RU2737047C1 - Способ автоматического повторного включения ЛЭП с шунтирующими реакторами - Google Patents

Способ автоматического повторного включения ЛЭП с шунтирующими реакторами Download PDF

Info

Publication number
RU2737047C1
RU2737047C1 RU2020114352A RU2020114352A RU2737047C1 RU 2737047 C1 RU2737047 C1 RU 2737047C1 RU 2020114352 A RU2020114352 A RU 2020114352A RU 2020114352 A RU2020114352 A RU 2020114352A RU 2737047 C1 RU2737047 C1 RU 2737047C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
complex
predictive
switch
contacts
Prior art date
Application number
RU2020114352A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Геннадиевич Иванов
Владислав Иванович Антонов
Владимир Александрович Наумов
Александр Вячеславович Солдатов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА"
Priority to RU2020114352A priority Critical patent/RU2737047C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2737047C1 publication Critical patent/RU2737047C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/06—Details with automatic reconnection

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

Использование: в области электротехники. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности функционирования автоматического повторного включения ЛЭП с шунтирующими реакторами и снижении уровня перенапряжений. Согласно способу из измерений напряжений со стороны шин системы и со стороны ЛЭП формируют соответствующие цифровые сигналы и определяют комплексные частоты слагаемых цифровых сигналов методом адаптивного структурного анализа. Преобразуют цифровые сигналы напряжений в одноименные комплексные предиктивные сигналы путем преобразования цифровых сигналов напряжений фильтром ортогональных составляющих в сигналы комплексных амплитуд его компонентов, каждый из которых затем подводят к соответствующему входу фильтра-предсказателя, выполненного в виде сумматора, выход которого является выходом фильтра, а входы сумматора соединены со входами фильтра через соответствующие усилители, комплексные коэффициенты усиления которых изменяют во времени по экспоненциальному закону с аргументом, пропорциональным значению комплексной частоты соответствующей компоненты. Из упомянутых комплексных предиктивных сигналов формируют комплексный предиктивный сигнал напряжения на контактах выключателя и предиктивный сигнал его огибающей. Находят минимум предиктивного сигнала огибающей и предсказывают два перехода кривой напряжения на контактах выключателя через нуль путем определения соответствующих моментов изменения знака мнимой составляющей комплексного предиктивного сигнала напряжения на контактах выключателя. Выбирают момент включения вблизи одного из найденных моментов, которому соответствует наименьшее значение предиктивного сигнала огибающей. По условию сохранения динамической устойчивости поиск минимума предиктивного сигнала огибающей может осуществляться на заданном отрезке времени. Реализация фильтра ортогональных составляющих возможна в виде фильтра Фурье или на основе метода компонентного анализа. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к автоматике электрических систем.
Известен способ автоматического повторного включения ЛЭП с шунтирующими реакторами, согласно которому повторное включение ЛЭП осуществляется через заданное время после отключения (SU 502437 A1, опубл. 05.02.1976). С целью снижения перенапряжений выдержка времени на включение задается заранее с таким расчетом, чтобы замыкание электрической цепи произошло в предполагаемой области минимума огибающей кривой напряжения на контактах выключателя. Однако расположение действительного минимума огибающей напряжения может не совпадать с моментом расчетного минимума, поскольку процессы в электрической сети отличаются от расчетных, т.е. повторное включение может осуществляться при неоптимальных условиях. В связи с этим уровни перенапряжений при включении могут превысить допустимые значения.
Этот недостаток исключен в способах определения момента автоматического повторного включения ЛЭП с шунтирующими реакторами, согласно которым повторное включение осуществляют в точке минимума огибающей напряжения на контактах выключателя, предсказанной на основе измерений напряжений со стороны шин и со стороны ЛЭП (SU 612330A1, опубл. 25.06.1978; SU 803070 A1, опубл. 07.02.1981; RU 2518480 С2, опубл. 10.06.2014). Возможности этих способов по снижению перенапряжений при включении принципиально ограничены, поскольку при включении ЛЭП в точке минимума огибающей ими не принимается во внимание точки перехода через нуль кривой напряжения на контактах выключателя. Поэтому включение ЛЭП может произойти в точке, где напряжение на контактах выключателя принимает максимальное значение (совпадет с величиной огибающей), что вызовет все еще недопустимые перенапряжения.
