SU1480014A1 - Method for compensation of exchange and reactive power - Google Patents
Method for compensation of exchange and reactive power Download PDFInfo
- Publication number
- SU1480014A1 SU1480014A1 SU864139313A SU4139313A SU1480014A1 SU 1480014 A1 SU1480014 A1 SU 1480014A1 SU 864139313 A SU864139313 A SU 864139313A SU 4139313 A SU4139313 A SU 4139313A SU 1480014 A1 SU1480014 A1 SU 1480014A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- energy
- exchange
- consumer
- generator
- intervals
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области электроэнергетики и электротехники. Цель - расширение функциональных возможностей при регулировании реактивной мощности в цеп х с несинусоидальными формами токов и напр жений. При компенсации обменной и реактивной мощности параллельно потребителю подключаетс компенсатор таким образом, чтобы между генератором, с одной стороны, и компенсатором и потребителем, с другой, отсутствовал или был сведен к минимуму обмен энергией, т.е. подсистема, состо ща из компенсатора и потребител , должна потребл ть от генератора либо только активную энергию, либо обменна энерги в сечении генератор - компенсатор и потребитель сводитс к фиксированной величине. Реактивна мощность определ етс по обменной энергии, т.е. энергии, накопленной в реактивных элементах на интервалах, когда происходит передача от генератора в потребитель, либо на интервалах, когда отсутствует возврат в генератор. Обменные энерги и реактивные мощности при предположении посто нной интенсивности преобразовател электромагнитной энергии в другие виды вычисл ютс по формулам, приведенным в описании изобретени . Выбор типа компенсируемой обменной энергии и реактивной мощности зависит от режима работы системы и требований, предъ вл емых к компенсации энергии. 1 ил.The invention relates to the field of power engineering and electrical engineering. The goal is to expand the functionality of reactive power control in circuits with non-sinusoidal forms of currents and voltages. When compensating for exchange and reactive power, a compensator is connected in parallel to the consumer so that between the generator, on the one hand, and the compensator and the consumer, on the other, there is no or minimum energy exchange, i.e. the subsystem, consisting of a compensator and a consumer, must consume from the generator either only active energy or exchange energy in a generator-compensator section and the consumer is reduced to a fixed value. Reactive power is determined by the exchange energy, i.e. energy stored in the reactive elements at intervals when a transfer from the generator to the consumer occurs, or at intervals when there is no return to the generator. The exchange energy and reactive powers, assuming a constant intensity of the converter of electromagnetic energy to other types, are calculated using the formulas given in the description of the invention. The choice of the type of compensated exchange energy and reactive power depends on the mode of operation of the system and the requirements for energy compensation. 1 il.
Description
JJ
Изобретение относитс к электроэнергетике и электротехнике, в част ности к компенсации реактивных нагрузок в общепромышленных и автономных электрических сет х с помощью статических вентильных компенсаторов .The invention relates to power engineering and electrical engineering, in particular, to the compensation of reactive loads in general industrial and autonomous electric networks using static valve compensators.
Цель изобретени - расширение функциональных возможностей при регулировании реактивной мощности в цеп х с несинусандальными формами токов и напр жений.The purpose of the invention is to expand the functionality when adjusting reactive power in circuits with non-sinusandal forms of currents and voltages.
На чертеже изображена структурна схема устройства компенсации, реализующего предлагаемый способ.The drawing shows a structural diagram of the compensation device that implements the proposed method.
Структурна схема компенсатора содержит генератор 1, потребитель 2, датчик 3 напр жени , датчик 4 тока,The compensator circuit contains generator 1, consumer 2, voltage sensor 3, current sensor 4,
блоки выделени нулевых значений напр жени 5 и тока 6, умножитель 7, вычислитель 8, блок 9 вычитани , источник 10 опорного напр жени , формирователь 11 импульсов, ключевые элементы 12-15, накопитель 16.blocks for isolating zero values of voltage 5 and current 6, multiplier 7, calculator 8, subtraction unit 9, reference voltage source 10, pulse shaper 11, key elements 12-15, accumulator 16.
Способ компенсации обменной и реактивной мощности заключаетс в следующем .The method of compensating for exchange and reactive power is as follows.
