SU1594645A1 - Automatic controller of capacitor bank - Google Patents

Automatic controller of capacitor bank Download PDF

Info

Publication number
SU1594645A1
SU1594645A1 SU884484887A SU4484887A SU1594645A1 SU 1594645 A1 SU1594645 A1 SU 1594645A1 SU 884484887 A SU884484887 A SU 884484887A SU 4484887 A SU4484887 A SU 4484887A SU 1594645 A1 SU1594645 A1 SU 1594645A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
pulse
current
converter
Prior art date
Application number
SU884484887A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Малафеев
Виктор Степанович Мамай
Original Assignee
Владимирский политехнический институт
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 Владимирский политехнический институт filed Critical Владимирский политехнический институт
Priority to SU884484887A priority Critical patent/SU1594645A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1594645A1 publication Critical patent/SU1594645A1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  регулировани  коэффициента мощности электроустановок с помощью конденсаторных батарей. Цель - повышение точности регулировани  и упрощение за счет регулировани  в зависимости от сигнала, пропорционального разности полного тока сети и его активной составл ющей, т.е. I м(1-COSϕ). Дл  этого в регул тор дополнительно введены двухвходовой логический элемент И 6, два триггера 9, 10, двухвходовой логический элемент ИЛИ 12, формирующие импульс, управлени  ключом 5 при несовпадении знаков тока и напр жени . Измерение сигнала управлени  производитс  цифровым интегрированием тока в интервале несовпадени  знаков тока и напр жени  с помощью двух частотно-импульсных преобразователей 7, 8 и реверсивного счетчика 11. Переключение секций конденсаторной батареи осуществл етс  в зависимости от числа, записанного реверсивном счетчике с помощью программатора 13 и коммутатора 14. 2 ил.The invention relates to electrical engineering and is intended to regulate the power factor of electrical installations using capacitor banks. The goal is to increase the control accuracy and simplify by adjusting, depending on the signal, proportional to the difference of the total current of the network and its active component, i.e. I m (1-COSϕ). For this purpose, a two-input logic element AND 6, two triggers 9, 10, a two-input logic element OR 12 are added to the controller, forming a pulse, controlling key 5 when the current and voltage signs do not match. The control signal is measured by digitally integrating the current in the mismatch of the current and voltage signs using two frequency-pulse converters 7, 8 and a reversible counter 11. Switching sections of a capacitor battery is carried out depending on the number recorded by the reversing counter using a programmer 13 and a switch 14. 2 Il.

Description

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для регулирования коэффициента мощности электроустановок с помощью конденсаторных батарей.The invention relates to electrical engineering and is intended to control the power factor of electrical installations using capacitor banks.

Цель изобретения - повышение точности регулирования и упрощение устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy of regulation and simplification of the device.

На фиг.1 приведена функциональная схема автоматического регулятора конденсаторной батареи; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу регулятора.·Figure 1 shows a functional diagram of an automatic regulator of a capacitor bank; in FIG. 2 - timing diagrams explaining the operation of the regulator. ·

Автоматический регулятор конденсаторной батареи содержит преобразователь 1 напряжения, преобразователь 2 тока, первый 3 и второй 4 компараторы, управляемый ключ 5, двувходовый логический элемент И 6, первый 7 и второй 8 частотно-импульсные преобразователи, первый 9 и второй 10 Ттриггеры, реверсивный двоичный счетчик 11, двувходовый логический элемент ИЛИ 12, программатор 13 и коммутатор 14 секций конденсаторной батареи,The automatic controller of the capacitor bank contains a voltage converter 1, a current converter 2, the first 3 and second 4 comparators, a controlled key 5, a two-input logic element And 6, the first 7 and second 8 frequency-pulse converters, the first 9 and second 10 Triggers, reversible binary counter 11, two-input logic element OR 12, the programmer 13 and the switch 14 sections of the capacitor bank,

