RU2572807C1 - Способ компенсации потери напряжения в питающей электрической сети - Google Patents
Способ компенсации потери напряжения в питающей электрической сети Download PDFInfo
- Publication number
- RU2572807C1 RU2572807C1 RU2014142861/07A RU2014142861A RU2572807C1 RU 2572807 C1 RU2572807 C1 RU 2572807C1 RU 2014142861/07 A RU2014142861/07 A RU 2014142861/07A RU 2014142861 A RU2014142861 A RU 2014142861A RU 2572807 C1 RU2572807 C1 RU 2572807C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- voltage
- reactive
- active
- supply network
- 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
Abstract
Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности компенсации потери напряжения. Согласно способу сигналы с датчиков тока 3 и 5 и напряжения 4 поступают на входы контроллеров 7 и 9. Контроллер 7 выполняет следующие функции: аналого-цифровое преобразование сигналов тока и напряжения; непрерывное вычисление действующих значений активной Iа и реактивной Iрн составляющих тока нагрузки и напряжения U путем усреднения за период питающей сети. Контроллер 9 выполняет следующие функции: аналого-цифровое преобразование сигналов тока и напряжения, непрерывное вычисление и запоминание действующих значений активной Iан и реактивной Iрн составляющих тока нагрузки и напряжения U путем усреднения за период питающей сети; вычисление значений активного r и реактивного x сопротивлений питающей электрической сети 1. Данные о действующих значениях активной Iан и реактивной Iрн составляющих тока нагрузки и напряжения U и значениях активного r и реактивного x сопротивления питающей электрической сети по шине данных 10 поступают в контроллер 8, который производит вычисление требуемого значения реактивного тока питающей сети
Description
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах электроснабжения промышленных предприятий.
Известны способы компенсации потери напряжения в питающей электрической сети с помощью источника емкостного тока в узле нагрузки, при котором измеряют активный Ia и реактивный Iрн токи нагрузки и регулируют ток емкостного компенсирующего устройства (Баркан Я.З. Автоматическое управление режимом батарей конденсаторов. - М.: Энергия, 1978, с. 52-67; патент РФ №2239271, МПК H02J 3/16; H02J 3/18, опубл. 27.10.2004; патент РФ №2368992, H02J 3/18; опубл. 27.09.2009).
Известные способы предусматривают измерение токов и напряжений в узле нагрузки без учета потери напряжения в питающей сети.
Следовательно, недостатком известных способов является высокая погрешность компенсации потери напряжения в питающей электрической сети.
Следовательно, недостатком известных способов является высокая сложность процедуры идентификации.
Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является способ компенсации потери напряжения в питающей электрической сети с помощью источника емкостного тока в узле нагрузки, при котором измеряют активный Ia и реактивный Iрн токи нагрузки и регулируют ток емкостного компенсирующего устройства (а.с. СССР №1737619, МПК H02J 3/18).
Известный способ предусматривает измерение активного и реактивного токов нагрузки и питающей сети и регулирование тока компенсирующего устройства таким образом, чтобы емкостной ток питающей сети был равен активному току нагрузки, умноженному на коэффициент, равный отношению активного сопротивления питающей сети к индуктивному сопротивлению питающей сети. В этом случае напряжение на нагрузке поддерживается приближенно равным напряжению в центре питания. Погрешность компенсации потери напряжения при этом возрастает при увеличении реактивного тока нагрузки.
Следовательно, недостатком известного способа является высокая погрешность компенсации потери напряжения в питающей электрической сети.
Цель предлагаемого изобретения - повышение точности компенсации потери напряжения в питающей электрической сети.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе компенсации потери напряжения в питающей электрической сети с помощью источника емкостного тока в узле нагрузки, при котором измеряют активный Ia и реактивный Iрн токи нагрузки и регулируют ток емкостного компенсирующего устройства, дополнительно измеряют активное r и индуктивное x сопротивления питающей сети, действующее напряжение питающей сети U, вычисляют требуемое значение реактивного тока питающей сети по формуле
и устанавливают ток компенсирующего устройства в соответствии с выражением
Iк=Iр+Iрн.