При компенсации обменной и реактивной мощности в соответствии с предлагаемым способом компенсаци осуществл етс с помощью устройства, подключаемого параллельно потребителю таким образом, чтобы между генератором , с одной стороны, и компенсато- ром и потребителем, с другой, отсутствовал или был сведен к минимуму обмен энергией, т.е. подсистема, состо ща из компенсатора и потребител , должна потребл ть от генератора либо только активную энергию, либо обменна энерги в сечении генератор - компенсатор и потребитель сводитс к фиксированной величине.When compensating for exchange and reactive power in accordance with the proposed method, the compensation is performed using a device connected in parallel to the consumer so that between the generator, on the one hand, and the compensator and the consumer, on the other, there is no or minimum energy exchange. i.e. the subsystem, consisting of a compensator and a consumer, must consume from the generator either only active energy or exchange energy in a generator-compensator section and the consumer is reduced to a fixed value.
Широкое использование вентильных преобразователей в энергосистемах и системах электропитани приводит к существенным искажени м токов и нэп- р жений питающей сети, что значительно усложн ет работу как других потребителей , так и генераторов электромагнитной энергии. Разработка способов компенсации реактивной мощности, основанных на реальных, физических процессах в системе с вентильными преобразовател ми, позвол ющих учест генерацию и потребление реактивной мощности не только на основной, но и на высших гармониках сигнала и описываемых достаточно простыми ин-г тегральными соотношени ми, в цеп х с несинусоидальными токами и напр жени ми вл етс важным и актуальнымThe widespread use of valve converters in power supply systems and power supply systems leads to a significant distortion of current and pressure of the power supply network, which significantly complicates the work of both other consumers and electromagnetic energy generators. The development of reactive power compensation methods based on real, physical processes in a system with valve converters, which allow to take into account the generation and consumption of reactive power not only on the main, but also on higher harmonics of the signal and described by fairly simple integral relations, circuits with non-sinusoidal currents and voltages are important and relevant.
СпоБоб компенсации реактивной мощности целесообразно создать на основе определени реактивной мощности в соответствии с обменными процессами в схеме. Тогда реактивна мощность определ етс по обменной энергии, т.е. энергии, накопленной в реактивных элементах на интервалах , когда происходит передача энергии от генератора в потребитель (t), либо на интервалах, когда осутствует возврат энергии в генератор (t + t°). Обменные энергии Мэ& , WoM , W06a и реактивные мощIt is advisable to create a reactive power compensation method on the basis of the determination of reactive power in accordance with the exchange processes in the scheme. Then the reactive power is determined by the exchange energy, i.e. energy stored in the reactive elements at intervals when energy is transferred from the generator to the consumer (t), or at intervals when energy is not returned to the generator (t + t °). The exchange energies Ma & , WoM, W06a and jet powers
ности О, Of, Q при предположении посто нной интенсивности преобразовани электромагнитной энергии в другие виды вычисл ютс по формуламO, Of, Q, assuming a constant intensity of conversion of electromagnetic energy into other types, are calculated by the formulas
W D6 - (1) W 06, P(t + .t°) - (2)W D6 - (1) W 06, P (t + .t °) - (2)
WW
Of, 1Of, 1
P t - P (t + t°); (3)P t - P (t + t °); (3)
5 0 5 5 0 5
0 с 0 $0 from 0 $
00
5five
и Јttoe. 0 «XojH. and Јttoe. 0 "XojH.
Ч т Ч 1 т 2 T H t h 1 t 2 t
(4)(four)
где P - среднее за перид значение положительной мгновенной мощности;where P is the average for the period the value of the positive instantaneous power;
Р - среднее за период значение отрицательной мгновенной мощности;Р - the average for the period value of negative instantaneous power;
t - сумма интервалов времени, на которых мгновенна мощность положительна ; t - сумма интервалов времени, на которых мгновенна мощность отрицательна ; t° - сумма интервалов времени, на которых элементы системы отключены друг от друга; Т - период кривой мгновеннойt is the sum of the time intervals at which the instantaneous power is positive; t is the sum of the time intervals at which the instantaneous power is negative; t ° is the sum of the time intervals at which elements of the system are disconnected from each other; T is the instantaneous curve period
мощности; Т t + t° + t. Если обменна мощность W oe характеризует обменные процессы в системе при отсутствии интервала t°, тогда как сощности W 55, , W ос характеризуют соответственно обменные процессы со стороны генератора или потребител . Выбор типа компенсирующей обменной энергии и реактивной мощности (выражени (1) - (4)) зависит от режима работы системы и требований, предъ вл емых к компенсации энергии. Компенсаци обменных энергий W og, W of, , Wo6i и соответствующих им реактивных мощностей Q, О ,, О г производитс идентично. Рассмотрим компенсацию величин W 66 и 0 (выражени (1), (4)).power; T t + t ° + t. If the exchange power W oe characterizes the exchange processes in the system in the absence of the interval t °, whereas the contents W 55,, W os characterize the exchange processes from the generator or the consumer, respectively. The choice of the type of compensating exchange energy and reactive power (expressions (1) - (4)) depends on the mode of operation of the system and the requirements for energy compensation. The compensation of the exchange energies W og, W of,, Wo6i and the corresponding reactive powers Q, O ,, O g is identical. Consider the compensation of W 66 and 0 values (expressions (1), (4)).