ТВыход преобразователя 1 напряжения соединен с первым входом компаратора 3, второй вход которого объединен с вторым входом компаратора 4 и соединен с шиной нулевого потенциала. Выход преобразователя 2 тока соединен с первым входом компаратора 4, выход которого соединен с од- . ним из входов логического двувходового элемента Иби Т-входом Т-триггера 10. Выход компаратора 3 соединен с другим входом элемента И 6 и Твходом Т-триггера 9. К-входы первого и второго Т-триггеров 9 и 10 объединены и подключены к выходу элемента И 6, а выходы соединены с соответствующими входами двувходового элемента ИЛИ 12, выход которого соединен с управляющим входом управляемого ключа 5. Входы частотно-импульсных преобразователей 7 и 8 объединены и через управляемый ключ соединены с выходом преобразователя 2 тока.Выход частотно-импульсного преобразователя 7 соединен с суммирующим входом двоичного реверсивного счетчика 11, а выход частотно-импульсного преобразователя 8 - с его вычитающим входом. Выходы счетчика 11 соединены с выходами программатора 13, выход которого соединен с входом коммутатора 14 секций конденсаторной батареи.The TV output of the voltage converter 1 is connected to the first input of the comparator 3, the second input of which is combined with the second input of the comparator 4 and connected to the zero potential bus. The output of the current converter 2 is connected to the first input of the comparator 4, the output of which is connected to od. from the inputs of the logical two-input element Ibi with the T-input of the T-trigger 10. The output of the comparator 3 is connected to the other input of the element And 6 and the input of the T-trigger 9. The K-inputs of the first and second T-triggers 9 and 10 are combined and connected to the output of the element And 6, and the outputs are connected to the corresponding inputs of the two-input element OR 12, the output of which is connected to the control input of the controlled key 5. The inputs of the pulse-frequency converters 7 and 8 are combined and connected via the controlled key to the output of the current converter 2. The output of the pulse-frequency converter verters 7 is connected to an input summing binary down counter 11, and the output pulse-frequency converter 8 - with its subtraction input. The outputs of the counter 11 are connected to the outputs of the programmer 13, the output of which is connected to the input of the switch 14 sections of the capacitor bank.

Автоматический регулятор конденсаторной батареи работает следующим образом.Automatic regulator of the capacitor bank operates as follows.

На выходе преобразователя 1 формируется сигнал и,, пропорциональный напряжению и = ЦцйхпйЛ фазы электрической сети, который поступает на первый вход компаратора 3. На выходе последнего формируется последовательность импульсов (фиг,2).At the output of the converter 1, a signal is generated and, proportional to the voltage and = TsjhpyL phase of the electrical network, which is fed to the first input of the comparator 3. At the output of the latter, a pulse train is formed (Fig, 2).

где 1Фе = соп8£ - сигнал, соответствующий уровню логической ”1,where 1F e = co8 £ - the signal corresponding to the logical level ”1,

На выходе первичного преобразователя 2 тока формируется сигнал 11г, пропорциональный току г = = Тм51п(<цс - <() фазы электрической сети, который поступает на первый вход компаратора 4, на выходе которого формируется последовательность импульсовA signal of 11 g is formed at the output of the primary current converter 2, proportional to the current g = T m 51p (<cs - <() of the phase of the electric network, which is fed to the first input of the comparator 4, at the output of which a pulse sequence is formed

Ир при ΐ >0; 0 при ί 0.Ir for ΐ> 0; 0 for ί 0.

Компараторы 3 ή 4, двувходовый логический·элемент И 6, два Т-тригге ра 9 и 10, двувходовый логический элемент ИЛИ 12 представляют собой логическую схему формирования сигналов логической 1 при несовпаденииComparators 3 ή 4, two-input logic element AND 6, two T-flip-flops 9 and 10, two-input logic element OR 12 are a logical circuit for generating signals of logical 1 in case of mismatch

знаков 1 signs 1 сигналов и их: signals and their: г иг © и2 приg and g © and 2 for т - -Ϊ- с <- t - -Ϊ- s <- т 4! t 4 ! и,г = 1 and r = 1 _ т _ t зт ht 1 0 при -т— < 1 0 at -m - < г < r < ” 9 " 9

где Т - период питающего напряжения.where T is the period of the supply voltage.