По сравнению с наиболее близким аналогичным техническим решением предлагаемый способ имеет следующие новые операции:
- измеряют активное r и индуктивное x сопротивления сети;
- измеряют действующее значение напряжения питающей сети U;
- вычисляют требуемое значение реактивного тока питающей сети по формуле
- устанавливают ток компенсирующего устройства в соответствии с выражением
Iк=Iр+Iрн.
Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию «новизна».
По каждому из отличительных признаков проведен поиск известных технических решений в области электротехники и автоматики.
Операция измерения действующего значения напряжения питающей сети U известна в способах аналогичного назначения (Баркан Я.З. Автоматическое управление режимом батарей конденсаторов. - М.: Энергия, 1978, с. 52-67).
Операция установления тока компенсирующего устройства в соответствии с выражением Iк=Iр+Iрн известна в способах аналогичного назначения (Баркан Я.З. Автоматическое управление режимом батарей конденсаторов. - М.: Энергия, 1978, с. 52-67).
Операции измерения активного r и индуктивного x сопротивлений питающей сети; вычисления требуемого значения реактивного тока питающей сети по формуле
в известных способах аналогичного назначения не обнаружены.
Таким образом, указанные признаки обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие требованию «существенные отличия».
При реализации предлагаемого технического решения обеспечивается точная компенсация потери напряжения в питающей электрической сети. Это достигается за счет поддержания емкостного тока в питающей сети на основании измерения активного и индуктивного сопротивлений питающей электрической сети, активного и индуктивного токов нагрузки и напряжения в узле нагрузки и точного вычисления необходимого емкостного тока компенсирующего устройства для полной компенсации потери напряжения.
Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию «положительный эффект».
Сущность предлагаемого способа компенсации потери напряжения в питающей электрической сети поясняется чертежами. Эквивалентная схема замещения участка системы электроснабжения, показанная на фиг. 1, содержит питающую электрическую сеть с активным сопротивлением r и индуктивным сопротивлением x. На фиг. 1 обозначено:
- напряжение в центре питания;
- падение напряжения в питающей электрической сети;
- ток питающей сети; Ia - активный ток питающей сети; Ip - реактивный ток питающей сети;
- напряжение в узле нагрузки; xк - реактивное сопротивление компенсирующего устройства; zн - комплексное сопротивление нагрузки.
На фиг. 2 приведены векторные диаграммы токов и напряжений в узле нагрузки в режиме потребления активно-индуктивного тока. На чертеже обозначено: Iрн - реактивный ток нагрузки; Iк - реактивный ток компенсирующего устройства. Активный ток питающей сети равен активному току нагрузки Ia=Iан.
На основании векторной диаграммы, приведенной на фиг. 2, можно составить уравнение для действующих значений напряжений:
где E - напряжение в центре питания.
Решение уравнения
E=U
с учетом соотношения (1) относительно реактивного тока питающей сети дает выражение
Для определения знака (+ или -) в выражении (2) рассмотрим случай Iан=0. Полная компенсация обеспечивается при Iр=0. Выражение (2) при Iан=0 принимает вид
Из уравнения (3) следует, что в формуле (2) физической сущности процесса отвечает знак «-», т.е.
Следовательно, если с помощью компенсирующего устройства установить ток питающей сети в соответствии с уравнением (4), то потеря напряжения в сети будет полностью скомпенсирована и напряжение на нагрузке будет равно напряжению в центре питания U=Ε.
На фиг. 3 приведена функциональная схема системы автоматического регулирования тока компенсирующего устройства. На чертеже (фиг. 3) обозначено: 1 - питающая электрическая сеть; 2 - электроприемник (нагрузка); 3 и 5 - первый и второй трансформаторы тока; 4 - трансформатор напряжения; 6 - компенсирующее устройство; 7, 8 и 9 - первый, второй и третий контроллеры; 10 - шина данных.