Перенапряжения при включении существенно снижены в способе определения момента автоматического повторного включения ЛЭП с шунтирующими реакторами, в котором включение ЛЭП выполняется вблизи момента перехода кривой напряжения на контактах выключателя через нуль (US 7723872 B2, опубл. 25.05.2010; RU 2393572 C2, опубл. 27.06.2010). Согласно способу напряжения со стороны шин и со стороны ЛЭП преобразуют в одноименные цифровые сигналы путем измерения в равномерно фиксированные моменты времени, и на основе полученных измерений предсказывают упомянутые напряжения и напряжение на контактах выключателя. Далее определяют моменты перехода через нуль кривой напряжения на контактах выключателя и выбирают момент включения выключателя вблизи того перехода через нуль, в котором знаки производных предсказанных напряжений со стороны шин и со стороны ЛЭП совпадают. Сравнение знаков производных позволяет выделить участки, где кривые напряжений со стороны шин и со стороны ЛЭП изменяются в одном направлении. Напряжение на контактах выключателя на этих участках изменяется гораздо медленнее, чем на участках, где кривые напряжений изменяются разнонаправленно. Выделенные таким образом переходы через нуль располагаются в довольно широкой области минимума огибающей напряжения на контактах выключателя.
Однако при определенных соотношениях амплитуд и частот составляющих напряжения на контактах выключателя подходящие точки перехода через нуль вовсе отсутствуют. Это нарушает принцип действия способа, и он теряет работоспособность. В результате включение ЛЭП будет затянуто, что недопустимо по условиям сохранения устойчивости для сильно загруженных ЛЭП.
Следующим недостатком способа является многозначность результата поиска подходящего перехода через нуль. В общем случае способ предсказывает несколько моментов включения ЛЭП. Отрезок времени, на котором расположены предсказанные моменты включения, относительно велик, хотя и находится в области минимума огибающей напряжения на контактах выключателя. Поскольку оптимальным с точки зрения смягчения перенапряжений является только один момент включения – наиболее близкий к точке минимума огибающей (Н.Г. Иванов. Теоретические основы интеллектуального АПВ протяженных ЛЭП с шунтирующими реакторами / Иванов Н.Г. [и др.] // Электротехника, 2019, №8, с. 15-21), а способ не предусматривает выбор оптимального момента включения, то он не обеспечивает необходимого смягчения перенапряжений при повторном включении ЛЭП.
Этот способ является наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату и принят за прототип.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности функционирования автоматического повторного включения ЛЭП с шунтирующими реакторами и снижение уровня перенапряжений.
С этой целью в известном способе, согласно которому напряжение со стороны шин системы и напряжение со стороны ЛЭП преобразуют в одноименные цифровые сигналы путем измерения в равномерно фиксированные моменты времени, определяют моменты перехода через нуль кривой напряжения на контактах выключателя и осуществляют автоматическое повторное включение в окрестности одного из упомянутых моментов перехода через нуль, вводят новые операции. Суть этих операций заключается в следующем. Сначала определяют комплексные частоты слагаемых цифровых сигналов напряжения шин и напряжения ЛЭП на основе метода адаптивного структурного анализа (Антонов, В.И. Адаптивный структурный анализ электрических сигналов: теория и ее приложения в интеллектуальной электроэнергетике / В.И. Антонов – Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2018). Далее преобразуют цифровые сигналы напряжения шин и напряжения ЛЭП в одноименные комплексные предиктивные сигналы, причем каждый из цифровых сигналов преобразуют фильтром ортогональных составляющих в совокупность цифровых сигналов комплексных амплитуд его компонентов, каждый из которых затем подводят к соответствующему входу фильтра-предсказателя, выполненного в виде сумматора, выход которого является выходом фильтра, а входы сумматора соединены со входами фильтра через соответствующие усилители, комплексные коэффициенты усиления которых изменяют во времени по экспоненциальному закону с аргументом, пропорциональным значению комплексной частоты соответствующей компоненты. Затем формируют комплексный предиктивный сигнал напряжения на контактах выключателя путем вычитания комплексного предиктивного сигнала напряжения шин из комплексного предиктивного сигнала напряжения ЛЭП и формируют предиктивный сигнал огибающей напряжения на контактах выключателя путем определения модуля комплексного предиктивного сигнала напряжения на контактах выключателя. После этого находят минимум предиктивного сигнала огибающей напряжения на контактах выключателя и предсказывают два ближайших момента перехода кривой напряжения на контактах выключателя через нуль путем определения соответствующих моментов изменения знака мнимой составляющей сигнала комплексной амплитуды напряжения на контактах выключателя. Момент повторного включения выбирают вблизи одного из найденных моментов перехода через нуль кривой напряжения на контактах выключателя, который соответствует наименьшему значению предиктивного сигнала огибающей. Новые операции обеспечивают повышение надежности функционирования автоматического повторного включения ЛЭП с шунтирующими реакторами и снижение уровня перенапряжений.
