RU2490767C2 - Method for matching of three-wire power line with electrical load - Google Patents
Method for matching of three-wire power line with electrical load Download PDFInfo
- Publication number
- RU2490767C2 RU2490767C2 RU2011144668/07A RU2011144668A RU2490767C2 RU 2490767 C2 RU2490767 C2 RU 2490767C2 RU 2011144668/07 A RU2011144668/07 A RU 2011144668/07A RU 2011144668 A RU2011144668 A RU 2011144668A RU 2490767 C2 RU2490767 C2 RU 2490767C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- load
- line
- matching
- current
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании, монтаже, наладке и эксплуатации линий электропередачи (ЛЭП) при передаче электрической энергии к потребителю.The invention relates to electrical engineering and can be used in the design, installation, commissioning and operation of power lines (power lines) when transmitting electrical energy to the consumer.
Передача электрической энергии по протяженным ЛЭП, а также электрическая энергии повышенной частоты по сравнительно с непротяженным ЛЭП обеспечивается: по одно- и двухпроводным ЛЭП одной парой волн электромагнитного поля (падающей и отраженной); по трехпроводным - тремя парами; по четырехпроводной - четырьмя и т.д. [1]. В результате согласования ЛЭП с электрической нагрузкой пропускная способность линий электропередачи повышается из-за исключения отраженной волны. Кроме того, уменьшается степень искажения кривых напряжения и тока, увеличивается надежность функционирования электрического оборудования, нормализуется работа релейной защиты, автоматики и связи, улучшается экологическая обстановка в районе эксплуатации ЛЭП.The transmission of electric energy through extended power lines, as well as electric energy of increased frequency compared to non-extended power lines is ensured by: single-and two-wire power lines with one pair of electromagnetic field waves (incident and reflected); in three-wire - in three pairs; four-wire - four, etc. [one]. As a result of matching the power lines with the electric load, the throughput of the power lines increases due to the exclusion of the reflected wave. In addition, the degree of distortion of the voltage and current curves decreases, the reliability of the operation of electrical equipment increases, the operation of relay protection, automation and communication is normalized, and the environmental situation in the area of operation of power lines is improved.
Известно условие согласованного режима работы однопроводной ЛЭП [2], на основании которого работает устройство [патент RU 2390924], где реализован согласованный режим работы однопроводной протяженной ЛЭП. Однако трехпроводная ЛЭП не может быть согласована одним лишь условием согласованного режима [2] из-за специфичности распространения напряжений и токов по трехпроводным ЛЭП [3].The condition of the coordinated mode of operation of a single-wire power transmission line [2] is known, on the basis of which the device [patent RU 2390924] operates, where a coordinated mode of operation of a single-wire extended power line is implemented. However, a three-wire power transmission line cannot be matched only by the condition of a coordinated mode [2] due to the specificity of the propagation of voltages and currents along three-wire power lines [3].
Известны способы согласования линий связи с нагрузкой [4]. Однако применяемые здесь технические элементы, такие как дифференциальный усилитель, не предназначены для работы на высоком напряжении, к примеру 1 кВ, а это значит, что специфика реализации способов [4] достаточно своеобразна и неприменима в протяженных линиях электропередачи высокого напряжения.Known methods for matching communication lines with the load [4]. However, the technical elements used here, such as a differential amplifier, are not designed to operate at high voltage, for example, 1 kV, which means that the specifics of the implementation of the methods [4] are quite peculiar and not applicable in long high voltage power lines.
Задача изобретения - формирование способа согласования трехпроводной ЛЭП с электрической нагрузкой.The objective of the invention is the formation of a method for matching a three-wire power transmission line with an electrical load.
Технический результат заключается в обеспечении условий согласования трехпроводной высоковольтной линии электропередачи с электрической нагрузкой, выполнение которых повлечет за собой уменьшение потерь электрической энергии, повышение пропускной способности линии, уменьшение степени искажения кривых напряжения и тока.The technical result consists in providing the conditions for matching a three-wire high-voltage power line with an electric load, the implementation of which will entail a reduction in electric energy losses, an increase in the transmission capacity of the line, and a decrease in the degree of distortion of voltage and current curves.
