RU2706719C1

RU2706719C1 - Device for controlling two reactors (versions)

Info

Publication number: RU2706719C1
Application number: RU2019102231A
Authority: RU
Inventors: Илья Николаевич Джус
Original assignee: Илья Николаевич Джус
Priority date: 2019-01-28
Filing date: 2019-01-28
Publication date: 2019-11-20

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and is used in electric power systems. Technical result is achieved by using a control device of two reactors, which through mains switches are connected to one network, containing for each reactor network voltage regulation circuit, made up of setpoint unit, network sensor, connected to voltage regulator input, current control circuit consisting of current sensor connected to current controller, output of which is connected to exciter, differing by fact that outputs of current sensors of both reactors are connected to balance current difference controller, which output is connected to unlike additional inputs of regulators voltage.

EFFECT: high accuracy of maintaining network voltage at a given level, which reduces network losses.

5 cl, 5 dwg

Description

Предложение относится к электротехнике и используется в энергосистемах.The proposal relates to electrical engineering and is used in power systems.

Широко известное устройство /1, 2, 3/ управления управляемым шунтирующим реактором (далее - УШР) содержит одноконтурную систему управления, состоящую из датчика параметра сети и блока уставки, подключенных к регулятору параметра сети, который выходом подключается к возбудителю. Недостаток такого одноконтурного управления состоит в относительно низком быстродействии и отсутствии ограничения тока УШР.The well-known device / 1, 2, 3 / for controlling a controlled shunt reactor (hereinafter - CSR) contains a single-loop control system consisting of a network parameter sensor and a setpoint unit connected to a network parameter regulator, which is connected to the exciter by the output. The disadvantage of this single-loop control is the relatively low speed and lack of current limitation of CSR.

Наиболее близким по сути и достигаемым результатам является устройство /4/ управления реактором, содержащее контур регулирования параметра сети, составленный из блока уставки, датчика параметра присоединенные к входу регулятора параметра, контур регулирования тока, состоящий из датчика тока, подключенного к регулятору тока, выход которого соединен с возбудителем. Недостаток подобного устройства состоит в неустойчивой работе при использовании астатического регулирования, приводящего к необходимости введения статизма в регуляторы напряжения, что ведет к увеличению потерь энергии в сети.The closest in essence and the achieved results is a reactor control device / 4 / containing a network parameter control loop composed of a set point, a parameter sensor connected to an input of a parameter regulator, a current control loop consisting of a current sensor connected to a current regulator, the output of which connected to the pathogen. The disadvantage of such a device is unstable operation when using astatic regulation, which leads to the necessity of introducing statism into voltage regulators, which leads to an increase in energy losses in the network.

Технический результат, достигаемый в предложенном изобретении, состоит в повышении точности поддержания напряжения на заданном уровне, что снижает потери в сети. Технический результат достигается в первом варианте за счет того, что выходы датчиков тока обоих реакторов присоединены к балансному регулятору разности токов, который выходом подключен к разноименным дополнительным входам регуляторов напряжения, а к его отключающему входу подключенные блок-контакты сетевых выключателей.The technical result achieved in the proposed invention is to increase the accuracy of voltage maintenance at a given level, which reduces network losses. The technical result is achieved in the first embodiment due to the fact that the outputs of the current sensors of both reactors are connected to a balanced current difference controller, which is connected by output to the unlike additional inputs of the voltage regulators, and the blocking contacts of network switches are connected to its disconnecting input.

Технический результат достигается во втором варианте за счет того, что выходы датчиков тока обоих реакторов присоединены к балансному регулятору разности токов, который выходом подключен к разноименным дополнительным входам регуляторов напряжения, а к его отключающему входу подключенные блок-контакты сетевых выключателей.The technical result is achieved in the second embodiment due to the fact that the outputs of the current sensors of both reactors are connected to a balanced current difference controller, which is connected by output to the unlike additional inputs of the voltage regulators, and the blocking contacts of network switches are connected to its disconnecting input.