. Формирование сигнала и осуществляется следующим образом.. The formation of the signal and 1g is as follows.

Импульсы и3 и и , сдвинутые по фа зе на угол ψ, поступают на Т-входы соответственно первого 9 и второго 10 Т-триггеров и передними фронтами один раз за период устанавливают их в единичное состояние. При этом первый Т-триггер 9 всегда устанавливает ся в единичное состояние в начале периода, а второй Т-триггер 10 - в момент времени, сдвинутый относитель но начала периода на ΐ= ϊψ/2'ί?, где φ - угол сдвига фаз между током и напряжением. При этом в случае отс5 тающего тока <? ? О, опережающего £<0. На выходе двувходового элемента И 6 формируются импульсы, при совпадении импульсов 1ф и 11р Передний фронт импульсов Ι)έ производит установку триггеров 9 и 10 в нулевое состояние. В результате при отстающем токе Т-триггер 9 устанавливается в единичное состояние при ί = 0 и воз-^д вращается в нулевое состояние при 6 = <? . Установка Т-триггера 10 в единичное состояние импульсом совпадает с моментом установки его в нулевое состояние импульсом при 15Pulses of both 3 and and, shifted in phase by an angle ψ, arrive at the T inputs of the first 9 and second 10 T triggers, respectively, and the leading edges set them to a single state once per period. In this case, the first T-trigger 9 is always set to a single state at the beginning of the period, and the second T-trigger 10 is at the time moment shifted relative to the beginning of the period by ΐ = ϊψ / 2'ί ?, where φ is the phase angle between current and voltage. In the case of a residual current <? ? Oh, ahead of £ <0. At the output of the two-input element And 6, pulses are formed, with pulses 1f and 11p coinciding, the leading edge of the pulses Ι) έ sets the triggers 9 and 10 to the zero state. As a result, with a lagging current, the T-flip-flop 9 is set to a single state at ί = 0 and the air turns into a zero state at 6 =? . Setting the T-trigger 10 to a single state by a pulse coincides with the moment of setting it to zero state by a pulse at 15

С = Г , Следовательно, при отстающем токе на выходе второго Т-триггера 10 сигнал всегда равен 0. При опережающем токе установка первого Т-триггера 9 в единичное состояние импульсом 20 совпадает с моментом установки его в нулевое состояние импульсом Следовательно, при опережающем токе на выходе первого Т-триггера 9 сигнал всегда равен 0. Второй Т-триггер 10 25 устанавливается в единичное состояние при Г = Т- ί импульсом 1Ц и возвращается в нулевое состояние в начале следующего периода импульсом и^. Импульсы 1ф и ϋ повторяются на выходе 30 логического элемента ИЛИ 12.C = T, Therefore, with a lagging current at the output of the second T-flip-flop 10, the signal is always 0. With an advanced current, setting the first T-flip-flop 9 to a single state by pulse 20 coincides with the moment when it was set to zero by a pulse Therefore, with a leading current of the output of the first T-flip-flop 9, the signal is always 0. The second T-flip-flop 10 25 is set to a single state at Г = Т- ί with a 1C pulse and returns to the zero state at the beginning of the next period with a pulse u ^. The pulses 1ph and ϋ 1θ are repeated at the output 30 of the logic element OR 12.

Таким образом, на выходе логического элемента ИЛИ 12 в каждом периоде напряжения сети формируется импульс при несовпадении знаков тока и напряжения.Thus, at the output of the logic element OR 12 in each period of the network voltage, a pulse is formed when the signs of the current and voltage do not coincide.

