RU2631873C1 - Electric potential regime actuating system in power distribution network - Google Patents
Electric potential regime actuating system in power distribution network Download PDFInfo
- Publication number
- RU2631873C1 RU2631873C1 RU2016142411A RU2016142411A RU2631873C1 RU 2631873 C1 RU2631873 C1 RU 2631873C1 RU 2016142411 A RU2016142411 A RU 2016142411A RU 2016142411 A RU2016142411 A RU 2016142411A RU 2631873 C1 RU2631873 C1 RU 2631873C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transformer
- voltage
- substations
- control unit
- transformers
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к управлению режимом напряжений в распределительной сети переменного тока путем регулирования напряжения питающего трансформатора и компенсации реактивной мощности.The invention relates to controlling the voltage mode in an alternating current distribution network by regulating the voltage of the supply transformer and reactive power compensation.
Уровень техникиState of the art
Известно устройство автоматического управления напряжением электрической сети, содержащее блок управления, воздействующий на регулятор напряжения под нагрузкой (РПК), которым оснащен силовой трансформатор, питающий распределительную сеть [RU 2280316]. Устройство содержит измерительный трансформатор напряжения, установленный на силовом трансформаторе и измеряющий его выходное напряжение. Значение измеренного напряжения передается через единственный информационный канал в блок управления, который воздействует на РПК, поддерживая выходное напряжение силового трансформатора в соответствии с заданной уставкой.A device is known for automatically controlling the voltage of an electric network, containing a control unit acting on a voltage regulator under load (RPK), which is equipped with a power transformer supplying a distribution network [RU 2280316]. The device comprises a voltage measuring transformer mounted on a power transformer and measuring its output voltage. The value of the measured voltage is transmitted through a single information channel to the control unit, which acts on the RPK, maintaining the output voltage of the power transformer in accordance with a given setting.
Недостаток этого устройства состоит в том, что оно поддерживает выходное напряжение питающего силового трансформатора без учета текущего электрического состояния территориально распределенных трансформаторных подстанций сети, к которым присоединены конечные потребители сети.The disadvantage of this device is that it supports the output voltage of the supply power transformer without taking into account the current electrical state of the geographically distributed transformer substations of the network, to which the end users of the network are connected.
В качестве прототипа выбрано устройство управления режимом напряжений в электрической сети, питаемой от силового трансформатора, оснащенного РПК [RU 2416855]. Прототип содержит блок управления, воздействующий на РПК, а также установленные на выходе силового трансформатора и снабженные аналого-цифровыми преобразователями измерительные трансформаторы напряжения и тока в присоединительных линиях. Используя показания указанных измерительных трансформаторов, блок управления вычисляет определяющее присоединение, по параметрам которого в соответствии со встроенным алгоритмом принимает решение о необходимости воздействия на РПН с учетом значений уставок выбранного режима работы и состояния самого регулятора.As a prototype of the selected device control the voltage mode in the electrical network, powered by a power transformer equipped with RPK [RU 2416855]. The prototype contains a control unit acting on the RPK, as well as voltage and current measuring transformers installed on the output of the power transformer and equipped with analog-to-digital converters in the connecting lines. Using the readings of the indicated measuring transformers, the control unit calculates the determining connection, according to the parameters of which, in accordance with the built-in algorithm, it decides whether it is necessary to influence the on-load tap-changer taking into account the settings of the selected operating mode and the state of the controller itself.
Недостаток прототипа - низкая надежность и нестабильность поддержания допустимого режима напряжений в реальной распределительной сети, содержащей территориально распределенные трансформаторные подстанции различной оснащенности, от шин которых питаются конечные потребители электроэнергии, а также частые переключения РПН, снижающие срок службы и надежность работы силового трансформатора.The disadvantage of the prototype is the low reliability and instability of maintaining the permissible voltage mode in a real distribution network containing geographically distributed transformer substations of various equipment, from the buses of which the end consumers of electricity are fed, as well as frequent on-load tap-changers, which reduce the service life and reliability of the power transformer.