Дл определени интегральных характеристик при компенсации вначале требуетс измерить мгновенные значени тока потребител i(t) и напр жени генератора U(t). По полученным функци м i(t) и U(t) вычисл ют мгновенные значени мощности (P(t) U(t)i(t). Интегрируют функциюTo determine the integral characteristics of the compensation, it is first necessary to measure the instantaneous values of the consumer current i (t) and generator voltage U (t). Using the obtained functions i (t) and U (t), the instantaneous power values (P (t) U (t) i (t)) are calculated. The function is integrated
5Г5G
мгновенной мощности Р(г) на прот жении интервалов времени tr и t , со- ответветствующих положительным и отрицательным значени м мгновенной мощности. При этом -запоминают усредненные сигналы Р+ и Р, соответствующие результату интегрировани , и хран т запомненные значени сигнало на прот жении интервалов интегрировани . Сами интервалы времени tf и t, соответствующие положительным и отрицатльным значени м мгновенной мощности, определ ютс по моментам перехода через ноль напр жени и .тока.instantaneous power P (r) over time intervals tr and t corresponding to positive and negative values of instantaneous power. In this case, the averaged signals P + and P corresponding to the result of integration are stored, and the stored values of the signal are stored during the integration intervals. The time intervals tf and t, corresponding to the positive and negative values of the instantaneous power, are determined by the moments of transition through zero voltage and current.
Далее производитс вычисление обменной энергии W 06 по формуле (1), как разность запомненных сигналов на прот жении интервалов интегрировани . Реактивную мощность О определ ют по формуле (4) за период кривой мгновенной мощности. Вычисленные интегральные величины сравниваютс с эталонными и получают значени 4W об W06 w OB но 0; л Q Q Q ном 7 0. В частном случаеNext, the calculation of the exchange energy W 06 by the formula (1), as the difference of the stored signals over the integration intervals, is performed. The reactive power O is determined by formula (4) over the period of the instantaneous power curve. The calculated integral values are compared with the reference ones and get the values 4W for W06 w OB but 0; l Q Q Q Number 7 0. In the particular case
ее HOWher how
О, Q Oh Q
мо«mo "
0. 0
Если О ов ко/и (Q нол,) 2 0, то -производитс частична компенсаци обменной (реактивной) мощности; если w ОБ ном WHO) ° то производитс полна компенсаци обменной (реактивной ) мощности. Дл полной или частичной компенсации обменной и реактивной мощности необходимо использовать накопительный элемент, который на интервалах отрицательной мгновенной мощности на зажимах потребител принимает энергию от потребител и на интервалах положительной мгновенной мощности на зажимах потре-- бител отдает энергию потребителю. В накопителе должны быть предусмотрены меры, исключающие потребление энергии от генераторов. Длительность включени накопител в режимах потреблени или генерировани электромагнитной энергии определ етс значением ДЫор, скоростью зар да и разр да накопител . Следовательно, в соответствии со способом компенсации запасают энергию на интервалах отрицательной мгновенной мощности и возвращают накопительную энергию на интервалах положительной мгновенной мощности потребител .If O ko / i (Q zero,) 2 0, then partial compensation of exchange (reactive) power is performed; if w is OB WHO (WHO) °, then full compensation of the exchange (reactive) power is made. For full or partial compensation of exchange and reactive power, it is necessary to use a cumulative element that, at intervals of negative instantaneous power at the terminals of the consumer, receives energy from the consumer and at intervals of positive instantaneous power at the terminals, the bittel transfers energy to the consumer. The storage device should include measures that exclude energy consumption from generators. The duration of switching on the storage device in the modes of consumption or generation of electromagnetic energy is determined by the value of HYOR, the speed of charge and discharge of the storage device. Consequently, in accordance with the compensation method, energy is stored at intervals of negative instantaneous power and recovers accumulative energy at intervals of positive positive power of the consumer.