Импульсы ип с выхода логического элемента ИЛИ 12 поступают на управляющий вход управляемого ключа 5,который при замыкании подключает выход 40 преобразователя 2 тока к объединенным входам первого 7 и второго 8 частотно-импульсных преобразователей.The pulses and n from the output of the OR gate 12 are fed to the control input of the controlled key 5, which, when closed, connects the output 40 of the current converter 2 to the combined inputs of the first 7 and second 8 frequency-pulse converters.

В связи с тем, что в случае отстающего и опережающего тока сигналы, 45 поступающие с выхода управляемого· ключа, имеют разные знаки, то частотно-импульсные преобразователи 7 й 8 имеют разные статические характеристики : 50Due to the fact that in the case of lagging and leading current signals 45 coming from the output of the controlled · key have different signs, the pulse-frequency converters 7th 8 have different static characteristics: 50

Κγΐφ при Ф < 0; ;Κγΐφ for Φ <0; ;

= [ 0 при и5 0; = [0 for and 5 0;

г о при и5 ^о, £? [ к?и? при и5 >о, 55 где Ц, £ - выходные частоты преобразователей 7 и 8;r o for u 5 ^ o, £ ? [to ? and ? for and 5 > 0, 55 where C, £ are the output frequencies of the converters 7 and 8;

К?, коэффициенты передачи частотно-импульсных преобразователей 7 и 8, к78.To ? , transmission coefficients of pulse-frequency converters 7 and 8, to 7 = to 8 .

При отстающем токе сигнал с выхода управляемого ключа 5 имеет отрицательный знак, т.е. иу <0. Импульс и5, действующий в течение интервала ΐ, преобразуется первым частотно-импульсным преобразователем 7 в частоту следования импульсов £?, которые поступают на суммирующий вход двоичного реверсивного счетчика 11, При опережающем токе сигнал > 0. Импульс и5 преобразуется вторым частотно-импульсным преобразователем 8 в частоту импульсов, которые поступают на вычитающий вход двоичного реверсивного счетчика 11, Следовательно, в двоичном раверсивном счетчике 11 записывается число +£иу при и5 0;With a lagging current, the signal from the output of the controlled key 5 has a negative sign, i.e. and y <0. Pulse and 5 , acting during the interval ΐ, is converted by the first frequency-pulse converter 7 into the pulse repetition rate £ ? which are fed to the summing input of the binary reversible counter 11, With a leading current signal> 0. The pulse and 5 are converted by the second pulse-frequency converter 8 into the frequency of the pulses that are fed to the subtracting input of the binary reversible counter 11, Therefore, is recorded in the binary reversible counter 11 the number + £ and y for u 5 0;

-Уп8 при и5 ? о, ? Г-Up 8 at and 5 ? about, ? R

I и5ае = К2К7 5 ΐΜ3ϊη<ωϋ _ ΚιΚτΙμΤ .I and 5 ae = K 2 K 7 5 ΐ Μ 3ϊη <ωϋ _ ΚιΚτΙμΤ.

- Ц>)8с----------(1-со8(р) = = ΚΙΜ (1 - созер), где К 2 коэффициент передачи преобразователя тока;- C>) 8s ---------- (1-co8 (p) = = ΚΙ Μ (1 - sover), where K 2 is the transfer coefficient of the current transducer;

- коэффициент проК2К71л,Т ~~~2~1Г порциональности.- coefficient proK 2 K 7 1l, T ~~ 2 ~ 1G portion.

Число Ν17 , записанное в двоичном реверсивном счетчике 1 Г,поступает на программатор,который в зависимости от кода числа и алгоритма коммутации включает нужное количество секций конденсаторной батареи.The number Ν 17 , recorded in a 1 G binary counter, is fed to the programmer, which, depending on the number code and the switching algorithm, includes the required number of sections of the capacitor bank.