Раскрытие существа изобретенияDisclosure of the invention
Предметом изобретения является система управления режимом напряжений в распределительной электрической сети, питаемой от силового трансформатора, оснащенного РПН, содержащая первый блок управления, воздействующий на указанный регулятор, и снабженные аналого-цифровыми преобразователями измерительные трансформаторы тока и напряжения, установленные на выходе силового трансформатора и, по меньшей мере, на части трансформаторных подстанций распределительной сети, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, на части трансформаторных подстанций установлены автоматические компенсаторы реактивной мощности, поддерживающие напряжения на шинах трансформаторных подстанций в соответствии с заданными уставками, и введен второй блок управления, связанный цифровыми каналами с первым блоком управления и, по меньшей мере, с частью автоматических компенсаторов реактивной мощности и измерительных трансформаторов, при этом второй блок управления выполнен с возможностью расчета напряжений на шинах всех трансформаторных подстанций с использованием данных, полученных им по цифровым каналам, коррекции указанных уставок в случае выхода рассчитанных или измеренных напряжений за допустимые пределы и переключения РПН в случае недостаточности такой коррекции.The subject of the invention is a voltage control system in a distribution electric network powered by a power transformer equipped with an on-load tap-changer, comprising a first control unit acting on said regulator, and current and voltage transformers equipped with analog-to-digital converters installed at the output of the power transformer and, according to at least on the part of the transformer substations of the distribution network, characterized in that at least on the part of the transformer substations At the same time, automatic reactive power compensators were installed to support the voltage on the buses of transformer substations in accordance with the specified settings, and a second control unit was introduced, connected by digital channels to the first control unit and at least part of the automatic reactive power compensators and measuring transformers, the second control unit is configured to calculate the voltage on the buses of all transformer substations using data obtained by digital analogs, corrections of the indicated settings in case of calculated or measured voltages exceeding the permissible limits, and on-load tap-changer switching in case of insufficient such correction.
Технический результат изобретения состоит в повышении надежности и стабильности поддержания допустимого режима напряжений в распределительной сети, в которой часть территориально распределенных трансформаторных подстанций не оборудована средствами централизованного и/или локального управления (например, в процессе поэтапной модернизации сети), а также в минимизации числа переключений РПК силового трансформатора, питающего сеть, и, следовательно, в повышении аппаратной надежности сети.The technical result of the invention is to increase the reliability and stability of maintaining the permissible voltage regime in the distribution network, in which part of the geographically distributed transformer substations are not equipped with centralized and / or local control (for example, in the process of stage-by-stage modernization of the network), as well as minimizing the number of switching RPK power transformer supplying the network, and, therefore, to increase the hardware reliability of the network.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
На фигуре представлен пример осуществления заявляемой системы и фрагментарно показана распределительная сеть с трансформаторными подстанциями 1 низкого напряжения, питающими конечных потребителей.The figure shows an example implementation of the inventive system and a fragmentary shown distribution network with
Трансформаторные подстанции 1 различной оснащенности (на фигуре обозначены 1.1, 1.2, 1.3) получают питание от понижающего силового трансформатора 2, снабженного регулятором напряжения под нагрузкой РПК, переключающим отпайки вторичной обмотки трансформатора 2 для изменения его выходного напряжения. Трансформатор 2 установлен на подстанции 3 среднего напряжения (110 кВ) и подключен выходом к шине 4, от которой отходят соединительные линии 5 к подстанциям 1.