Система, реализующая предлагаемый способ компенсации потери напряжения в питающей электрической сети работает следующим образом. Сигналы с датчиков тока 3 (измеряет ток нагрузки) и 5 (измеряет ток компенсирующего устройства) и напряжения 4 поступают на входы контроллеров 7 и 9.
Контроллер 7 выполняет следующие функции:
- аналого-цифровое преобразование сигналов тока и напряжения, поступающих с выходов датчиков тока 3 и напряжения 4;
- непрерывное вычисление действующих значений активной Iан и реактивной Iрн составляющих тока нагрузки и напряжения U путем усреднения за период питающей сети.
Контроллер 9 выполняет следующие функции:
- аналого-цифровое преобразование сигналов токов и напряжения, поступающих с выходов датчиков соответственно 3, 5 и 4;
- непрерывное вычисление и запоминание действующих значений активной Iан и реактивной Iрн составляющих тока нагрузки и тока компенсирующего устройства Iк и напряжения U путем усреднения за период питающей сети;
- вычисление значений активного r и реактивного x сопротивлений питающей электрической сети 1. Процедура идентификации параметров питающей электрической сети производится следующим образом. Из массивов запомненных значений с учетом значения тока Iк (Iр=Iк-Iрн) компенсирующего устройства путем численного решения системы уравнений:
где U1, U2, U3, Iан1, Iан2, Iан3, Iр1, Iр2, Iр3 - массивы напряжений, активных нагрузки и реактивных токов сети, зарегистрированные в три разных момента времени. Система из трех уравнений используется для определения двух неизвестных r и x при неизвестном E.
Данные о действующих значениях активной Iан и реактивной Iрн составляющих тока нагрузки и напряжения U и значениях активного r и реактивного x сопротивления питающей электрической сети по шине данных 10 поступают в контроллер 8, который производит вычисление значения реактивного тока питающей сети в соответствии с выражением (3) и формирование сигнала задания для компенсирующего устройства в соответствии с уравнением
Iк=Iр+Iрн.
Важным достоинством предлагаемого технического решения является то, что при его реализации не требуется информация о значении напряжения в центре питания. В результате работы системы напряжение в узле нагрузки автоматически устанавливается равным напряжению в центре питания.
Следовательно, известный способ компенсации потери напряжения в питающей электрической сети с помощью источника емкостного тока в узле нагрузки, при котором измеряют активный Iан и реактивный Iрн токи нагрузки и регулируют ток емкостного компенсирующего устройства, отличается тем, что дополнительно измеряют активное r и индуктивное x сопротивления питающей сети, действующее напряжение питающей сети U, вычисляют требуемое значение реактивного тока питающей сети по формуле
и устанавливают ток компенсирующего устройства в соответствии с выражением
Iк=Iр+Iрн,
и обеспечивает повышение точности компенсации потери напряжения в питающей электрической сети.
Использование предлагаемого способа компенсации потери напряжения в питающей электрической сети на промышленных предприятиях будет способствовать повышению надежности и качества электрооборудования, питающих сетей и технологических процессов.