Включение секций конденсаторной батареи приводит к увеличению компенсирующего емкостного тока и, следовательно, уменьшению угла сдвига фаз между током и напряжением.Включение секций происходит до тех пор, пока регулируемая величина К1М(1 - со5Ц>) не достигнет значения,меньшего зоны нечувствительности устройства.Turning sections capacitor bank increases the capacitance of the compensating current, and hence, reduction of the angle of phase displacement between current and napryazheniem.Vklyuchenie sections occurs as long as the controlled variable K1 M (1 - so5Ts>) reaches a value smaller deadband device.

Таким образом, в предлагаемом техническом решении регулирование осуществляется в зависимости от параметра 1м(1-созф, т.е. разности полного тока и его активной составляющей.Thus, in the proposed technical solution, the regulation is carried out depending on the parameter 1 m (1-sozf, i.e. the difference between the total current and its active component.

Зона нечувствительности регулятора, необходимая при дискретном регулировании реактивного тока, может быть реализована смещением статических характеристик частотно-импульсных преобразователей 7 и 8 или алгоритмом работы программатора 13.The deadband of the controller, necessary for discrete regulation of the reactive current, can be implemented by shifting the static characteristics of the pulse-frequency converters 7 and 8 or by the algorithm of the programmer 13.

Таким образом регулирование осуществляется в функции параметра 1^(1 — -соз о?), который измеряется путем интегрирования тока в интервале несовпадения знаков тока и напряжения одной фазы. Несимметрия напряжений не оказывает влияния на точность измерения параметра регулирования.Изменения напряжения в электрической сети, не связанные с изменением реактивной составляющей тока, не влияют на точность регулирования конденсаторной батареи, что выгодно отличает предлагаемый алгоритм регулирования от регулирования по реактивной мощности.Thus, the regulation is carried out as a function of the parameter 1 ^ (1 - soz?), Which is measured by integrating the current in the interval of mismatch between the signs of the current and voltage of one phase. Voltage asymmetry does not affect the accuracy of measuring the regulation parameter. Changes in the voltage in the electric network that are not related to changes in the reactive component of the current do not affect the accuracy of regulation of the capacitor bank, which distinguishes the proposed regulation algorithm from regulation by reactive power.

Таким образом, применение в автоматическом регуляторе конденсаторной батареи управляемого ключа, двувходового логического элемента ИЛИ,дополнительного частотно-импульсного преобразователя, двух Т-т{>иггеров и двувходового логического элемента И позволяет повысить точность регулирования, помехозащищенность и упростить конструкцию устройства.Thus, the use of a controlled key, a two-input logic element OR, an additional pulse-frequency converter, two T-tigers and two-input logic element AND in an automatic controller of a capacitor bank allows to increase the accuracy of regulation, noise immunity and simplify the design of the device.

Claims (1)