В случаях, когда по условиям сохранения устойчивости не допускается затягивание процесса включения, поиск момента минимума предиктивного сигнала огибающей может осуществляться на заданном отрезке времени. В этом варианте способа обеспечиваются оптимальные с точки зрения снижения перенапряжений условия включения ЛЭП на заданном отрезке времени.
В следующей реализации способа фильтр ортогональных составляющих формирует сигналы комплексных амплитуд методом компонентного анализа.
В четвертой реализации способа в качестве фильтра ортогональных составляющих используют фильтр Фурье.
На фиг. 1 изображена схема электропередачи, в которой осуществляется АПВ: PS – питающая система; L – ЛЭП; R1, R2 – шунтирующие реакторы; Q1 – выключатель, выполняющий повторное включение линии; Q2 – выключатель удаленного конца ЛЭП;
Figure 00000001
 – напряжение со стороны шин системы;
Figure 00000002
 – напряжение со стороны ЛЭП;
Figure 00000003
 – напряжение на контактах выключателя. Фиг. 2 поясняет принцип выбора момента включения, реализованный в прототипе (соответствует фиг. 5 в описании прототипа). Приведены следующие кривые напряжений: С1 – напряжение на контактах выключателя, A1 – напряжение со стороны шин системы и B1 – напряжение со стороны ЛЭП. Фиг. 3 иллюстрирует случай многозначности предсказания прототипом момента повторного включения: фиг. 3а – кривые напряжений со стороны шин системы
Figure 00000004
 и со стороны ЛЭП
Figure 00000002
; фиг. 3б – кривая напряжения на контактах выключателя
Figure 00000005
 и ее огибающие
Figure 00000006
 и
Figure 00000007
. Фиг. 4 иллюстрирует случай потери работоспособности прототипом: фиг. 4а – кривые напряжений со стороны шин системы
Figure 00000008
 и со стороны ЛЭП
Figure 00000009
; фиг. 4б и 4в – кривые напряжения
Figure 00000008
 со стороны шин системы и
Figure 00000009
 со стороны ЛЭП (сплошная и пунктирная кривые соответственно), и касательные к ним (сплошная и пунктирные прямые соответственно) в точках А и B соответственно в области минимума огибающей. Фиг. 5 иллюстрирует основной принцип действия предлагаемого способа: фиг. 5а – кривые действительной
Figure 00000010
 и мнимой
Figure 00000011
 составляющих комплексного предиктивного сигнала напряжения шин
Figure 00000012
; фиг. 5б – кривые действительной
Figure 00000013
 и мнимой
Figure 00000014
 составляющих комплексного предиктивного сигнала напряжения ЛЭП
Figure 00000015
; фиг. 5в – кривые действительной
Figure 00000016
 и мнимой
Figure 00000017
 составляющих комплексного предиктивного сигнала напряжения на контактах выключателя
Figure 00000018
 и кривая предиктивного сигнала
Figure 00000019
 огибающей напряжения на контактах выключателя.
Поясним суть изобретения на примере электропередачи, представленной на фиг. 1.
