generated oscillations Ω B the resonance points of the frequency response (Ω calculation ) are located and only after that change the frequencies of the resonance points by the value ΔΩ calculation in such a way as to provide the required degree of system stability power supply ε. Moreover, the higher the amplitude of the arising subharmonic oscillations F B , and also the steeper the amplitude of the resonance points of the frequency response F calculation , the farther away from each other these points should be located on the frequency response, i.e., the ΔΩ calculation should be larger. In the simplest case, this dependence can be assumed linear (directly proportional), and in the general case - functional.
Осуществление способа регулирования УПК поясняется с помощью установки, представленной на чертеже. The implementation of the method of regulation of the CPC is illustrated using the installation shown in the drawing.
Установка продольной компенсации состоит из последовательно включенных n секций батареи конденсаторов 11, 12, . . . , 1n, n блоков коммутации 21, . . . , 2n, блока 3 выделения напряжения на КБ, полосового фильтра 4, блока 5 определения частоты колебаний, блока 6 определения амплитуды колебаний, трех аналого-цифровых преобразователей 7, 8, 9, вычислительного устройства 10, датчика 12 напряжения, фазового детектора 13, блока 14 определения сопротивления нагрузки, системы 15 управления.The longitudinal compensation installation consists of n series sections of a
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
Отклонение напряжений на КБ выделяется блоком 3 и поступает на полосовой фильтр 4. Фильтр выделяет огибающую колебаний напряжения переходного процесса на конденсаторах и имеет полосу прозрачности в области низких частот, определяемую порядком возможных в данной сети с УПК субгармонических резонансных колебаний на КБ, например, с третьего по десятое. Далее сигнал поступает с полосового фильтра 4 одновременно на блок определения частоты колебаний 5 и амплитуды колебаний 6, затем они преобразуются из аналоговой в цифровую форму аналого-цифровыми преобразователями 7 и 8 и поступают на вычислительное устройство 10. The voltage deviation at the KB is allocated by
Одновременно снимаются сигналы, пропорциональные току линии с датчика 11 тока и напряжению на выходе УПК с датчика напряжения 12, которые поступают на фазовый детектор 13, определяющий угол сдвига фазφ между ними. Сигнал с фазового детектора 13 наряду с сигналами с датчиков тока 11 и напряжения 12 поступает на блок определения сопротивлений нагрузки 14, работающему по алгоритму:
χн=
Rн=
(1) При необходимости на четвертый вход блока сопротивлений нагрузки 14 может быть подан сигнал с устройства компенсации реактивной мощности (показано пунктиром).At the same time, signals are proportional to the line current from the
χ n =
R n =
(1) If necessary, a signal from a reactive power compensation device (shown by a dotted line) can be supplied to the fourth input of the
Далее сигнал с блока 14 определения сопротивлений нагрузки с аналоговой формы преобразуется в цифровую форму в аналого-цифровом преобразователе 9 и поступает на вычислительное устройство 10, которое представляет собой микроконтроллер в однокристальном исполнении, но может быть выполнено и на отдельных элементах. Обрабатывая сигналы в цифровой форме о параметрах и режимах системы электроснабжения, оно определяет:
1. Резонансные точки частотной характеристики системы электроснабжения по выражениям
Ωп1= , где
A = + + ,
B = ,
(2) где ωо - угловая частота сети;
χк - емкостное сопротивление установки продольной компенсации, сигнал поступает с системы 15 управления блоками коммутации УПК;
χпк - емкостное сопротивление устройства поперечной компенсации;
χн - индуктивное сопротивление нагрузки, сигнал поступает с АЦП 9;
χс - индуктивное сопротивление цепи питания
Fрасч= , где χΣ- суммарное индуктивное сопротивление;
RΣ- суммарное активное сопротивление.Next, the signal from the
1. Resonance points of the frequency response of the power supply system according to the expressions
Ω n1 = where
A = + + ,
B = ,
(2) where ω о is the angular frequency of the network;
χ to - the capacitance of the installation of longitudinal compensation, the signal is supplied from the
χ pc - capacitive resistance of the lateral compensation device;
χ n - inductive load resistance, the signal comes from the
χ s - inductive resistance of the power circuit
F calc = where χ Σ is the total inductive reactance;
R Σ is the total active resistance.
