SU1171901A1 - Устройство дл автоматического регулировани напр жени узла электрической сети - Google Patents

Description

Изобретение, относитс  к электроэнергетике и может быть испольэовано дл  управлени  режимом напр жени  в электрических распределительных сет х 6-35 кВ.

Целью изобретени   вл етс  повышение

качества регулировани  напр жени  путем снижени  количества потребл емой электроэнергии вне допустимого диапазона изменени  напр жени .

Одним из нормируемых показателей качест электроэнергии по напр жению  вл етс  отклон ющее напр жение (ОН) у потребител  от номинального значени ., Поэтому под качесвом регулировайи  н апр жени  понимаетс  обеспечение допустимых отклонений Напр жени  на зажимах потребителей.

Сущность работы этого устройства заключаетс  в том, что в режиме минимальных нагрузок распределительной электрической сети, когда ОН у потребителей наход тс  в допустимых пределах, оно обеспечивает регулирование напр жени  в центре питани  по средневзвешенным ОН в узлах сети, а при увеличении нагрузки, если ОН выход т за допустимые пределы, устройство осуществл ет переход к регулированию напр жени  центра питани  по предельным ОН в узлах сети с минимизацией количества некачественной электроэнергии.

При малых нагрузках в распределительной электрической сети, когда ОН в узлах наход тс  в допустимых пределах, оптимальные услови  регулировани  напр жени  в центре 1штани  достигаютс  в случае, если дл  каждой ступени графиков нагрузок на его лшнах будет поддерживатьс  ОН, равное по величине средневзвешенным по мощности потер м напр жени  в узлах, питаемых от рассматриваемого центра питани :

|:UUji5jO

ц:

ji

О-где п - число узлов распределительной

электрической сети;

Sji - мощность j -го узла при токе нагрузки I на шинах центра питани ; потери напр жени  в j -ом узле

при токе нагрузки на шинах цен ра питани ; VцJ- ОН в центре питани  при токе

нагрузки 1 на шинах центра питани .

В результате расчета ОН в центре питани  дл  каждого значени  тока .нагрузки на шинах центра питани  вы вл етс  требуемьш график ОН в центре питани  (1),

из которого может быть получена зависимост ОН в центре питани  от тока компенсации (v)- При таком регулировании в режим максимальных нагрузок из-за увеличени  потерь напр жени  ОН в отдельных узлах электрической сети могут выходить за допустимые пределы.

Поэтому при максимальных нагрузках в распределительной электрической сети более эффективным, с точки зрени  уменьшени  количества потребл емой электроэнергии вне допустимого диапазона изменени  напр жени   вл етс  регулирование напр жени  на шинах центра питани  по предельным отклонени м напр жени  в узлах. При этом напр жени  вцентре питани  поддерживаютс  в таких пределах, чтобы потребл лось наименьшее количество электроэнергии вне допустимых пределов изменени  напр жени . Ущерб от некачественного напр жени  пропорционален квадрату отклонени  напр жени  от допустимого значени  и пропорционален мощности нагрузки

. 4-Y.,

Y.Z5-..,-uU;,-V.lfгде oI Ц1 j: jj величина,

пропорциональна  ущербу от качественной электроэнергии при повышении - напр жени  свыще Допустимого;

. ab,,(r UjrV-f- .

пропорциональна  ущербу от некачественной электроэнергии при снижеНИИ напр жени  ниже допустимого;

vtCv;)- верхн   (нижн  ) граница

допустимого диапазона ОН на шинах j -го узла.

При этом V,- о, если(1и,)0; Ч, - О, если (Vm -&Ujj-Vj)0.

Оотимальному ОН °в центре питани  соответствует минимальное значение величины У, т. е. наименьший ущерб от некачественной электроэнергии у потребителей распределительной сети.

В результате расчета вы вл ютс  требуемый график ОН в центре питани  Vц k (l), из которого может быть получена зависимость ОН и центре питани  от тока компенсации

Уцс- с(1).