8001 4б8001 4b
В чагтьом случае можно положитьIn case you can put
t + Ч..Рt + h..r
P3«p(t)dt ГЭ-РСР L з.р awo6;P3 “p (t) dt EH-PCP L z.p awo6;
: изof
Ю с„м +-t Р05рYu with „m + -t Р05р
S PPa(t)S PPa (t)
cp pasp fl 06 cp pasp fl 06
MPSMPS
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
p,.,p.
pa эрpa er
где tpj (t мрэ) - нрем начала зар да (разр да) накопител ;where tpj (t me) is at the beginning of the charge (discharge) accumulator;
t,.(t D«5p) длительность времениt,. (t D "5p) duration of time
3 р/ N3 p / N
зар да (разр да; накопител ;charge (bit; accumulator;
(t) - мгновенна мощность зар да (разр да ) накопител ;(t) is the instantaneous power of charge (discharge) of the storage ring;
рзо.Р ср (Рроэре) средние значени мощности зар да (разр да) накопител .psr. cf (roroere) average values of charge power (discharge) of the accumulator.
Дл улучшени гармонического состава тока и напр жени необходимо измен ть моменты времени t Hi и t иРЗ, выбор которых определ етс конкретным типом потребител и генератора. При этом интервалы t3ap и t pa5p могут состо ть из нескольких подин- тервалов, не св занных между собой. Устранение или уменьшение потребл емой энергии генератором приводит к тому, что гармонический состав токов и напр жений в энергосистеме электропитани улучшаетс .In order to improve the harmonic composition of the current and voltage, it is necessary to vary the times t Hi and t and the RP, the choice of which is determined by the specific type of consumer and generator. In this case, the intervals t3ap and t pa5p may consist of several subintervals that are not interconnected. The elimination or reduction of the energy consumed by the generator leads to the fact that the harmonic composition of the currents and voltages in the power supply system improves.
Изобретение иллюстрируетс следующим примером выполнени устройства, приведенного на чертеже и реализующего предлагаемый способ компенсации обменной и реактивной мощности.The invention is illustrated by the following embodiment of the device shown in the drawing and implementing the proposed method of compensating exchange and reactive power.
В сечение системы, содержащей генератор 1 и потребитель 2, включены датчики напр жени 3 и тока 4 предлагаемого устройства компенсации.The cross section of the system comprising generator 1 and consumer 2 includes voltage sensors 3 and current 4 of the proposed compensation device.
Введенные датчики 3 и 4 осуществл ют гальваническую разв зку, согласование уровней энергетических цепей и измерительной части устройства, а также мгновенные значени напр жени U6x(t) и тока i g)(t) на входе потребител 2. Выходное напр жение датчика 3 U „,.„ (t) , пропорциональноеThe entered sensors 3 and 4 carry out galvanic isolation, matching the levels of the power circuits and the measuring part of the device, as well as the instantaneous values of the voltage U6x (t) and current ig) (t) at the input of the consumer 2. The output voltage of the sensor is 3 U ", . „(T) proportional
f/ f /
измер емому напр жению (Uewx} (t) °Uи et (О) и датчика 4 U Bb|X4(t),measured voltage (Uewx} (t) ° Ui et (O) and 4 U Bb sensor | X4 (t),
пропорциональное измер емому токуproportional to the measured current
(U BHxttt) Л; поступают соответственно на входы блоков выде- лени нулевых значений напр жени 5 и тока 6. Сигналы с выходов датчиков также поступают на вход умножител 7, на выходе которого формируетс сигнал , пропорциональный мгновенной(U BHxttt) L; The inputs from the sensor outputs also go to the input of the multiplier 7, at the output of which a signal is proportional to the instantaneous
мощности Р (t) о(4 МЬУ) A i ь/с)« Выходной сигнал умножител 7 поступает в вычислитель 8, который программным путем реализует вычисление обменной энергии по формуле (1). Если необходимо осуществл ть компенсацию обменных энергий W 06, , W 061 , то вычислитель 8 реализует вычисление программным путем по выражени м (2) и (3). Сигнал с выхода вычислител 8 подаетс на неинвертирующий вход блока 9 вычитани , на инвертирующий вход которого поступает сигнал, пропорциональный W 06 пй# (в частном случае при W 06 ном 0 величина данного сигнала равна нулю). Величи- на сигнала, пропорционального W06 НОЛ1 , устанавливаетс с помощью источника 10 регулируемого напр жени .power P (t) about (4 MUU) A i l / s) “The output signal of the multiplier 7 enters the transmitter 8, which programmatically calculates the exchange energy by the formula (1). If it is necessary to compensate the exchange energies W 06, ..., W 061, then the calculator 8 implements the calculation programmatically using expressions (2) and (3). The output signal from the calculator 8 is fed to the non-inverting input of subtraction unit 9, the inverting input of which receives a signal proportional to W 06 пю # (in the particular case of W 06 num 0, the value of this signal is zero). The magnitude of the signal, proportional to W06 NOL1, is set with the help of source 10 of adjustable voltage.