Claims (1)
- Способ компенсации потери напряжения в питающей электрической сети с помощью источника емкостного тока в узле нагрузки, при котором измеряют активный Iан и реактивный Iрн токи нагрузки и регулируют ток емкостного компенсирующего устройства, отличающийся тем, что дополнительно измеряют активное r и индуктивное x сопротивления питающей сети, действующее напряжение питающей сети U, вычисляют требуемое значение реактивного тока питающей сети по формуле
и устанавливают ток компенсирующего устройства в соответствии с выражением
Iк=Iр+Iрн.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014142861/07A RU2572807C1 (ru) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | Способ компенсации потери напряжения в питающей электрической сети |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014142861/07A RU2572807C1 (ru) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | Способ компенсации потери напряжения в питающей электрической сети |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2572807C1 true RU2572807C1 (ru) | 2016-01-20 |
Family
ID=55087051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014142861/07A RU2572807C1 (ru) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | Способ компенсации потери напряжения в питающей электрической сети |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2572807C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757154C1 (ru) * | 2020-11-06 | 2021-10-11 | Сергей Иванович Малафеев | Способ управления статическим компенсатором |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1737619A1 (ru) * | 1990-08-08 | 1992-05-30 | Владимирский политехнический институт | Способ компенсации потери напр жени в питающей электрической сети |
US6462519B1 (en) * | 2001-06-05 | 2002-10-08 | Mcdaniel William D. | Automatic power factor correction system |
RU2383984C1 (ru) * | 2009-02-10 | 2010-03-10 | Юрий Михайлович Кулинич | Устройство для компенсации реактивной мощности |
RU144504U1 (ru) * | 2014-03-26 | 2014-08-27 | Лослес Энерджи Систем АГ | Устройство централизованной компенсации реактивной мощности |
-
2014
- 2014-10-23 RU RU2014142861/07A patent/RU2572807C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1737619A1 (ru) * | 1990-08-08 | 1992-05-30 | Владимирский политехнический институт | Способ компенсации потери напр жени в питающей электрической сети |
US6462519B1 (en) * | 2001-06-05 | 2002-10-08 | Mcdaniel William D. | Automatic power factor correction system |
RU2383984C1 (ru) * | 2009-02-10 | 2010-03-10 | Юрий Михайлович Кулинич | Устройство для компенсации реактивной мощности |
RU144504U1 (ru) * | 2014-03-26 | 2014-08-27 | Лослес Энерджи Систем АГ | Устройство централизованной компенсации реактивной мощности |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757154C1 (ru) * | 2020-11-06 | 2021-10-11 | Сергей Иванович Малафеев | Способ управления статическим компенсатором |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2011316798B2 (en) | Apparatus and method for rapidly charging batteries | |
EA201990062A1 (ru) | Система управления аккумуляторной батареей | |
TWI602380B (zh) | 充電裝置及其充電控制電路與控制方法 | |
CN106451815A (zh) | 送电装置以及无线功率传输系统 | |
ATE556327T1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur schätzung des ladezustands einer batterie unter verwendung eines neuronalen netzwerks | |
MX2009006970A (es) | Metodo y sistema de calibracion de circuito de control de motor que mejora la medicion de temperatura en un motor electrico. | |
CN104133108B (zh) | 使用升降压技术跟踪能量消耗 | |
US11121386B2 (en) | Temperature estimating apparatus | |
CN103532367A (zh) | 交错式pfc控制方法及装置 | |
CN107272792B (zh) | 一种用于断路器测试的恒流源装置 | |
CN103675704A (zh) | 电池容量评估方法 | |
Gu et al. | Mutual-inductance-dynamic-predicted constant current control of LCC-P compensation network for drone wireless in-flight charging | |
CN108695996A (zh) | 基于Buck环节的无线电能传输系统滑模控制方法 | |
WO2015198632A1 (ja) | 蓄電システム及び特性パラメータの推定方法 | |
CN101802229B (zh) | 高频淬火监视装置 | |
CN102368086A (zh) | 一种惠斯通电桥补偿电阻的测试方法 | |
RU2572807C1 (ru) | Способ компенсации потери напряжения в питающей электрической сети | |
CN101696985A (zh) | 一种检测直流电流的方法及装置和系统 | |
Gopalakrishnan et al. | Virtual instrumentation corrosion controller for natural gas pipelines | |
JP2017108519A (ja) | 制御装置及び制御方法 | |
Tschirhart et al. | Using participation factors to improve the consistency and accuracy of Prony analysis for voltage stability monitoring applications | |
RU2585930C1 (ru) | Способ измерения сопротивления изоляции электрических сетей | |
TW201524096A (zh) | 具效率計算功率轉換器 | |
RU2552388C2 (ru) | Способ определения места повреждения линии электропередачи | |
MD628Z (ru) | Метод измерения составляющих импеданса |