Технический результат достигается в третьем варианте за счет того, что выходы датчиков тока обоих реакторов присоединены к балансному регулятору разности токов, который выходом подключен к разноименным дополнительным входам регуляторов напряжения, а входы пороговых реле присоединены к выходам датчиков тока реакторов, и их размыкающие контакты подключены к отключающему входу балансного регулятора. The technical result is achieved in the third embodiment due to the fact that the outputs of the current sensors of both reactors are connected to a balanced current difference controller, which is connected by output to the unlike additional inputs of the voltage regulators, and the inputs of the threshold relays are connected to the outputs of the reactors current sensors, and their NC contacts are connected to disconnecting input of balanced regulator.

Дополнительно к двум последним вариантам достижению результата способствует то, что выходы датчиков тока обоих реакторов присоединены к балансным регуляторам разности токов в обоих каналах, и эти регуляторы выходом подключены к дополнительным входам регуляторов напряжения, и размыкающие контакты перекрестно подключены к отключающему входу балансных регуляторов.In addition to the last two options, the achievement of the result is facilitated by the fact that the outputs of the current sensors of both reactors are connected to the balanced current difference regulators in both channels, and these regulators are connected to the additional inputs of the voltage regulators by an output, and the NC contacts are cross-connected to the disconnecting input of the balanced regulators.

Технический результат достигается в четвертом варианте за счет того, что между выходом регуляторов напряжения и входом регуляторов тока установлены блоки выбора максимума, второй вход которого перекрестно соединен с выходом регулятора напряжения соседнего канала.The technical result is achieved in the fourth embodiment due to the fact that between the output of the voltage regulators and the input of the current regulators are installed blocks for selecting the maximum, the second input of which is cross-connected to the output of the voltage regulator of the adjacent channel.

На фиг. 1, 2, 3, 6 приведены схемы устройств соответственно для вариантов. Она содержит: 1 - сеть, 2 - датчики регулируемого напряжения сети, 3 - сетевые выключатели, 4 - датчики тока УШР, 5 - УШР, 6 - возбудители, 7 - блок уставки напряжения сети, 8 - регуляторы напряжения сети, 9 - регуляторы тока, 10 - балансный регулятор (разности) токов. На фиг. 2 имеются блок-контакты 11 выключателей 3, включенные на отключающем входе балансного регулятора 10 токов. На фиг. 3 имеются пороговые реле токов 12, контакты 13 которых введены в отключающий вход балансного регулятора 10. На фиг. 4 имеется два балансных регулятора 10 (для каждого канала отдельно), что обеспечивает идентичное выполнение каналов.In FIG. 1, 2, 3, 6 are diagrams of devices, respectively, for options. It contains: 1 - network, 2 - sensors for regulated voltage of the network, 3 - network switches, 4 - current sensors УШР, 5 - УШР, 6 - exciters, 7 - block for setting the voltage of the network, 8 - voltage regulators, 9 - current regulators , 10 - balanced regulator (difference) of currents. In FIG. 2 there are block contacts 11 of the switches 3, included at the disconnecting input of the balanced current controller 10. In FIG. 3 there are threshold current relays 12, the contacts 13 of which are inserted into the disconnecting input of the balanced controller 10. In FIG. 4 there are two balanced regulators 10 (for each channel separately), which ensures identical execution of channels.

Фиг.2, 3, 4 показывают только часть схем, связанные с балансным регулятором. Буквами Р и Q обозначена принадлежность цифровых обозначений к левому (Р) и правому реакторных каналов. На фиг. 5 показан пример схемы известного балансного регулятора 10 с подключением отключающих контактов, где обозначено: 14 - операционный усилитель, 15 - входные резисторы 16 - обратная связь. На фиг. 6 приведен четвертый вариант устройства, где обозначены: 17 - междуканальные связи (перемычки) и 18 - блоки выбора максимума.Figure 2, 3, 4 show only part of the circuits associated with the balanced regulator. The letters P and Q denote the belonging of digital designations to the left (P) and right reactor channels. In FIG. 5 shows an example of a circuit of a well-known balanced controller 10 with connecting disconnecting contacts, where it is indicated: 14 - operational amplifier, 15 - input resistors 16 - feedback. In FIG. 6 shows the fourth version of the device, where are indicated: 17 - inter-channel communications (jumpers) and 18 - maximum selection blocks.