Первый блок 6 управления предназначен для воздействия на РПК трансформатора 2 и размещен на подстанции 3.The
На выходе трансформатора 2 установлены измерительный трансформатор 7 напряжения (10 кВ), подключенный к шине 4, и измерительные трансформаторы 8 тока на соединительных линиях 5 (в частном случае может использоваться измерительный трансформатор тока, установленный на выходе трансформатора 2).At the output of transformer 2, a voltage measuring transformer 7 (10 kV) is connected to the
На части трансформаторных подстанций (одна из которых представлена на фигуре под номером 1.1) установлены измерительные трансформаторы 9 тока и измерительные трансформаторы 10 напряжения. Показания измерительных трансформаторов 7, 8 и установленных на подстанциях 1.1 измерительных трансформаторов 9, 10 оцифровываются аналого-цифровыми преобразователями 11 (АЦП).On the part of the transformer substations (one of which is shown in the figure under the number 1.1), measuring
Часть трансформаторных подстанций 1 (две из которых представлены на фигуре под номерами 1.1 и 1.2) оснащены автоматическими компенсаторами 12 реактивной мощности (АКРМ). Функция АКРМ 12 состоит в поддержании напряжения (0,4 кВ) на шине 13 подстанции 1 в соответствии с заданной уставкой, например, путем коммутаций конденсаторной батареи, подключенной к шине 13.Part of the transformer substations 1 (two of which are shown in the figure under the numbers 1.1 and 1.2) are equipped with automatic reactive power compensators 12 (AKRM). The function of the
Второй блок 14 управления (БСУ) выполнен на базе программируемого контроллера и связан цифровыми каналами 15 с блоком 6 и (через АЦП 11) с измерительными трансформаторами 7, 8 и с установленными на подстанциях 1.1 измерительными трансформаторами 9, 10. Кроме того, блок 14 связан цифровыми каналами с автоматическими компенсаторами 12 подстанций 1.1.The second control unit 14 (BSU) is made on the basis of a programmable controller and is connected by
Уставки по напряжению для АКРМ 12 задаются и корректируются блоком 14, а на подстанциях 1.2, которые функционирует локально - без связи с блоком 14, задаются обслуживающим персоналом и по отношению к заявляемой системе управления являются фиксированными.The voltage settings for
Часть подстанций 1 (одна из которых представлена на фигуре под номером 1.3) может быть не оснащена автоматическими компенсаторами и измерительными трансформаторами.Part of substations 1 (one of which is shown in the figure under number 1.3) may not be equipped with automatic compensators and measuring transformers.
Функции блока 14 включают:
- расчет напряжений на шинах 13 (0,4 кВ) трансформаторных подстанций 1.2 и 1.3 с использованием данных, полученных по цифровым каналам 15;- calculation of voltages on tires 13 (0.4 kV) of transformer substations 1.2 and 1.3 using data obtained through
- коррекцию уставок тех автоматических компенсаторов 9, с которыми блок 14 связан цифровыми каналами 15, в случае, если напряжения на шинах 13, полученные в результате расчета или измеренные трансформаторами 10, выходят за допустимые пределы;- correction of the settings of those
- воздействие на блок 6 для переключения с помощью РПН отпаек трансформатора 2 в случае, если коррекции уставок АКРМ 12 недостаточно для того, чтобы напряжения на всех шинах 13 (измеренные или полученные в результате расчета, произведенного блоком 14) вошли в допустимые пределы.- impact on
Заявляемая система работает следующим образом.The inventive system operates as follows.
Перед началом работы в память блока 14 загружается рабочая программа, включающая цифровую модель распределительной сети, позволяющую определять электрические режимы данной сети в зависимости от данных, поступающих в блок 14 по каналам 15 (положения РПН трансформатора 2, положения АКРМ 12 подстанций 1.1, показания измерительных трансформаторов тока и напряжения), а также информации о фиксированных уставках АКРМ 12, заданных обслуживающим персоналом на подстанциях 1.2.Before starting work, a working program is loaded into the memory of
Программируемый блок 14 в автоматическом режиме с периодом, например, в один час выполняет действия по следующим пунктам:The
a) Опрос цифровых каналов 15 для обновления показаний измерительных трансформаторов 8, 9 тока и 7, 10 напряжения, а также данных, получаемых по двунаправленным цифровым каналам, о текущих положениях РПН трансформатора 2 и АКРМ 12 подстанций 1.1.a) Interrogation of
