SU1312676A1 - Устройство дл автоматического регулировани напр жени узла электрической сети - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроэнергетике и может быть использовано дл  управлени  режимом напр жени  в электрических распределительных сет х 6-35 кВ. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и устойчивости системы регулировани  напр жени  в углах электрической сети путем уменьшени  количества срабатывани  устройства регулировани  под нагрузкой . Это достигаетс  за счет введени  в устройство блока 8 дл  определени  чувствительности ущерба от некачественной электроэнергии по отклонению напр жени  в центре питани  сети. При изменении режима в распределительной электрической сети с блока 6 токовой компенсации и датчика 4 напр жени  сигнал подаетс  на вход блока 8, с выхода которого сигнал подаетс  на вход ключа 7 с зоной нечувствительности . Если чувствительность незначительна, то ключ разомкнут и сигнал на вход автоматического регул тора 3 не подаетс . Если чувствительность значительна , то на вход автоматического регул тора 3 поступает сигнал с блока 6 -Токовой компенсации через функционапьный преобразователь 5, который вырабатывает сигнал, соответствующий минимальному ущербу от некачественной электроэнергии. Регул тор 3 подает команду на привод 2 устройства регулировани  под нагрузкой, которое осуществл ет переключение трансформатора 1 и обеспечивает необходимое отклоне 1ие в центре питани . 2 ил. с сл N

Description

11

Изобретение относитс  к электроэнергетике , может быть использовано дл  управлени  режимом напр жени  в электрических распределительных сет х 6-35 кВ и  вл етс  усовершенст- вованием устройства по авт. св. № 1171901.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и устойчивости системы регулировани  напр жени  в узла электрической сети путем уменьшени  количества срабатывани  устройства регулировани  под нагрузкой.

На фиг. 1 приведена зависимость ущерба от некачественной электроэнергии в функции отклонени  напр жени  в.центре питани ; на фиг. 2 - блок- схема устройства дл  автоматического регулировани  напр жени  узла электрической сети.

Одним из нормируемых показателей качества электроэнергии по напр жению  вл етс  отклонение напр жени  (он) у потребител  от номинального значени . Поэтому под качеством регулировани  напр жени  понимаетс  обеспечение допустимых ГОСТом ОН на зажимах потребителей. При этом напр жение в центре питани  (ЦП) поддерживаетс  в таких пределах, чтобы потребл лось наименьшее количество электроэнергии вне допустимых пределов изменени  напр жени . Ущерб от некачественного напр жени  пропорционален квадрату ОН от допустимых значений и пропорционален мощности нагрузки .

Y Y, + Y, ,

де

Y, 2:5„ (Уц,-ли.г- Vt)2

YI,S,.I(V,,- ли.,j:

- величина, пропорциональна  ущербу от некачественной электроэнергии при повышении напр жени  свыше допустимого;

vn:

- величина, пропорциональна  ущербу от некачест62

венной электроэнергии при снижении

напр жени 

ниже допустимого;

Vt () - верхн   (нижн  ) граница допустимого диапазона ОН на шинах j-ro узла.

При этом Y,0, если (V -aUji - - uV.) 0; Yi О, если (Vm- /lUji- VJ) О,

где п - число узлов распределительной сети; ди.-j - потери напр жени  до j-ro

узла при токе нагрузки I на шинах ЦП; ОН в центре питани  при токе

нагрузки I на шинах ЦП. При этом ЛО; при токе I равно

ли.

К;

HuU, к I; iri К : Z , ,

S

5

0

где л U; - потери напр жени  в i-ом

элементе сети;

д1,К,Т7,- где К, -коэффициент, показывающий кака  часть тока нагрузки I протекает по i-му участку сети; Zj - сопротивление i-го участка сети.

Следовательно, оптимальному ОН в ЦП соответствует минимальное значение ущерба, т.е. наименьший ущерб от некачественной электроэнергии у потребителей распределительной сети .

Однако поддержание оптимального ОН в ЦП при различных возмущени х сети требует большого количества срабатывани  устройства регулировани  под нагрузкой (РПН), что снижает на- Q дежность и устойчивость регулировани  напр жени . С целью повътени  надежности и устойчивости регулировани  напр жени  в ЦП целесообразно производить переключение устройства РПН в том случае, когда это переключение приводит к значительному снижению ущерба при возмущении в сети. Оценка величины снижени  ущерба осуществл етс  по значению чувствитель5

ности, т.е. первой производной по ущербу от некачественной электроэнгии по ОН в ЦП.

„ эу aYi SY

U t

l l r где Ч - чувствительность снижени  ущерба от некачественной электроэнергии по ОН в ЦП.

221 (v,- к,1 - vp;

jr1

--- о, если (V - К Л - v;) О; 1 j

v x; -

2Z.S,-i( - Kjl - V);

- 0, если (Уц1 - Kjl - Vj)0.

Если Y О, то и Ч 0.

. О

Из графика (фиг. 1) видно, что t оптимальному ОН в ЦП соответствует V , при этом минимум ущерба у потребител . Допустим происходит возмущение в сети и напр жение в OJI становитс  Уц или V (точка А или точ- ка Б). В этом случае увеличение ущерба от некачественной электроэнергии незначительно по сравнению с минимальным , чувствительность (т.е. перва  производна  ущерба по ОН в ЦП tgoi) незначительна и переключение устройства РПН нецелесообразно. При ОН Уц2 или Уц2 в ЦП происходит значительное увеличение ущерба от некачественной электроэнергии, чувствительность (перва  производна  ущерба по ОН в ЦП tgo) больша  и целесообразно переключение устройства РПН. В этом случае устройство РПН срабатывает и устанавливаетс  Уц, соответствующее минимальному значению ущерба.