Устройство работает следующим образом. УШР 5 являются регулируемой индуктивностью и служат для стабилизации напряжения сети 1. Регулирование индуктивности происходит изменением тока подмагничивания, подаваемого возбудителем 6. Внутренний (подчиненный) контур регулирования-тока осуществляется с помощью датчиков 4 тока и регуляторов 9. Они обеспечивают поддержание тока УШР 5 на заданном от регуляторов 8 уровне. Внешний контур-образован датчиками 2 и регулятором 8 (пропорционально-интегрального типа). Он поддерживает напряжение сети на уровне заданном блоком 7 уставки. Хотя уставка напряжения сети 1 задается одним блоком 7 уставки, вследствие неизбежной технологической погрешности датчиков 2 регуляторы 8 будут задавать регуляторам 9 тока разные токовые уставки, что могло бы привести к качаниям. Однако токовые сигналы обоих каналов сравниваются в регуляторе 10 разности токов и он корректирует уставки регуляторов 8 напряжения таким образом, что бы свести разность токов к нулю (в установившемся режиме). На фиг. 2 при отключении одного УШР 5 от сети 1, блок контакт 11 сетевого выключателя 3 отключает регулятор 10. То же происходит и в третьем варианте (фиг. 3). УШР5 имеют ток холостого хода (в неподмагниченном состоянии) 1-3% номинального. Наличие этого тока фиксируется пороговыми реле 12 тока. При подключении обоих УШР 5 к сети реле 12 срабатывают и включают регулятор 10 в работу. Похожим образом работает и четвертый вариант схемы. В приведенных структурах воздействие балансного регулятора 10 тока на регулятор напряжения 8 обеспечивает устойчивое поддержание заданного напряжения на уровне с усреднением показателей датчиков напряжения. В известных схемах /1,2/ такое воздействие осуществляется на регуляторы тока, что при параллельной работе вызывает качания токов. На фиг. 6 сигналы регуляторов обоих каналов сравниваются в блоке 18, который выбирает большее из двух значений заданий уставок регуляторам 9 токов, что обеспечивает разность токов каналов не больше погрешности датчиков 4 тока. Таким образом используется общий (один из двух) регулятор напряжения 8, а второй не участвует в работе, что обеспечивает устойчивое поддержание заданного напряжения на уровне. При отключении соседнего УШР5 в работе участвует только регулятор 8 канала, оставшегося в работе, так как на втором входе блока 10 имеется нулевой сигнал от неработающего канала.The device operates as follows. CShR 5 are adjustable inductance and serve to stabilize the voltage of the network 1. The inductance is controlled by changing the bias current supplied by the pathogen 6. The internal (slave) current-control loop is carried out using current sensors 4 and regulators 9. They maintain the current CShR 5 at a given from regulators to level 8. The external circuit is formed by sensors 2 and controller 8 (proportional-integral type). It maintains the mains voltage at the level set by block 7 of the setting. Although the voltage setting of the network 1 is set by one block 7 settings, due to the inevitable technological error of the sensors 2, the regulators 8 will set the current regulators 9 different current settings, which could lead to swings. However, the current signals of both channels are compared in the current difference controller 10 and it adjusts the settings of the voltage regulators 8 in such a way as to reduce the current difference to zero (in steady state). In FIG. 2, when one CSR 5 is disconnected from the network 1, the contact block 11 of the network switch 3 turns off the regulator 10. The same thing happens in the third version (Fig. 3). CShR5 have an open circuit current (in non-magnetized state) of 1-3% of the nominal. The presence of this current is detected by threshold current relays 12. When you connect both CSR 5 to the network, the relay 12 is activated and turn on the controller 10. The fourth version of the scheme works in a similar way. In the above structures, the effect of the balanced current regulator 10 on the voltage regulator 8 provides stable maintenance of a given voltage level by averaging the voltage sensors. In well-known circuits / 1,2 /, such an effect is carried out on current regulators, which, in parallel operation, causes current swings. In FIG. 6, the signals of the regulators of both channels are compared in block 18, which selects the larger of the two values of the settings of the settings for the current regulators 9, which ensures a difference in the channel currents not greater than the error of the current sensors 4. Thus, a common (one of two) voltage regulator 8 is used, and the second is not involved in the operation, which ensures stable maintenance of a given voltage level. When disconnecting the neighboring CSR5, only the channel 8 regulator that remains in operation is involved in the operation, since the second input of block 10 has a zero signal from the idle channel.