Сигнал с выхода блока 9 вычитани dWe6 поступает на один из входов фор- мировател 11 импульсов, на два других входа формировател 11 импульсов поступают выходные сигналы блоков выделени нулевых значений напр жени 5 и тока 6 .The output signal from the dWe6 subtraction unit 9 is fed to one of the inputs of the shaper 11 pulses, to the other two inputs of the puller 11, the output signals of the voltage zero and 5 current extraction units 6 are received.
В соответствии с поступившей ин- формацией на входы формировател 11 импульсов, а также информации о величинах tW3, t3ap, tMps , t ро19р , вводимых заранее в блок 11, а также завис щих от типа потребител 2, накопител 16 и возможных режимах работы потребител 2, на выходах формировател 11 импульсов формируютс управл ющие сигналы дл полностю уп- равн емых ключевых элементов 12-15. Ключевые элементы 12-15 по сигналам блока 11 управл ют режимом работы накопител 16, который, в частном -случае, относительно своих выходныхIn accordance with the information received at the inputs of the pulse former 11, as well as information about the values of tW3, t3ap, tMps, t ro19p entered in advance in block 11, and also depending on the type of consumer 2, accumulator 16, and possible operating modes of the consumer 2 , at the outputs of the pulse generator 11, control signals are generated for fully equalized key elements 12-15. The key elements 12-15, according to signals from block 11, control the mode of operation of accumulator 16, which, in a particular case, relative to its output
зажимов может быть представлен генератором тока. В соответствии с состо нием ключевых элементов 12-15 накопитель 16 либо накапливает энергию (ключевые элементы 12, 15 в провод щем состо нии,13, 14 в непровод щем состо нии), либо отдает энергию в потребитель (ключевые элементы 13, 14 в провод щем состо нии, 12, 15 в непровод щем состо нии).terminals can be represented by a current generator. In accordance with the state of the key elements 12-15, the accumulator 16 either accumulates energy (the key elements 12, 15 in the conducting state, 13, 14 in the non-conducting state), or transfers energy to the consumer (the key elements 13, 14 in the wire state, 12, 15 in non-conducting state).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864139313A SU1480014A1 (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Method for compensation of exchange and reactive power |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864139313A SU1480014A1 (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Method for compensation of exchange and reactive power |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1480014A1 true SU1480014A1 (en) | 1989-05-15 |
Family
ID=21264548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864139313A SU1480014A1 (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Method for compensation of exchange and reactive power |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1480014A1 (en) |
-
1986
- 1986-10-27 SU SU864139313A patent/SU1480014A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Супрунович Г. Улучшение коэффициента мощности преобразовательных установок. М.: Энергоатомиздат, 1985, с. 186. Supronowicz H. Poprawa Wspolcrnni- ka mocy uktadow przeksztaltnikowych. Warszawaj WNT, 1981, s. 140. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0239278B1 (en) | Capacitor apparatus for reactive power compensation | |
US9847647B2 (en) | Solar power conversion system and method | |
CN115425737B (en) | Intelligent control system of high-voltage fixed-frequency voltage-regulating stabilized power supply | |
US20170104333A1 (en) | Solar power conversion system and method | |
ES8405956A1 (en) | Electronic counter for measuring active and reactive energy in a three-phase power system. | |
CN110729799A (en) | Voltage equalizing charging method for lithium ion battery pack | |
SU1480014A1 (en) | Method for compensation of exchange and reactive power | |
GB1571690A (en) | Computing circuit | |
CN113346474B (en) | Double-energy-storage coordination control method for direct-current micro-grid and storage medium | |
JP3343711B2 (en) | Static var compensator | |
SU1647550A1 (en) | Device for compensating capacitor bank control | |
US5781425A (en) | Method and device for control of a converter installation | |
CN214412309U (en) | Three-phase-connection balance adjusting device | |
SU1302375A1 (en) | Controlled installation for longitudinal capacitive compensation | |
SU1607044A1 (en) | Method of compensating for exchange voltage in electric system | |
SU1040549A1 (en) | Load supply device | |
KR102644489B1 (en) | Interleaved electronic load with PWM-CAPTURE communication method | |
SU692000A1 (en) | Apparatus for supplying a load | |
SU1515255A1 (en) | Reactive power compensator | |
SU1755351A1 (en) | Method and device for control of solar battery characteristics | |
SU650158A1 (en) | Electric power transmission system | |
SU1640775A1 (en) | Capacitor bank control device | |
SU947938A1 (en) | Device for relay protection of electric installation | |
SU1348951A1 (en) | Method of uninterrupted power supply | |
SU915169A1 (en) | Controllable static compensator |