ЛЭП L с шунтирующими реакторами R1 и R2 представляют собой высокодобротную электрическую систему. Поэтому в паузе цикла АПВ в ЛЭП действуют медленно затухающие свободные колебания, частота которых определяется степенью компенсации (RU 2518480 С2, опубл. 10.06.2014; SU 616682, опубл. 09.06.1978).
При повторном включении «заряженной» ЛЭП в ней возникают перенапряжения, уровень которых напрямую зависит от значения напряжения на контактах выключателя
Figure 00000020
 и от величины огибающей
Figure 00000006
 в момент замыкания электрической цепи. Для максимального смягчения перенапряжений необходимо выполнение двух условий: во-первых, замыкание контактов выключателя Q1 должно происходить в момент перехода кривой напряжения на его контактах через нуль, а во-вторых, точка перехода через нуль должна располагаться в окрестности минимума огибающей. Первое условие снижает фронт волны напряжения, возникающий в ЛЭП при включении, а второе условие ограничивает амплитуду этой волны (Н.Г. Иванов. Теоретические основы интеллектуального АПВ протяженных ЛЭП с шунтирующими реакторами / Иванов Н.Г. [и др.] // Электротехника, 2019, №8, с. 15-21). Соблюдение второго условия особенно важно по той причине, что выдержать условие включения строго в момент перехода напряжения через нуль обычно не удается из-за разброса времени включения выключателя, и включение линии происходит не при нулевом напряжении на контактах выключателя. Очевидно, что это напряжение будет пропорционально величине огибающей
Figure 00000021
. Следовательно, с целью гарантированного снижения напряжения при включении ЛЭП нужно выбирать момент замыкания электрической цепи вблизи минимума огибающей напряжения на контактах выключателя.
В прототипе момент включения ЛЭП выбирают вблизи одной из точек перехода через нуль кривой напряжения на контактах выключателя
Figure 00000022
, в которой знаки производных напряжений со стороны шин
Figure 00000023
 и со стороны ЛЭП
Figure 00000024
 совпадают. Сравнение знаков производных позволяет выделить временные интервалы, где кривые этих напряжений изменяются в одном направлении (фиг. 2). Напряжение на контактах выключателя
Figure 00000025
 (кривая С1) на таких участках изменяется гораздо медленнее (участок Time
Figure 00000026
), чем на участках, где кривые напряжений изменяются разнонаправленно (участок Time
Figure 00000027
). Причем выделенные таким образом точки располагаются в довольно широкой области минимума огибающей напряжения на контактах выключателя.
Недостатком прототипа является многозначность результатов поиска момента включения ЛЭП, проявляющаяся в предсказании им нескольких моментов включения ЛЭП в области минимума огибающей напряжения на контактах выключателя. Это связано с тем, что знаки производных напряжения шин и напряжения ЛЭП совпадают в нескольких моментах перехода кривой напряжения на контактах выключателя
Figure 00000022
 через нуль (точки P1 ÷ P8 на фиг. 3а и 3б). В общем случае выбор любого из этих моментов обеспечивает включение выключателя с нулевым напряжением на его контактах, и, следовательно, некоторое смягчение перенапряжений. Однако из-за разброса времени включения выключателя момент замыкания электрической цепи смещается относительно выбранной точки на некоторое время
Figure 00000028
. В результате напряжение на контактах выключателя
Figure 00000029
 в момент коммутации будет значительным, причем его величина пропорциональна значению огибающей
Figure 00000030
 (фиг. 3б). Чем дальше удален выбранный момент включения от минимума огибающей, тем больше влияние смещения по времени
Figure 00000028
 на величину напряжения
Figure 00000029
 при включении. Например, напряжение в прогнозируемый момент включении P1 (
Figure 00000031
 или
Figure 00000032
) вдали от минимума огибающей будет значительно выше напряжения в прогнозируемый момент включения P5 (
Figure 00000033
 или
Figure 00000034
) вблизи минимума огибающей. Поэтому оптимальным моментом с точки зрения смягчения перенапряжений является только один – ближайший к точке минимума огибающей (на фиг. 3 – точка P5). В прототипе возможность выбора такого оптимального момента включения не предусмотрена.