Технический результат достигается тем, что способ согласования трехпроводной линии электропередачи с электрической нагрузкой, заключающийся в том, что исходная информация о напряжениях и токах в линии через устройства сопряжения поступают в процессор, согласно изобретению в процессоре проверяются условия согласования трехпроводной линии электропередачи с электрической нагрузкой для каждого провода линии в результате сравнения действительного и эталонного значений сопротивлений нагрузки, напряжений в конце линии или токов, поступающих в нагрузку, и формируются управляющие сигналы для корректирующих органов, в качестве которых могут быть использованы устройства РПН силовых трансформаторов или автоматизированные технологические комплексы.The technical result is achieved by the fact that the method of matching a three-wire power line with an electrical load, which consists in the fact that the initial information about the voltages and currents in the line through the interface devices is supplied to the processor, according to the invention, the conditions for matching a three-wire power line with an electric load for each are checked in the processor line wires as a result of comparing the actual and reference values of load resistances, voltages at the end of the line or currents, guides to the load and generates control signals for the correcting bodies, as which may be used OLTC power transformers or automated processing systems.
Сущность изобретения поясняется схемами: на (рис.1) показан алгоритм обеспечения и поддержания согласования трехпроводной неизолированной ЛЭП с электрической нагрузкой, на (рис.2) представлена схема алгоритма работы процессора, на (рис.3) в блоке А выполняются логические операции.The essence of the invention is illustrated by the diagrams: on (Fig. 1), an algorithm for ensuring and maintaining coordination of a three-wire uninsulated power transmission line with an electrical load is shown, on (Fig. 2) is a diagram of the algorithm of the processor, on (Fig. 3) in block A, logical operations are performed.
На рисунках показаны:The figures show:
1 - корректирующий орган, такой как РПН трансформатора (КО1);1 - corrective body, such as on-load tap-changer transformer (KO1);
2 - трансформатор, питающий ЛЭП напряжением 110 кВ или выше (Т1);2 - a transformer supplying power lines with voltage of 110 kV or higher (T1);
3 - устройства сопряжения, каковыми являются датчики напряжения и тока, спектроанализаторы, установленные в начале ЛЭП напряжением 110 кВ или выше
4 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);4 - analog-to-digital Converter (ADC);
5 - процессор (П);5 - processor (P);
6 - цифроаналоговый преобразователь (ЦАП);6 - digital-to-analog converter (DAC);
7 - показывающий или самопишущий прибор (РО);7 - showing or recording device (RO);
8 - ЛЭП напряжением 110 кВ или выше (ЛЭП 110 кВ ИЛИ ВЫШЕ);8 - power lines with voltage of 110 kV or higher (power lines of 110 kV OR ABOVE);
9 - понижающий трансформатор, напряжением 220 кВ/10 кВ (Т2);9 - step-down transformer, voltage 220 kV / 10 kV (T2);
10 - устройства сопряжения, каковыми являются датчики напряжения и тока, спектроанализаторы, установленные в конце ЛЭП напряжением 110 кВ или выше
11 - понижающий трансформатор, напряжением 10 кВ/0,85 кВ (Т3);11 - step-down transformer, voltage 10 kV / 0.85 kV (T3);
12 - корректирующий орган, такой как РПН понижающего трансформатора напряжением 220 кВ/10 кВ (КО2);12 - corrective body, such as on-load tap-changer of a step-down transformer with voltage of 220 kV / 10 kV (KO2);
13 - преобразователь, выполненный в виде выпрямительной установки для электролизных ванн алюминиевого завода, фаза A, (VD1);13 - Converter, made in the form of a rectifier installation for electrolysis baths of an aluminum plant, phase A, (VD1);
14 - корректирующий орган, такой как РПН понижающего трансформатора напряжением 10 кВ/0,85 кВ (КО3);14 - corrective body, such as on-load tap-changer of a step-down transformer with a voltage of 10 kV / 0.85 kV (KO3);
15 - обобщенная электрическая нагрузка
16 - корректирующий орган, такой как система электролиза алюминия ТРОЛЛЬ (КО4);16 - a corrective organ, such as a TROLL (KO4) aluminum electrolysis system;
17 - обобщенное сопротивление нагрузки
18 - обобщенное сопротивление нагрузки с учетом реализации согласования ЛЭП напряжением 110 кВ или выше 8 (ЛЭП 110 кВ ИЛИ ВЫШЕ),
19 - амплитудные значения напряжения нагрузки
20 - амплитудные значения тока нагрузки
21 - специализированная программа для прогнозирования величины основных характеристик электрической энергии в линии электропередачи трехпроводного исполнения (LEP3 v.1.00);21 is a specialized program for predicting the magnitude of the main characteristics of electric energy in a three-wire power transmission line (LEP3 v.1.00);
22 - величины токов, какими должна характеризоваться электрическая энергия, передаваемая по ЛЭП, согласованной с электрической нагрузкой
23 - величины напряжений, какими должна характеризоваться электрическая энергия, передаваемая по ЛЭП, согласованной с электрической нагрузкой
24 - логический блок (А).24 - logical block (A).