2. Расчетную разность возникших и резонансных колебаний, обеспечивающую требуемую степень устойчивости по формуле
ΔΩрасч = ε˙FB, где ε- требуемая степень устойчивости, зависящая от крутизны амплитуды резонансных колебаний и разности частот возникающих и резонансных колебаний;
FB - амплитуда возникших субгармонических колебаний.2. The calculated difference between the arising and resonant oscillations, providing the required degree of stability according to the formula
ΔΩ calc = ε˙F B , where ε is the required degree of stability, depending on the steepness of the amplitude of the resonant oscillations and the frequency difference of the emerging and resonant oscillations;
F B - the amplitude of the arising subharmonic oscillations.
3. Новое значение расчетной частоты резонансных колебаний, обеспечивающее требуемую степень устойчивости по формуле
Ωрасч l= Ωрасч±ΔΩрасч
4. Определяет сопротивление χк l, соответствующее новому значению расчетной частоты резонансных колебаний, и необходимое изменение емкостного сопротивления УПК и далее проводит проверку требуемой степени устойчивости системы электроснабжения при предполагаемом дискретном изменении сопротивления КБ и новых значениях частот расчетных резонансных точек.3. The new value of the calculated frequency of the resonant oscillations, providing the required degree of stability according to the formula
Ω calculation l = Ω calculation ± ΔΩ calculation
4. Determines the resistance χ to l , corresponding to the new value of the calculated frequency of the resonant oscillations, and the necessary change in the capacitive resistance of the CPC and then checks the required degree of stability of the power supply system with the assumed discrete change in the resistance of the KB and new values of the frequencies of the calculated resonant points.
После выполнения этих операций вычислительное устройство 10 подает сигнал на вход системы управления 15 блоками коммутации 2n, которая вырабатывает сигнал на коммутацию соответствующего блока 2i.After performing these operations, the
Блок коммутации 2i осуществляет необходимое изменение емкостного сопротивления конденсаторной батареи УПК. Таким образом, устройство обеспечивает необходимое и достаточное переключение секций КБ установки продольной компенсации для обеспечения требуемой степени устойчивости системы электроснабжения, при этом вводится или выводится из цепи питания не вся КБ, а лишь определенные ее секции, что обеспечивает эффективное использование габаритной мощности конденсаторов.The switching unit 2 i carries out the necessary change in the capacitance of the capacitor bank of the CPC. Thus, the device provides the necessary and sufficient switching of the KB sections of the longitudinal compensation installation to ensure the required degree of stability of the power supply system, while not only the whole KB is inserted or removed from the power supply circuit, but only certain sections of it, which ensures the efficient use of the overall capacitance of the capacitors.
В алгоритме вычислительного устройства 10 могут быть использованы и другие выражения для определения частот всех резонансных точек системы электроснабжения с учетом индуктивного сопротивления источника возмущений, а также активных сопротивлений всех элементов системы электроснабжения, при этом на частотах высших гармонических составляющих влияние емкостного сопротивления УПК малозаметно, поэтому в этой области частот возмущений целесообразно осуществлять аналогичное управление емкостным сопротивлением установки поперечной компенсации. In the algorithm of
Алгоритмы определения необходимого изменения емкостного сопротивления конденсаторных батарей установок продольной и поперечной компенсации в виде программы записывается в постоянное запоминающее устройство вычислительного устройства 10. Применение данного способа позволяет более точно производить регулирование сопротивления КБ продольной компенсации и гибко использовать современную элементную базу, все блоки устройства могут быть реализованы на стандартных микросхемах. Algorithms for determining the necessary change in the capacitance of capacitor banks of the longitudinal and lateral compensation units are written in the form of a program to the read-only memory of
Claims (1)
Ωрасч= ,
где A = + + ,
B = ,
где ωo - угловая частота сети;
Xк - емкостное сопротивление установки продольной компенсации;
Xпк - емкостное сопротивление установки поперечной компенсации;
Xн - индуктивное сопротивление нагрузки;
Xс - индуктивное сопротивление цепи питания;
Fрасч= ,
где XΣ - суммарное индуктивное сопротивление;
RΣ - суммарное активное сопротивление, определяют расчетную разность возникших и резонансных колебаний, обеспечивающую требуемую степень устойчивости, по формуле
ΔΩpасч ≡ εF ,
где ε - требуемая степень устойчивости, зависящая от амплитуды резонансных колебаний и разности частот возникающих и резонансных колебаний;
F - амплитуда возникших субгармонических колебаний,