Кроме того, в зависимости от степени компенсации и соотношения амплитуд напряжений со стороны шин и со стороны ЛЭП, в некоторых режимах работы подходящие для включения ЛЭП моменты по прототипу вовсе отсутствуют (фиг. 4а–г). Причина кроется в том, что в точках перехода через нуль кривой
Figure 00000035
 (обозначены треугольниками) знаки производных напряжений со стороны шин и со стороны ЛЭП не совпадают на всем периоде биений. Это явление иллюстрируется фиг. 4в и 4г, на которых в увеличенном масштабе показаны кривые напряжения со стороны шин системы
Figure 00000008
 и напряжения со стороны ЛЭП
Figure 00000009
 (сплошная и пунктирная кривые соответственно), и касательные к ним (сплошная и пунктирные прямые соответственно) в точках А и B в области минимума огибающей. В таких случаях прототип теряет работоспособность, и включение ЛЭП будет неоправданно затянуто.
В предлагаемом способе включение осуществляется строго в окрестности момента перехода напряжения на контактах выключателя через нуль вблизи минимума огибающей. Это достигается путем выполнения следующих операций:
1. Сначала напряжение со стороны шин системы
Figure 00000036
 и напряжение со стороны ЛЭП
Figure 00000037
 преобразуют в одноименные цифровые сигналы
Figure 00000038
 и
Figure 00000039
 путем измерения в равномерно фиксированные моменты времени
Figure 00000040
, где
Figure 00000041
 – порядковый номер измерения,
Figure 00000042
 – интервал измерения.
2. Затем определяют комплексную частоту цифрового сигнала напряжения шин
Figure 00000043
 и комплексные частоты составляющих цифрового сигнала напряжения ЛЭП
Figure 00000044
.
Здесь
Figure 00000045
 – циклическая частота напряжения шин,
Figure 00000046
 и
Figure 00000047
 – коэффициент затухания и циклическая частота составляющей напряжения ЛЭП с порядковым номером v,
Figure 00000048
 – мнимая единица, Re и Im – операторы определения действительной и мнимой составляющей комплексного сигнала.
Предлагается определять комплексные частоты методом адаптивного структурного анализа (Антонов, В.И. Адаптивный структурный анализ электрических сигналов: теория и ее приложения в интеллектуальной электроэнергетике / В.И. Антонов – Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2018). Согласно методу сначала настраивают адаптивную структурную модель:
Figure 00000049
где
Figure 00000050
 – подлежащие определению коэффициенты модели;
Figure 00000051
 – произвольный ненулевой коэффициент (обычно
Figure 00000052
); M – порядок структурной модели (в нашем случае
Figure 00000053
). Коэффициенты
Figure 00000054
 при реализации способа в цифровом устройстве находят как решение системы линейных уравнений
Figure 00000055
где L – число уравнений. По коэффициентам модели формируют характеристический полином
Figure 00000056
Кроме корней, согласованных с сигналом, множество корней
Figure 00000057
 полинома
Figure 00000058
 содержит и физически нереализуемые корни. Селекцию физически реализуемых корней осуществляют, например, по критерию
Figure 00000059
Для физически реализуемых корней определяют комплексные частоты слагаемых сигнала
Figure 00000060
где
Figure 00000061
,
Figure 00000062
 – число физически реализуемых корней.
Комплексную частоту
Figure 00000063
 цифрового сигнала напряжения со стороны шин системы
Figure 00000064
предлагается находить аналогично.
3. Преобразуют цифровые сигналы напряжения шин
Figure 00000065
 и напряжения ЛЭП
Figure 00000039
 в одноименные комплексные предиктивные сигналы
Figure 00000066
 (фиг. 5а) и
Figure 00000067
 (фиг. 5б) следующим образом. Для упрощения изложения введем общее обозначение цифрового сигнала напряжения как
Figure 00000068
, принимая индекс
Figure 00000069
, если формируется предиктивный сигнал напряжения шин, и
Figure 00000070
, если формируется предиктивный сигнал напряжения ЛЭП.