b) Определение (с использованием результатов произведенного опроса и известных фиксированных уставок АКРМ 12 подстанций 1.2) электрического режима распределительной сети на основе ее цифровой модели, загруженной в память блока 14. При этом для определения напряжений на шинах 13 подстанций 1.1 используются измеренные показания, а подстанций 1.2 и 1.3-расчетные данные, полученные исходя из заданных фиксированных уставок АКРМ 12 и токов нагрузки. Недостаток измеренных показаний по токам нагрузки некоторых линий сети блок 14 может восполнять из прогнозных профилей нагрузки (например, из среднестатистического сезонно-суточного профиля нагрузки для данного потребителя).b) Determination (using the results of the survey and the known fixed settings of the ACRM of 12 substations 1.2) of the electrical mode of the distribution network based on its digital model loaded in the memory of
c) В случае выхода за допустимые пределы измеренных напряжений на шинах 13 подстанции 1.1, блок 14 рассчитывает корректирующую уставку для взаимодействующего с ним АКРМ 12 данной подстанции.c) In case of exceeding the permissible limits of the measured voltages on the
d) В случае выхода за допустимые пределы рассчитанных напряжений на шинах 13 подстанции 1.2, блок 14 определяет и сохраняет в электронном журнале рекомендаций требуемое значение фиксированной уставки для АКРМ 12 данной подстанции.d) In case of exceeding the permissible limits of the calculated voltages on the
e) Сопоставляя требуемое направление коррекции напряжения на шинах 13 подстанции 1.1 с полученными данными о текущем положении соответствующего АКРМ 12, блок 14 проверяет возможность осуществления требуемого изменения напряжения на шинах 13 за счет коррекции уставки с соответствующим автоматическим изменением текущего положения АКРМ 12. При положительном результате такой проверки блок 14 устанавливает соответствующие корректирующие уставки. Отрицательный результат проверки, а также выход за допустимые пределы рассчитанных напряжений на шинах 13 подстанции 1.2 с фиксированной уставкой АКРМ 12, как в пункте d), блок 14 интерпретирует как недостаточность коррекции уставок АКРМ 12 и необходимость выполнения нижеследующих пунктов f) и g) для переключения РПН трансформатора 2.e) Comparing the desired direction of voltage correction on the
f) Перебирая возможные положения РПН (начиная с положений, соседних с текущим) и определяя режимы сети аналогично пункту b), блок 14 определяет прогнозные значения напряжений на шинах 13 при различных положениях РПН и выбирает положение РПН, при котором указанные прогнозные напряжения находятся в допустимых пределах на всех подстанциях сети.f) Going through the possible on-load tap-changer positions (starting from the positions adjacent to the current one) and determining the network modes similarly to point b),
g) Через короткий интервал времени (например, 180 секунд) блок 14 повторно выполняет опрос и расчеты по вышеуказанным пунктам а) - f) и при подтверждении необходимости коррекции уставок АКРМ 12 или воздействия на блок 6 для переключения РПН выполняет эти действия.g) After a short time interval (for example, 180 seconds), block 14 re-performs the survey and calculations according to the above points a) - f) and, when confirming the need to correct the settings of the
Как видно из изложенного, изобретение позволяет поддерживать допустимый режим напряжений в распределительной электрической сети, в которой часть территориально распределенных трансформаторных подстанций не оборудована средствами централизованного и/или локального управления, и при этом минимизировать число переключений РПН силового трансформатора, питающего сеть.As can be seen from the foregoing, the invention allows to maintain the permissible voltage mode in the distribution electric network, in which part of the geographically distributed transformer substations are not equipped with centralized and / or local control, and at the same time minimize the number of on-load tap-changer switching operations of the power transformer supplying the network.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016142411A RU2631873C1 (en) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | Electric potential regime actuating system in power distribution network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016142411A RU2631873C1 (en) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | Electric potential regime actuating system in power distribution network |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2631873C1 true RU2631873C1 (en) | 2017-09-28 |
Family
ID=60040533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016142411A RU2631873C1 (en) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | Electric potential regime actuating system in power distribution network |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2631873C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2697192C1 (en) * | 2018-06-05 | 2019-08-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническое предприятие "Технософт-М" | Control system for electric power transmission networks |