Источники информации:Information sources:

1. Патент РФ на изобретение №1229921.1. RF patent for the invention No. 1229921.

2. Авторское свидетельство СССР №635557.2. Copyright certificate of the USSR No. 635557.

3. Управляемые подмагничиванием электрические реакторы. Сб. статей под ред. Брянцева A.M., М; «Знак»,2010, стр. 134.3. Bias-controlled electrical reactors. Sat articles edited by Bryantseva A.M., M; The Sign, 2010, p. 134.

4. Там же стр. 94, рис. 1.4. Ibid. P. 94, fig. one.

Claims

1. The control device of two reactors, which are connected through a network switch to one network, containing for each reactor a voltage control circuit composed of a set point, a network sensor connected to the input of a voltage regulator, a current control circuit consisting of a current sensor connected to a current regulator, the output of which is connected to the exciter, characterized in that the outputs of the current sensors of both reactors are connected to a balanced current difference regulator, which is connected to a miscellaneous output to additional inputs of voltage regulators.

2. A control device for two reactors, which are connected to the same network through network switches, containing for each reactor a voltage regulating circuit composed of a setpoint unit, a network sensor connected to the input of a voltage regulator, a current regulating circuit consisting of a current sensor connected to a current regulator, the output of which is connected to the exciter, characterized in that the outputs of the current sensors of both reactors are connected to a balanced current difference regulator, which is connected to a miscellaneous output to additional inputs of voltage regulators, and block contacts of network switches are connected to its disconnecting input.

3. A control device for two reactors, which are connected to the same network through network switches, containing for each reactor a voltage regulating circuit composed of a setpoint block, a network sensor connected to the input of the voltage regulator, a current regulating circuit consisting of a current sensor connected to a current regulator, the output of which is connected to the exciter, characterized in that the outputs of the current sensors of both reactors are connected to a balanced current difference regulator, which is connected to a miscellaneous output additional inputs of the voltage regulators, and the inputs of the threshold relays are connected to the outputs of the current sensors of the reactors, and their NC contacts are connected to the disconnecting input of the balanced regulator.

4. The control device of the two reactors, PP. 2, 3, characterized in that the outputs of the current sensors of both reactors are connected to the balanced regulators of the current difference in both channels, and these regulators are connected to the additional inputs of the voltage regulators by an output, and the NC contacts are cross-connected to the disconnecting input of the balanced regulators.

5. A control device for two reactors, which are connected to the same network through network switches, containing for each reactor a voltage control circuit composed of a setpoint unit, a network sensor connected to the input of a voltage regulator, a current control circuit consisting of a current sensor connected to a current regulator, the output of which is connected to the pathogen, characterized in that between the output of the voltage regulators and the input of the current regulators are installed blocks for selecting the maximum, the second input of which is crossed It is connected to the output of the voltage regulator of the adjacent channel.