Суть предлагаемой разработки заключается в реализации при помощи технических средств условий согласования трехпроводной высоковольтной линии электропередачи с электрической нагрузкой [5-7], в формировании алгоритма обеспечения и поддержания согласованного режима работы протяженной трехпроводной ЛЭП. В случае нарушения симметрии электроэнергетической системы, в состав которой входит рассматриваемая линия электропередачи, условия ее согласования с электрической нагрузкой следует определять для каждого провода ЛЭП.The essence of the proposed development is to implement, using technical means, the conditions for matching a three-wire high-voltage power line with an electric load [5-7], in the formation of an algorithm to ensure and maintain a consistent operating mode for an extended three-wire power line. In case of violation of the symmetry of the electric power system, which includes the considered power line, the conditions for its coordination with the electric load should be determined for each wire of the power transmission line.
Пусть будет необходимо выполнить согласование фазы А с электрической нагрузкой. Для фаз В и С алгоритм согласования с электрической нагрузкой будет аналогичным.Let it be necessary to match phase A with the electrical load. For phases B and C, the matching algorithm with the electrical load will be similar.
На (рис.1) показан алгоритм обеспечения и поддержания согласования трехпроводной неизолированной ЛЭП с электрической нагрузкой. Здесь в качестве объекта согласования использована ЛЭП напряжением 110 кВ или более 8 (ЛЭП 110 кВ ИЛИ ВЫШЕ). Кроме того, реализовано использование следующего электротехнического оборудования: трансформатора 2 (Т1) - трансформатора, питающего ЛЭП напряжением 110 кВ или выше 8 (ЛЭП 110 кВ ИЛИ ВЫШЕ); трансформаторов 9 (Т2) и 11 (Т3) - двух различных групп понижающих трансформаторов, имеющих отличные друг от друга номинальные характеристики; преобразователя 13 (VD1) - преобразователь, выполненный в виде выпрямительной установки для электролизных ванн алюминиевого завода, фаза А, представляющих в данном случае обобщенную электрическую нагрузку 15
Основным блоком работы алгоритма способа согласования трехпроводной ЛЭП 8 (ЛЭП 110 кВ ИЛИ ВЫШЕ) с электрической нагрузкой является процессор 5 (П) (рис.1), где выполняется анализ сведений о состоянии обобщенного сопротивления нагрузки 17
Аналого-цифровой преобразователь 4 (АЦП) (рис.1) позволяет сформированные в датчиках 3
Схема алгоритма работы процессора 5 (П) представлена на (рис.2). Она достаточно проста: из 4 (АЦП) в процессор 5 (П) поступают амплитудные значения тока 20
Блок 21 (LEP3 v.1.00) на (рис.2) иллюстрирует использование в предлагаемом способе согласования трехпроводной ЛЭП с электрической нагрузкой специализированной программы для прогнозирования величины основных характеристик электрической энергии в линии электропередачи трехпроводного исполнения [10]. При помощи программы определяются действующие значения комплексных величин токов и напряжений, постоянные распространения волн электромагнитного поля по проводам ЛЭП, величины собственных и взаимных волновых сопротивлений. В блоках 22
где
Далее определяется полное сопротивление нагрузки 18
В блоке 24 (А) (рис.3) выполняются логические операции. Здесь выполняется сравнение эталонных значений 18
Здесь в качестве критерия функционирования корректирующих органов избрано несоответствие напряжения в конце линии или сопротивления нагрузки. В принципе, в качестве такого критерия можно избрать и несоответствие тока в конце линии. Для этого в блоке
В процессе реализации предлагаемого способа согласования трехпроводной ЛЭП с электрической нагрузкой выяснено, что при
Блок 24 (А) (рис.3) реализован в среде National Instruments LabVIEW 2009.Block 24 (A) (Fig. 3) is implemented in the National Instruments LabVIEW 2009 environment.
