Устройство для моделирования электрических сетей

О П И С А Н И Е 25948ИЗОБЕЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистически РесппубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ висимое от авт, свидетельстваЗаявлено 22 1.1968 ( 1212139/18-24)с присоединением заявки4, 7/3 ПКСтО оритет Комитет по делам обретений и открытий и Совете Министров СССРАвторыизобретения Е. Г, Аветикова н П. А. Матевосян рмянский научно-исследовательский ннсти аявител ргетнк УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГОСИСТЕТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ уравновешенном состоянии представляет сой аналог уравнений А - тА В 1 А (11) задаваемых напряжении пра в зависимостивых частей. В чравнени 1 А (р - ве ях (1кторьтавляюекторь и ( активных и реактивных сощих искомых напряжений; активных и реактивных со. щих заданных токов; ставляю- дат баавадратная сивметричная неос енная матрица В= 1 пт 1 и-го пордами, этивные ных пр ИтаЙ а 10 ааИап- квадратная симметричная матри ца п-го пор ядкс действительйаПредлагаемое устройство относится к области специализированных математических моде. лей.Известны устройства для моделирования электрических сетей энергосистем, содержащие два отрабатьгвающих операционных усилителя с подключенными к ним через коммутирующие элементы емкостными матрицами.Однако такие устройства громоздки и не обеспечивают достаточно устойчивой работы.Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно содержит в цепях между выходной шиной, коммутирующими элементами и элементами емкостных матриц многосекционные делители напряжений и потенциометры, причем параллельно одному из отрабатывающих операционных усилителей включена группа дополнительных конденсаторов с коммутирующими элементами для изменения полярности их подключения.Это позволяет упростить устройство и уменьшить число конденсаторов, необходимых для построения емкостных матриц,На чертеже приведена электрическая схема модели.Модель представляет собой емкостной многополюсник с двумя переключающимися усилителями постоянного тока 1 и 2. С помощью усилителей обеспечивается уравновешивание потенциально-нулевых точек модели, которая дка с действительными коэффициенментами которой 6, являются реакоставляющие собственных и взаимодим остей;ными коэффициентами, элементами которой ,о,1 являются активные составляющие собственных и взаимных проводимостей.Таким образом, на модели одновременно реализуется не вся система решаемых уравнений, а одна из двух подсистем (1) или (11), составляющих эту систему.Возможность реализации обеих подсистем одной и той же моделью обеспечивается видом матрицы коэффициентов исходной системы.Благодаря этому схема включает только одну матрицу емкостей 3, конденсаторы которой подключены к коммутирующим элементам 4 через ми огосекционные делители напряжения б, и одну матрицу емкостей 6, конденсаторы которой подключены к коммутирующим элементам 7 через многосекционные делители напряжения 8 и потенциометры 9.Делители напряжения 6 служат для установления коэффициентов решаемых уравнений 6,. и о; . Каждый делитель напряжения имеет а выходов, подключенных к конденсаторам, соответствующим недиагональным элементам одного столбца матрицы В или 6, Потенциометры 9 подключены выходами к конденсаторам, соответствующим диагональным элементам матрицы 6, и служат для моделирования этих коэффициентов.Суммирующий усилитель 1 подключен с по. мощью переключающих элементов 10, которыми могут служить, например, контакты реле, к матрице 3, и,.кроме того, с помощью переключающих элементов 11 - ко входам емкостного инвертирующего усилителя 2. Усилитель 2 выходами:подключен через переключающие элементы 4 и 7 ко входам делителей напряжения б и 8 и потенциометрам 9,Коммутирующие элементы 12 служат для подключения конденсаторов 18 в цепь обратной связи усилителя 2 в прямом или обратном направлении.Конденсаторы матрицы 6 соединены с конденсаторами 14, которые через переключающие элементы 15 подключены к источникам токов 1 д - . 1 л и юр, - . ср .Уравнения на модели решаются методом групповой итерации, при этом с учетом совпадения коэффициентов блочных матриц, исходная система разбита на две подсистемы (1) и (11). Решение каждой подсистемы (1) и (11), в свою очередь, производится методом итерации по Гауссу-Зейделю. При указанном спо.собе решения и благодаря применению принципа емкостного моделирования для решения исходной системы использовано в схеме только два усилителя постоянного тока, одна емкостная, матрица 3, соответствующая матри це В, и одна емкостная матрица 6, соответствующая матрице 6. На модели последовательно на каждом шаге приближенно решается сначала подсистема (1), затем подсистема (11); При решении подсистемы (1) 15 в схему модели через переключающие элементы 16 подаются напряжения, соответствующие величинам А - .л при решении подсистемы 11 - напряжения, соответствующие величинам ю р - . 1 рВыходные напряжения, соответствующие величинам 1 л, в : 1 Ап и 1 р, в : 1, последовательно могут быть получены с шины 1,. Коэффициенты Ь и д,; решаемых уравнений моделируются с помощью делителей напряжения б и 8 и потенциометров 9. Г 1 ри этом емкости всех конденсаторов одинаковы и равны, например, 1 мкф.Порядок решения на модели определяетсяпоследовательностью включения коммутирующих элементов. Предмет изобретенияУстройство для моделирования электриче 35 ских сетей энергосистем, содержащее два отрабатывающих операционных усилителя с подключенными к ним через коммутирующие элементы емкостными матрицами, отличаю- и(ееся тем, что, с целью упрощения устройства 40 и уменьшения требуемого для построения емкостных матриц числа конденсаторов, оно содержит в цепях между выходной шиной, коммутирующими элементами и элементами емкостных матриц многосекционные делители 45 напряжений и потенциометры, причем параллельно одному из отрабатывающих операционных усилителей включена группа дополнительных конденсаторов с коммутирующими элементами для изменения полярности их под ключения.251948 Редакто Утехи аказ 23/11 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб., д. 45 апунова, 2 ипографи Составитель Ф. Б. ГулькоТехред 3. Н. Тараненко Корректор Т. А. Абрамо