определяют новое значение расчетной частоты резонансных колебаний, обеспечивающее требуемую степень устойчивости, по формуле
Ω′расч= Ωрасч+ΔΩрасч,
определяют сопротивление X , соответствующее новому значению расчетной частоты резонансных колебаний, устанавливают емкостное сопротивление установки продольной компенсации, равное X , причем при превышении частотой возникающих колебаний частоты резонансных колебаний уменьшают X , а при превышении частотой расчетных колебаний частоты возникающих колебаний - увеличивают X .METHOD FOR REGULATING A DEVICE FOR LONGITUDINAL COMPENSATION, in which its resistance is changed depending on the envelope amplitude of the arising subharmonic oscillations, characterized in that, in order to increase the stability of the power supply system and the efficiency of using capacitors, the frequency of the arising subharmonic oscillations is measured, the calculated frequency Ω rasc and the amplitude of the resonant oscillations according to the formulas
Ω calc = ,
where A = + + ,
B = ,
where ω o is the angular frequency of the network;
X to - capacitance of the installation of longitudinal compensation;
X pc - capacitive installation of lateral compensation;
X n - inductive load resistance;
X with - inductive resistance of the power circuit;
F calc = ,
where X Σ is the total inductive reactance;
R Σ - total active resistance, determine the calculated difference between the arising and resonant vibrations, providing the required degree of stability, by the formula
ΔΩ calculation ≡ εF,
where ε is the required degree of stability, depending on the amplitude of the resonant vibrations and the frequency difference of the emerging and resonant vibrations;
F is the amplitude of the arising subharmonic oscillations,
determine the new value of the calculated frequency of the resonant oscillations, providing the required degree of stability, by the formula
Ω ′ calculation = Ω calculation + ΔΩ calculation ,
determine resistance X corresponding to the new value of the calculated frequency of the resonant vibrations, set the capacitive resistance of the installation of longitudinal compensation equal to X and moreover, when the frequency of the occurring oscillations is exceeded, the frequency of the resonant oscillations decreases X , and if the frequency of the calculated oscillations exceeds the frequency of the arising oscillations, they increase X .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4841961 RU2012976C1 (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Method of control device for longitudinal compensation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4841961 RU2012976C1 (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Method of control device for longitudinal compensation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012976C1 true RU2012976C1 (en) | 1994-05-15 |
Family
ID=21522434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4841961 RU2012976C1 (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Method of control device for longitudinal compensation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2012976C1 (en) |
-
1990
- 1990-05-21 RU SU4841961 patent/RU2012976C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4498044A (en) | Method and circuitry for measuring the impedance of a sensor | |
US5298856A (en) | Harmonic-adjusted power factor meter | |
JPH07177662A (en) | Monitor / control of component connected to electric power network | |
US3883792A (en) | Optimum control system for minimizing harmonic effects in HVDC power converters | |
US9843266B2 (en) | Method for damping resonant component of common-mode current of multi-phase power converter | |
US6181113B1 (en) | Harmonic resonance control and protection system for switched power factor control capacitor devices | |
SE0103098D0 (en) | Device and method of active filters | |
RU2012976C1 (en) | Method of control device for longitudinal compensation | |
US5693988A (en) | Filtering device | |
JP2501798B2 (en) | Distribution system harmonic control method | |
Riggs et al. | Component evaluation by means of voltage and current measurements | |
Heydt | Problematic power quality indices | |
JPS6222075A (en) | Ac measuring instrument | |
SU798636A1 (en) | Dielectric humidity meter | |
SU1638652A1 (en) | Devise for measuring active power of sine currents | |
SU670996A1 (en) | Device for monitoring converter series-connected power-diodes | |
RU2073256C1 (en) | Inductive reactor testing device | |
SU788046A1 (en) | Multiphase source voltage symmetry sensor | |
JP2889667B2 (en) | AC filter overload detection device | |
SU1128179A1 (en) | Method of measuring parameters of complex resistance by means of balanced bridge circuit | |
SU1161887A2 (en) | Device for measuring active power of single-phase alternating current | |
SU853779A1 (en) | Frequency monitoring device | |
SU1108561A1 (en) | Automatic control device for lc-filter | |
SU1053218A1 (en) | Upper-harmonic filter control device | |
SU1644047A1 (en) | In telligence parameter-to-freqiency converter |