Сначала из цифрового сигнала напряжения
Figure 00000068
 при помощи фильтра ортогональных составляющих формируют сигналы
Figure 00000071
 комплексных амплитуд слагаемых напряжения, где
Figure 00000072
. Затем из сигналов
Figure 00000071
 комплексных амплитуд слагаемых напряжения при помощи фильтра-предсказателя, выполненного в виде сумматора, выход которого является выходом фильтра, а входы сумматора через соответствующие усилители с комплексным коэффициентом усиления
Figure 00000073
 соединены с входами фильтра, формируют комплексный предиктивный сигнал (фиг. 5б и 5в)
Figure 00000074
где
Figure 00000075
 комплексный коэффициент усиления,
Figure 00000076
 – номер предсказываемого отсчета относительно момента предсказания k. Здесь как и прежде индекс
Figure 00000069
, если формируется комплексный предиктивный сигнал напряжения шин, и
Figure 00000070
, если формируется комплексный предиктивный сигнал напряжения ЛЭП.
В зависимости от начальных условий и числа отключенных фаз напряжение ЛЭП к моменту повторного включения может содержать различное число составляющих. В паузе однофазного АПВ напряжение ЛЭП содержит одну свободную и одну принужденную составляющую. В то же время, в паузе трехфазного АПВ напряжение ЛЭП
Figure 00000077
 содержит одну свободную составляющую, если перед отключением в напряжении ЛЭП отсутствовала составляющая нулевой последовательности, и две свободные составляющие, если в напряжении ЛЭП составляющая нулевой последовательности присутствовала. Для упрощения изложения на фиг. 5 показан случай напряжения ЛЭП с одной затухающей свободной составляющей.
4. Далее формируют комплексный предиктивный сигнал напряжения на контактах выключателя
Figure 00000078
 путем вычитания комплексного предиктивного сигнала напряжения шин
Figure 00000079
 из комплексного предиктивного сигнала напряжения ЛЭП
Figure 00000080
Figure 00000081
 (фиг. 5в) и формируют предиктивный сигнал огибающей напряжения на контактах выключателя
Figure 00000082
 путем определения модуля комплексного предиктивного сигнала напряжения на контактах выключателя (фиг. 5г):
Figure 00000083
.
5. Находят момент
Figure 00000084
 наступления минимума предиктивного сигнала огибающей напряжения на контактах выключателя
Figure 00000085
 и предсказывают два ближайших момента перехода кривой напряжения на контактах выключателя
Figure 00000086
 через нуль
Figure 00000087
 и
Figure 00000088
. Поскольку сама кривая напряжения на контактах выключателя
Figure 00000086
 недоступна, то требуемые моменты ее перехода через нуль определяют путем определения соответствующих моментов изменения знака мнимой составляющей предиктивного сигнала комплексной амплитуды напряжения на контактах выключателя
Figure 00000089
. На фиг. 5в эти моменты обозначены светлыми кружочками.
6. Из найденных моментов перехода кривой напряжения на контактах выключателя через нуль
Figure 00000090
 и
Figure 00000091
 выбирают тот, которому соответствует наименьшее значение предиктивного сигнала огибающей
Figure 00000085
 (на фиг. 5в – это момент
Figure 00000092
). Автоматическое повторное включение ЛЭП осуществляют в момент
Figure 00000093
, располагающийся в окрестности выбранного момента перехода кривой напряжения на контактах выключателя через нуль (заштрихованная область D на оси времени фиг. 5в).
Если по условиям сохранения устойчивости не допускается затягивание процесса включения, поиск момента
Figure 00000094
 минимума предиктивного сигнала огибающей
Figure 00000085
 может осуществляться на ограниченном отрезке времени, выбираемом из следующих соображений. Минимальное время паузы цикла АПВ
Figure 00000095
 обычно определяется временем деионизации воздушного промежутка в месте повреждения, а максимальное время
Figure 00000096
 – условиями сохранения динамической устойчивости энергосистемы. Эти два момента определяют границы поиска минимума огибающей.