Форму,л а изобретенияClaim Автоматический регулятор конденсаторной батареи,содержащий преобразователь напряжения, преобразователь тока, два компаратора, один вход первого из которых подключен к выходу преобразователя тока, частотно-импульсный преобразователь,последовательно соединенные реверсивный счетчик,программатор и коммутатор секций конденсаторной батареи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования при отклонениях частоты и несимметрии фазовых напряжений и упрощения устройства, в него введены управляемый ключ, двувходовый логический элемент И,· два Т-триггера, двувходовый логический элемент ИЛИ и второй частотно-импульсный преобразователь, вход которого объединен с входом первого частотно-импульсного преобразователя и через управляемый ключ соединен с выходом преобразователя тока, а выход подключен к вычитающему входу реверсивного. счетчика, суммирующий вход которого подключен к выходу первого частотно-импульсного преобразователя, первый вход первого компаратора подключен к выходу преобразователя напряжения, второй вход объединен с вторым входом второго компаратора и соединен с шиной нулевого потенциала^ выходы первого ивторого компараторов подключены к Т-входам соответственно первого и второго Т-триггеров и входам логического элемента И, выход которого подключен к объединенным К-входам первого и второго Т-триггеров, выходы которых подключены к входам логического элемента ИЛИ, выход .которого соединен с управляющим входом управляющего ключа.An automatic capacitor bank controller comprising a voltage converter, a current converter, two comparators, one input of the first of which is connected to an output of a current converter, a pulse-frequency converter, a reversible counter, a programmer and a switch of sections of the capacitor bank connected in series, characterized in that, for the purpose of increase control accuracy with frequency deviations and phase voltage asymmetries and simplify the device; a controlled key is introduced into it, a two-input logic cue element and · two T flip-flop, two-input OR gate and a second pulse frequency converter having an input merged with the input of the first pulse-frequency converter and in a controllable switch connected to an output of the current converter, and an output connected to a subtracting input of reversible. a counter, the summing input of which is connected to the output of the first frequency-pulse converter, the first input of the first comparator is connected to the output of the voltage converter, the second input is combined with the second input of the second comparator and connected to the zero potential bus ^ the outputs of the first and second comparators are connected to the T-inputs, respectively, of the first and the second T-flip-flops and inputs of the logical element And, the output of which is connected to the combined K-inputs of the first and second T-flip-flops, the outputs of which are connected to the inputs of the logical th element OR, the output of which is connected to the control input of the control key. ρΗ π _ε ”ί_________η 1-1 _с7ρΗ π _ε ”ί _________ η 1-1 _s7 _ _ п P П P П P __г/ __g / и5 лand 5 l ΖΙ ΖΙ Ζ1 Ζ1 / ί / ί 0 0 И AND 1U % % ЯШ YaS ......ИНН ...... INN ι ι % % ΙΙΙΙΙ ΙΙΙΙΙ НИН NIN 1 * 1 * ι ι
Фиг.2Figure 2
SU884484887A 1988-06-20 1988-06-20 Automatic controller of capacitor bank SU1594645A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884484887A SU1594645A1 (en) 1988-06-20 1988-06-20 Automatic controller of capacitor bank

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884484887A SU1594645A1 (en) 1988-06-20 1988-06-20 Automatic controller of capacitor bank

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1594645A1 true SU1594645A1 (en) 1990-09-23

Family

ID=21400240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884484887A SU1594645A1 (en) 1988-06-20 1988-06-20 Automatic controller of capacitor bank

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1594645A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторскре свидетельство СССР № 1029324, кл. Н 02 J 3/18, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4417197A (en) Electronic system for simultaneous control of two or more pulse modulators
FR2752343B1 (en) ELECTRONIC DEVICE FOR CONVERTING ELECTRICAL ENERGY
US4200833A (en) Power maximization circuit
SU1594645A1 (en) Automatic controller of capacitor bank
US5140512A (en) Zero voltage switching dc/dc converter
US4618920A (en) Frequency control circuit
SU1515255A1 (en) Reactive power compensator
SU1023584A1 (en) Controllable dc voltage converter
SU1244652A1 (en) Device for pulse controlling of power in m-phase system without neutral
SU1001371A1 (en) Voltage regulator with elevated frequency stage
SU1272401A1 (en) Device for compensating reactive power
SU1284000A2 (en) Synchroselector
SU1370700A1 (en) Arrangement for compensating for capacitive earthing current in a.c. networks
SU1495903A1 (en) Capacitor installation
SU1490704A1 (en) Power class d amplifier
SU801209A1 (en) Voltage converter
SU1314415A1 (en) Reactive power compensator
SU1246068A1 (en) A.c.voltage stabilizer
RU1802386C (en) Gear for connection of capacitor bank
SU1156222A1 (en) Device for controlling voltage converter
SU726645A1 (en) Ac voltage regulator
SU743222A2 (en) Frequency manipulator without phase break
SU696582A1 (en) Method of switching booster transformers of discrete n-phase transformer-tryristor ac voltage regulator
SU1757063A1 (en) Method of controlling converter with width-code regulation
SU1746369A1 (en) Method of controlling pulse-type voltage converter