RU2715731C1 (en) * | 2019-11-05 | 2020-03-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Voltage control system in alternating current distribution network |
RU2726181C2 (en) * | 2018-07-13 | 2020-07-09 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Electric drive control device for adaptive voltage regulator under load |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4214431A1 (en) * | 1992-04-30 | 1993-11-11 | Reinhausen Maschf Scheubeck | Motor drive for tap changers |
RU2025017C1 (en) * | 1992-06-09 | 1994-12-15 | Владимир Анатольевич Каленик | Method of control over mode of power transmission |
RU2280316C2 (en) * | 2001-04-20 | 2006-07-20 | Машиненфабрик Райнхаузен Гмбх | Device for automatic impact on electrical network and electric drive for such device |
RU2416855C1 (en) * | 2010-04-13 | 2011-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Control device of voltage mode in electric network by using fuzzy logic |
-
2016
- 2016-10-27 RU RU2016142411A patent/RU2631873C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4214431A1 (en) * | 1992-04-30 | 1993-11-11 | Reinhausen Maschf Scheubeck | Motor drive for tap changers |
RU2025017C1 (en) * | 1992-06-09 | 1994-12-15 | Владимир Анатольевич Каленик | Method of control over mode of power transmission |
RU2280316C2 (en) * | 2001-04-20 | 2006-07-20 | Машиненфабрик Райнхаузен Гмбх | Device for automatic impact on electrical network and electric drive for such device |
RU2416855C1 (en) * | 2010-04-13 | 2011-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Control device of voltage mode in electric network by using fuzzy logic |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2697192C1 (en) * | 2018-06-05 | 2019-08-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническое предприятие "Технософт-М" | Control system for electric power transmission networks |
RU2726181C2 (en) * | 2018-07-13 | 2020-07-09 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Electric drive control device for adaptive voltage regulator under load |
RU2715731C1 (en) * | 2019-11-05 | 2020-03-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Voltage control system in alternating current distribution network |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2506384B1 (en) | System and method for operating a tap changer | |
RU2631873C1 (en) | Electric potential regime actuating system in power distribution network | |
US10348128B2 (en) | Voltage control device and voltage measurement device | |
KR101043572B1 (en) | Distribution Automation System and its voltage control method for reactive power compensation | |
EP2549615B1 (en) | System and method for controlling voltage on a distribution feeder | |
EP2889998B1 (en) | System and method for regulation of voltage on an electric power system | |
JP6877295B2 (en) | Judgment method of voltage regulator and voltage regulator | |
JP6517857B2 (en) | Voltage control apparatus for voltage regulator and voltage control method therefor | |
US20160149412A1 (en) | Voltage monitoring control device and voltage control device | |
US20210391721A1 (en) | Power conversion system and management apparatus for the same, and distributed power supply apparatus | |
KR20180113524A (en) | METHOD FOR CONTROLLING A VARIABLE TRANSFORMER AND ELECTRIC SYSTEM COMBINING TWO AC NETWORKS | |
CN107112757B (en) | Selective parallel operation method for measuring/controlling device | |
CN113287240A (en) | Method for operating a charging station for a vehicle | |
CN107846025B (en) | System and method for regulating power system voltage | |
JP6213095B2 (en) | Distribution system voltage control device, voltage control system, voltage control program, and voltage control method | |
JP2012228045A (en) | Voltage adjusting device and method of adjusting voltage | |
KR20190043297A (en) | Apparatus for controlling voltage regulation based on voltage measurement, Method thereof, and Computer readable storage medium having the same | |
RU161387U1 (en) | VOLTAGE REGULATING DEVICE IN THE CONTROLLED AREA OF THE DISTRIBUTION NETWORK | |
EP2689510B1 (en) | Method and system for voltage regulation in a power distribution network | |
KR20190102467A (en) | System of uninterrupted construction using energy storage system and power control system | |
JP2016178733A (en) | Automatic voltage regulation device and automatic voltage regulation method | |
RU2726181C2 (en) | Electric drive control device for adaptive voltage regulator under load | |
RU2777777C1 (en) | Device for regulating the parameters of the mode of the electric power system in conditions of power imbalance | |
RU2790145C1 (en) | Method and device for adaptive automatic voltage regulation in an electrical network using capacitor devices | |
JP2006025503A (en) | By-quality control system for power-supply, and method of power supplying to single-phase load by quality |