Сигналы комплексных амплитуд могут формировать фильтром ортогональных составляющих методом компонентного анализа (Антонов, В.И. Адаптивный структурный анализ электрических сигналов: теория и ее приложения в интеллектуальной электроэнергетике / В.И. Антонов – Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2018). Согласно методу на выходе фильтра ортогональных составляющих формируют сигналы комплексных амплитуд
Figure 00000071
, удовлетворяющие системе линейных уравнений:
Figure 00000097
(1)
где
Figure 00000098
 – комплексная частота составляющей сигнала с номером
Figure 00000099
. Верхний индекс * в (1) обозначает комплексное сопряжение, а
Figure 00000100
 в случае цифрового сигнала напряжения шин, и
Figure 00000101
 в случае цифрового сигнала напряжения ЛЭП.
Комплексная амплитуда
Figure 00000102
 может быть определена просто, без составления системы уравнений, поскольку напряжение шин имеет одну слагаемую (
Figure 00000062
=1), изменяющуюся по синусоидальному закону. Для этого предлагается использовать известный фильтр Фурье:
Figure 00000103
где
Figure 00000104
 – число отсчетов на периоде основной гармоники.
Таким образом, благодаря предлагаемому способу повторное включение ЛЭП осуществляется строго в окрестности момента перехода кривой напряжения на контактах выключателя через нуль вблизи минимума огибающей, что существенно снижает уровень перенапряжений и повышает надежность функционирования автоматического повторного включения ЛЭП с шунтирующими реакторами. Эти качества способа сохраняются в любых режимах компенсации и при всевозможных отношениях амплитуд напряжений со стороны шин и со стороны ЛЭП.

Claims (9)

1. Способ автоматического повторного включения ЛЭП с шунтирующими реакторами, согласно которому напряжение со стороны шин системы и напряжение со стороны ЛЭП преобразуют в одноименные цифровые сигналы путем измерения в равномерно фиксированные моменты времени, определяют моменты перехода через нуль кривой напряжения на контактах выключателя и осуществляют автоматическое повторное включение в окрестности одного из них, отличающийся тем, что
определяют комплексные частоты слагаемых цифровых сигналов напряжения шин и напряжения ЛЭП на основе метода адаптивного структурного анализа;
преобразуют цифровые сигналы напряжения шин и напряжения ЛЭП в одноименные комплексные предиктивные сигналы, причем каждый из цифровых сигналов преобразуют фильтром ортогональных составляющих в совокупность цифровых сигналов комплексных амплитуд его компонентов, каждый из которых затем подводят к соответствующему входу фильтра-предсказателя, выполненного в виде сумматора, выход которого является выходом фильтра, а входы сумматора соединены со входами фильтра через соответствующие усилители, комплексные коэффициенты усиления которых изменяют во времени по экспоненциальному закону с аргументом, пропорциональным значению комплексной частоты соответствующей компоненты;
формируют комплексный предиктивный сигнал напряжения на контактах выключателя путем вычитания комплексного предиктивного сигнала напряжения шин из комплексного предиктивного сигнала напряжения ЛЭП;
формируют предиктивный сигнал огибающей напряжения на контактах выключателя путем определения модуля комплексного предиктивного сигнала напряжения на контактах выключателя;
находят минимум предиктивного сигнала огибающей напряжения на контактах выключателя и предсказывают два ближайших к нему момента перехода кривой напряжения на контактах выключателя через нуль путем определения соответствующих моментов изменения знака мнимой составляющей комплексного предиктивного сигнала напряжения на контактах выключателя, и выбирают момент повторного включения в окрестности одного из них, которому соответствует наименьшее значение предиктивного сигнала огибающей.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что минимум предиктивного сигнала огибающей напряжения на контактах выключателя находят на заданном отрезке времени.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что фильтр ортогональных составляющих формирует сигналы комплексных амплитуд методом компонентного анализа.
4. Способ по п. 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что в качестве фильтра ортогональных составляющих используют фильтр Фурье.