Допустим происходит увеличение нагрузки на шинах ЦП. Тогда первоначальному значению ОН V в точке О соответствует значение ущерба в точке А. В этом случае увеличение ущерба от некачественной электроэнергии незначительно , чувствительность (перва  производна  ущерба по ОН в ЦП tgcO не

значительна и переключение устройства РПН нецелесообразно. При значительном увеличении нагрузки на шинах ЦП первоначальному значению ОН в ЦП

О

0

5

в точке О соответствует значение ущерба в точке Б. В этом случае происходит значительное увеличение ущерба от некачественной электроэнергии, чувствительность (перва  производна  ущерба по ОН в ЦП tgoL) больша  и целесообразно переключение устройства РПН. Устройство РПН срабатывает и устанавливаетс  V , соответствующее минимальному значению ущерба.

Устройство состоит из трансформатора 1 центра питани , переключение отпаек которого под нагрузкой осуществл етс  посредством привода 2 устройства РПН блоком 3 автоматического регулировани  напр жени .Блок 3 подключен к датчику 4 напр жени , через функциональный преобразователь 5 тока компенсации - к блокам 6 токовой компенсации отход щих присоединений, а через ключ 7 - с зоной нечувствительности , котора  соответствует определенному значению чувствительности (первой производной), к блоку 8 дл  определени  чувствительности ущерба от некачественной энергии по ОН в ЦП.

Устройство дл  определени  чувствительности ущерба от некачественной электроэнергии по ОН в ЦП реализуетс  по схеме (фиг. 2) в соответствии с выражеь ием дл  Ч. Здесь входными сигналаьш  вл ютс  сигналы с блока токовой компенсации и датчика напр жени , которые поступают на вход усилителей 9 с зоной нечувствительности , соответствующий определенному значению чувствительности (первой производной j-ro потребител ) с выхода усилителей сигнал поступает на вход сумматора 10, где происходит суммирование производных ущербов от некачественной электроэнергии. В зависимости от величины чувствительности ущерба от некачественной электроэнергии становитс  целесообразным переключение устройства РПН. Зона нечувствительности усилител  равна V и V в соответствии с математическим выражением дл  Ч, а коэффициент усилени  2S.-J. Преобразование сигнала I в пропорциональный ему К-- и сложение его с сигналом Уц производитс  также на усилителе 9. Количество усилителей с соответствующей зоной нечувствительности равно числу разнотипных потребителей распределительной сети.

Устройство дл  автоматического регулировани  напр жени  работает следующим образом.

При изменении режима в распределительной электрической сети с бло- ком 6 токовой компенсации и датчика 4 напр жени , сигнал подаетс  на вход блока 8 дл  определени  чувствительности ущерба от некачественной электроэнергии. Сигнал с выхода бло- ка 8 подаетс  на вход ключа 7 с зоной нечувствительности. Если чувствительность незначительна, то ключ разомкнут и сигнал на вход блока 3 автоматического регулировани  напр - жени  не подаетс  и устройство РПН н срабатывает.

Если чувствительность значительна , то ключ 7 срабатывает и разрешает работу блока 3 автоматического регулировани  напр жени . В этом случае на вход блока 3 поступает сигнал с блоков 6 токовой компенсации через функциональный преобразователь 5, который вырабатывает сигнал, соответствующий минимальному ущербу от некачественной электроэнергии. Блок 3 подает команду на привод 2 устройства РПН, который осуществл ет переключение трансформатора i ЦП под нагрузкой и обеспечивает необходимое ОН в ЦП. При noMoiiw датчика 4 напр жени  осуществл етс  обратна  св зь по напр жению дл  компенсации потерь

напр жени  в питающей сети. При ущер- 35 ности соединен с блоком автоматичес- бе от некачественной электроэнергии, кого регулировани  напр жени .

5

0

0

5

равным нулю, чувствительность равна нулю и устройство РПН не срабатывает .

Ограничение количества срабатьта- ни  устройства РПН повышает надежность при заданном ресурсе переключений , уменьшает срок вывода в ремонт устройства РПН и повышает устойчивость регулировани . Устройство дл  определени  чувствительности может быть реализовано на стандартных интегральных элементах.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  автоматического регулировани  напр жени  узла электрической сети по авт.св. № 1171901, отличающее с  тем, что, с целью повышени  надежности и устойчивости системы регулировани  напр жени  путем уменьшени  количества срабатывани  устройства регулировани  под нагрузкой, введен блок дл  определени  чувствительности ущерба от некачественной электроэнергии по отклонению напр жени  в центре питани  сети, содержащей сумматоры напр жени , первые входы которых подключены к датчику напр жени , а вторые входы через пропорциональные блоки соединены с блоком токовой компенсации, выходы сумматоров через усилители с зоной нечувствительности подключены к входу общего сумматора, выход которого через ключ с зоной нечувствительУ

   m.pyf

   а

   2 .,v

   t4Kff

   Редактор И. Шулла

   Составитель О. Наказна 

   Техред А.Кравчук Корректор С. Шекмар

   Заказ 1976/53 Тираж 619Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4