Полученные таким образом зависимости ОН в центре пита}1и  от тока компенсации VK i (i) при регулировании по средневзвешенным ОН в узлах и Уц -tf (i,) при регулировании по предельным ОН в узлах  вл ютс  исходными данными дл  настройки функционального преобразовател  тока компенсации. Величины добавок напр жени  в зависимости от тока компенсации при различных способах регулировани  напр жени  в центре питани , а также момент перехода от регулировани  по средневзвешенным ОН в узлах к регулированию по предельным ОН в узлах рассчитываютс  при помощи ЦВМ индивидуально дл  каждой конкретной распределительной электрической сети. На фиг. 1 показана блок-схема устройства дл  автоматического регулировани  напр жени ; на фиг. 2 - пример функциональной характеристики преобразовател  тока компенсадик . Устройство содержит трансформатор 1 цент ра питани , переключение отпаек которого по нагрузкой осуществл етс , посредством приво,да 2 устройства РПН блоком 3 автоматическ го регулировани  напр жени . Блок 3 подключен к датчику 4 напр жени  и через функциональный преобразователь 5 тока ком пенсации к блокам 6 токовой компенсации отход щих присоединений. По оси ординат (фиг.2) отложены добавки нап жени  в центре питани , а по оси абсцисс- ток компенсации (ток нагрузки на шинах центра питани ). В режиме минимальных нагрузок (отрезок ОС) регулирование ОН в центре питани  осуществл етс  по средневзвешенным ОН в узлах распределительной сети (отрезок Оа). При увеличении нагрузок до максимальных (отрезок Cd) осушествл еггс  переход к регулированию но предельным отклонени м напр жени  в узлах сети (отрезок а Ъ характеристики) с минимизацией потреблени  некачественной электроэнергии . Устройство автоматического регулировани  напр жени  работает следующим образом. При изменении нагрузки в распределительной электрической сети сигнал с блоков 6 токовой компенсации подаетс  на вход функционального преобразовател  5 тока компенсации . В зависимости от величины нагрузки .(следовательно, и тока компенсации), функциональный преобразователь вырабатывает v сигнал, соответствующий регулированию или по средневзвешенным, или по предельным ОН в узлах распределительной сети, который подаетс  на вход блока 3 автоматического регулировани  напр жени . Блок 3 подает команду на привод 2 устройства, который осуществл ет переключение отпаек трансформатора 1 центра питани  под нагрузкой и обеспечивает необходимое ОН в центре питани  При помощи датчика 4 напр жени  осуществл етс  обратна  св зь по напр жению дл  компенсации потерь напр жени  питающей сети. В качестве блока автоматического регулировани  напр жени  может быть использован автоматический регул тор трансформаторов АРТ-1Н, а в качестве функционального преобразовател  тока компенсации - диодный функциональный преобразователь. Таким образом, предлагаемое устройство повышает качество регулировани  напр же-ни  у потребителей распределительной электрической сети за счет снижени  количества потребл емой электроэнергии вне допустимого диапазона изменени  напр жени  при изменении нагрузки в широких диапазонах. Поддержание напр жени  в узлах сети в допустимых пределах или минимизаци  потребленной электроэнергии способствует повышению производительности машин и механизмов, увеличению их срока службы, снижению потерь в электрической сети. При этом упрощаетс  i схема регулировани , снижаетс  ее стоимость и повышаютс  эксплуатационные свойства, так как использованы стандартные устройства регулировани  напр жени . Дл  реализации предлагаемого устройства не требуютс  ЭВМ с процессором, цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи, коммутатор, статический анализатор. . фиг.г )

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ УЗЛА

   ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ.1 являющегося центром питания распределительной сети, содержащее автоматический регулятор напряжения, воздействующий на переключение отпаек трансформатора, блоки токовой компенсации и датчик напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения качества регулирования напряжения путем снижения количества потребляемой электроэнергии вне допустимого диапазона изменения напряжения, оно снабжено нелинейным функциональным преобразователем тока нагрузки, вход которого соединен с блоками токовой компенсации, а выход подключен к автоматическому регулятору напряжения. §

   Фиг. f • 1171901 2