Источники информацииInformation sources
1. Большанин Г.А. Распределение электрической энергии пониженного качества по участкам электроэнергетических систем. В 2кн. Кн.1 / Г.А. Большанин. - Братск: БрГУ, 2006 - 807 с.1. Bolshanin G.A. Distribution of low-quality electric energy over sections of electric power systems. In 2kn.
2. Большанин Г.А. Коррекция качества электрической энергии / Г.А. Большанин - Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2007 - 120 с.2. Bolshanin G.A. Correction of the quality of electric energy / G.A. Bolshanin - Bratsk: State Educational Institution of Higher Professional Education “BrSU”, 2007 - 120 p.
3. Большанин Г.А. Особенности распространения электрической энергии по трехпроводной линии электропередачи / Г.А. Большанин, Л.Ю. Большанина, Е.Г. Марьясова // Системы. Методы. Технологии. - 2011. №3 (11).- С.82-89.3. Bolshanin G.A. Features of the distribution of electrical energy through a three-wire power line / G.A. Bolshanin, L.Yu. Bolshanina, E.G. Maryasova // Systems. Methods Technologies. - 2011. No. 3 (11) .- P.82-89.
4. Кэрки Д. Согласование выходного импеданса при помощи полностью дифференциальных операционных усилителей / Д. Кэрки // Компоненты и технологии. - 2010. - №5. - С.150-154.4. Kerky D. Coordination of the output impedance using fully differential operational amplifiers / D. Kerky // Components and technologies. - 2010. - No. 5. - S.150-154.
5. Козлов В.А. Условия согласования однородной трехпроводной высоковольтной линии электропередачи 10 кВ и выше с нагрузкой / В.А. Козлов, Г.А. Большанин // Материалы VII международной научно-практической конференции. - Прага: Печатный дом «Образование и Наука», 2011. - С.86-90.5. Kozlov V.A. Conditions for matching a homogeneous three-wire high-voltage power line of 10 kV and above with a load / V.A. Kozlov, G.A. Bolshanin // Materials of the VII international scientific and practical conference. - Prague: Printing House "Education and Science", 2011. - P.86-90.
6. Козлов В.А. Согласованный режим работы однородной трехпроводной линии электропередачи / В.А. Козлов, Г.А. Большанин // Системы. Методы. Технологии. - 2011. - №4. - С.70-76.6. Kozlov V.A. The agreed mode of operation of a homogeneous three-wire power line / V.A. Kozlov, G.A. Bolshanin // Systems. Methods Technologies. - 2011. - No. 4. - S. 70-76.
7. Козлов В.А. Согласованный режим работы однородной трехпроводной ЛЭП 220 кВ и выше как средство улучшения электромагнитной обстановки / Большанин Г.А. // Наука сегодня: теоретические аспекты и практика применения. Ч.2: Сб. науч. трудов. - Тамбов: Изд-во ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2011. - С.63-66.7. Kozlov V.A. Coordinated operation mode of a homogeneous three-wire power transmission line of 220 kV and higher as a means of improving the electromagnetic environment / G. Bolshanin // Science today: theoretical aspects and application practice. Part 2: Sat scientific labor. - Tambov: Publishing House of TROO “Business-Science-Society”, 2011. - P.63-66.
8. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ТРОЛЛЬ / АО ТоксСофт // http://new.toxsoft.ru. 11.05.2011.8. AUTOMATED TECHNOLOGICAL COMPLEX TROLL / JSC ToxSoft // http://new.toxsoft.ru. 05/11/2011.
9. Разрешение от 03.04.2007 №РРС 00-23783 Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору.9. Permission dated 04.03.2007 No. РРС 00-23783 Federal Service for Ecological, Technological and Nuclear Supervision.
10. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2010611988 "Расчет параметров трехфазной трехпроводной неизолированной линии электропередачи (LEP3 v.1.00)"10. Certificate on state registration of a computer program No. 20101111888 "Calculation of the parameters of a three-phase three-wire uninsulated power line (LEP3 v.1.00)"
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011144668/07A RU2490767C2 (en) | 2011-11-03 | 2011-11-03 | Method for matching of three-wire power line with electrical load |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011144668/07A RU2490767C2 (en) | 2011-11-03 | 2011-11-03 | Method for matching of three-wire power line with electrical load |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011144668A RU2011144668A (en) | 2013-05-10 |
RU2490767C2 true RU2490767C2 (en) | 2013-08-20 |
Family
ID=48788645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011144668/07A RU2490767C2 (en) | 2011-11-03 | 2011-11-03 | Method for matching of three-wire power line with electrical load |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2490767C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2025018C1 (en) * | 1992-06-09 | 1994-12-15 | Владимир Анатольевич Каленик | Method of control over mode of power transmission |
US6690175B2 (en) * | 2000-12-01 | 2004-02-10 | Abb Schweiz Ag | Method and device for assessing the stability of an electric power transmission network |
RU2365018C1 (en) * | 2008-03-26 | 2009-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный открытый технический университет путей сообщения" (РГОТУПС) | Method of voltage control at ac traction substation |
RU2410815C1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-01-27 | Василий Сергеевич Богачев | Device for parametric stabilisation of ac voltage |
-
2011
- 2011-11-03 RU RU2011144668/07A patent/RU2490767C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2025018C1 (en) * | 1992-06-09 | 1994-12-15 | Владимир Анатольевич Каленик | Method of control over mode of power transmission |
US6690175B2 (en) * | 2000-12-01 | 2004-02-10 | Abb Schweiz Ag | Method and device for assessing the stability of an electric power transmission network |
RU2365018C1 (en) * | 2008-03-26 | 2009-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный открытый технический университет путей сообщения" (РГОТУПС) | Method of voltage control at ac traction substation |
RU2410815C1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-01-27 | Василий Сергеевич Богачев | Device for parametric stabilisation of ac voltage |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011144668A (en) | 2013-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jung et al. | Wavelet and neuro-fuzzy based fault location for combined transmission systems | |
Morsi et al. | Power quality evaluation in smart grids considering modern distortion in electric power systems | |
Lai et al. | Wavelet transform based relay algorithm for the detection of stochastic high impedance faults | |
Joorabian et al. | Accurate fault locator for EHV transmission lines based on radial basis function neural networks | |
CN105486938B (en) | A kind of substation's mixed noise separation method | |
Costa et al. | Fault-induced transient analysis for realtime fault detection and location in transmission lines | |
CN104320157B (en) | A kind of power line bi-directional Glenn shunt upward signal detection method | |
EP3029478A1 (en) | Assessment method for a multi-phase power system | |
Vasanth et al. | Fault location estimation for VSC-HVDC system using Artificial Neural Network | |
Masood et al. | Investigation of deterministic, statistical and parametric NB-PLC channel modeling techniques for advanced metering infrastructure | |
RU2488218C1 (en) | Method of matching three-wire power transmission line with electric load at frequencies of pronounced harmonic components of currents and voltages | |
RU2520578C1 (en) | Method for matching symmetrical four-wire power transmission line to electrical load | |
Kumar et al. | Online identification of underlying causes for multiple and multi-stage power quality disturbances using S-transform | |
RU2490767C2 (en) | Method for matching of three-wire power line with electrical load | |
RU2547271C2 (en) | Method for matching of three-wire power transmission line with electrical load | |
US5933793A (en) | Outgoing harmonic level evaluator | |
RU2546977C2 (en) | Method for matching non-symmetrical three-wire power transmission line with electric load at frequencies of definite harmonic components of current and voltage | |
RU2502176C1 (en) | Method for matching non-homogeneous non-insulated three-wire power transmission line to electrical load | |
RU2502177C1 (en) | Method for matching symmetrical four-wire power transmission line to electrical load | |
RU2537852C2 (en) | Method for matching asymmetrical four-wire power transmission line to electrical load | |
Röhrig et al. | Fulfilling the standard EN 50160 in distribution networks with a high penetration of renewable energy system | |
Micu et al. | Numerical evaluation of induced voltages in the metallic underground pipelines | |
RU2551362C2 (en) | Method for matching asymmetrical four-wire high voltage power transmission line to electrical load | |
Matar | Fault classification on a power transmission line using discrete wavelet transform and artificial neural networks | |
RU2557797C2 (en) | Method for coordination of long four-wire non-homogeneous asymmetrical high-voltage power transmission line with superconducting insertion with electrical load |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131104 |