RU2020114352A 2020-04-22 2020-04-22 Способ автоматического повторного включения ЛЭП с шунтирующими реакторами RU2737047C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114352A RU2737047C1 (ru) 2020-04-22 2020-04-22 Способ автоматического повторного включения ЛЭП с шунтирующими реакторами

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114352A RU2737047C1 (ru) 2020-04-22 2020-04-22 Способ автоматического повторного включения ЛЭП с шунтирующими реакторами

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2737047C1 true RU2737047C1 (ru) 2020-11-25

Family

ID=73543521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020114352A RU2737047C1 (ru) 2020-04-22 2020-04-22 Способ автоматического повторного включения ЛЭП с шунтирующими реакторами

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2737047C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4724391A (en) * 1984-02-14 1988-02-09 Bbc Brown, Boveri & Company Ltd. Method for determining the time of reclosing a circuit breaker and device for carrying out this method
RU2393572C2 (ru) * 2005-01-31 2010-06-27 Сименс Акциенгезелльшафт Способ и устройство для определения момента коммутации электрического коммутационного аппарата
RU2398338C1 (ru) * 2009-04-30 2010-08-27 Владимир Анатольевич Жуков Способ автоматического включения резервного электропитания потребителей (варианты) и устройство для его осуществления
RU2518480C2 (ru) * 2008-10-13 2014-06-10 Универсидаде Эстадуаль Де Кампинас - Юникамп Способ быстрого трехфазного повторного включения линий передач с компенсацией посредством шунтирующего реактора

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4724391A (en) * 1984-02-14 1988-02-09 Bbc Brown, Boveri & Company Ltd. Method for determining the time of reclosing a circuit breaker and device for carrying out this method
RU2393572C2 (ru) * 2005-01-31 2010-06-27 Сименс Акциенгезелльшафт Способ и устройство для определения момента коммутации электрического коммутационного аппарата
RU2518480C2 (ru) * 2008-10-13 2014-06-10 Универсидаде Эстадуаль Де Кампинас - Юникамп Способ быстрого трехфазного повторного включения линий передач с компенсацией посредством шунтирующего реактора
RU2398338C1 (ru) * 2009-04-30 2010-08-27 Владимир Анатольевич Жуков Способ автоматического включения резервного электропитания потребителей (варианты) и устройство для его осуществления

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2030312B1 (en) Method of controlling a three level converter
Meyer et al. Fault ride-through control of medium-voltage converters with LCL filter in distributed generation systems
JP6391897B1 (ja) 直列多重インバータ
US20220037890A1 (en) Photovoltaic inverter and corresponding switching frequency control method
Bertoldi et al. Quasi-Two-Level Converter for overvoltage mitigation in medium voltage drives
RU2737047C1 (ru) Способ автоматического повторного включения ЛЭП с шунтирующими реакторами
KR101769795B1 (ko) 마이크로그리드에서 와전류 손실 감소를 위한 초전도 전력 저장 시스템 및 그 제어 방법
Reddy et al. The quantum‐mode regulated power point tracking in a photovoltaic array for application under the quantised converter duty ratio
Dinkel et al. Direct multivariable control of MMC under transient conditions
Lu et al. Influence of reactive power flow on the DC-link voltage control in voltage-source converters
Chandran et al. Novel bandpass filter‐based control strategy for control of a hydro‐PV‐BES supported isolated MG
Ramelan et al. An improved maximum efficiency control for dual-motor drive systems
RU2761971C1 (ru) Способ трехфазного автоматического повторного включения лэп с шунтирующими реакторами
Chien et al. Enhanced DTC induction motor drives for THD minimization performance improvement with multilevel inverter
Rafiei et al. Application of a digital ANF-based power processor for micro-grids power quality enhancement
Gangurde et al. Comparative Analysis of PWM Overmodulation Techniques in Three Phase Two Level Voltage Source Inverter
Wei et al. Hybrid model predictive control with multiple objectives for three-phase grid-connected inverter without weighting factors
Reddy et al. Advanced modulating techniques for diode clamped multilevel inverter fed induction motor
Turpin et al. Switching faults and safe control of an ARCP multicell flying capacitor inverter
Takeshita et al. DSP-based current control of three-phase AC/DC PWM converter with model reference adaptive identifier
CN104506032A (zh) 针对分布式发电并网变流器测试装置输出级的智能启动方法
Kesavan et al. SVM Based Reduction of Input Current Harmonics in Three Phase Rectifier
Rahmani et al. A new control approach for islanded microgrid system: Based on correlative techniques
Wang et al. Robust predictive control of grid-side power converters for PMSG wind turbine systems with stability analysis
KR20180089319A (ko) 보조 전원 회로 및 사용 방법