Устройство для определения суммарных потерьмощности

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельствал. 42 пт, 7/62 явлено 18.Х.1968 ( 1283827/18-24) заявкис присоединение 6 д ПриоритетОпубликовано 17,111,1970, Бюллетень11Дата опубликования описания 24.Х 1.1970 Комитет по делам аобретеиий и открытий при Совете Мииистров СССР1.333(088,8 Авторыизобретения Арутюнян рад минский научно-исследовательский институт энергети Заявител УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММАРНЫХ ПОТЕРЬ МО 1 ЦНОСТИ2) 5 10 т=1,2и Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники, электрическому моделированию.Известны устройства для определения суммарных потерь мощности, содержащие блок управления, блок вызова сетевых элементов, шунты, усилитель, квадратор, блок выбора знака, блоки потенциометров, сумматоры и реле.В предложенном устройстве для повышения точности определения суммарных потерь мощности в сетевых элементах модели переменного тока, в нем между усилителем и квадра 1 ором включен выпрямитель с фильтром, к выходу которого подключен блок автоматического изменения масштаба, по каналам управления связанного с блоком управления, с блоком шунтов и блоком обратного масштабирования, подключенного к выходу квадратора.Таким образом, целью предлагаемого изобретения является создание устройства для автоматизации расчета суммарных потерь активной и реактивной мощностей в сетевых элементах моделей сетей переменного тока, работающих на любой частоте. Это достигается путем автоматизации вычислительных работ по определению суммарных потерь активной и реактивной мощностей средствами аналоговой техники с введением принципа автоматического выбора масштаба по формулам: где л, д - суммарные потери активпои иактивной мощностей; п - общее число сетевых элементов;дР д я; - потери активной н реактивной мощностей в с-м сетевом элементе;15 Й Л; - активное п реактивное сопротивления 1-го сетевого элемента;1, - эффективное значение тока в т-м сетевом элементе.Так как величины Й, значительно отлича ются от расчетных, а потокораспределение вэлектрической сети энергосистемы в основном определяется величинами Х которые достаточно близки в формулах (1) и (2), в качестве Р, и Хт вводятся их расчетные значения.25 Непосредственное измерение потерь активной и реактивной мощностей на сетевых элементах пз-за ожидаемых больших погрешностей не применяется.На чертеже приведена схема устройства 30 для расчета потерь активной и реактивноймощностей в сетевых элементах моделей сетей переменного тока.Схема замещения энергосистемы, собранная па модели сетей переменного тока, связывает сетевые элементы 1 друг с другом в определенном порядке, Токи сетевых элементов протекают через нормально замкнутые контактыреле 2 вызова элементов, концы нормально открытых контактов которых соединены с измерительными шинами 8. Между измерительными шинами подключается блок 4 шунтов, Падение напряжения с шунта через разделительный трансформатор 5 подается на вход усилителя б напряжения, выход которого подключается ко входу выпрямителя 7 с фильтром, Выход выпрямителя подключен ко входам квадратора 8 и блока 9 автоматического изменения масштаба. Выход квадратора 8 подключен ко входу блока 10 обратного масштабирования, к выходу которого подключаются блок 11 потенциометра и блок 12 выбора знака. Выход блока 11 потенцпометров подключается ко входу накапливающего сумматора 18, а выход блока выбора знака через блок 14 потейциометров ко входу накапливающего сумматора 15. Блок 16 управлепия по каналам управления связан с блоком 2, вызова сетевых элементов, с блоком 9 автоматического изменения масштаба, с блоками 11 и 14 потенциометров, с блоком 12 выбора знака и с накапливающими сумматорами 18 и 15.Блок 9 автоматического измерения масштаба по каналам управления связан с блоком 4 шунтов и с блоком 10 обратного масштабирования.В исходном режиме на потенциометрах блоков 11 и 14 по заранее выбранной последовательности устанавливаются постоянные коэффициенты, пропорциональные расчетным значениям активных и реактивных сопротивлений сетевых элементов. На коммутационном поле блока 16 управления набирается выбранная последовательность вызова сегевых элементов к измерительным шинам 8, а также последовательность вызова сетевых элементов, имеющих индуктивные и емкостные реактивные сопротивления.Пуск устройства осуществляется от блока управления. Когда вызывается -й сетевой элемент к измерительным шинам (нормально- замкнутые контакты реле вызова размыкаются, а нормально-открытые замыкаются), шунт с самым маленьким сопротивлением в блоке 4 подключается последовательно к сетевому элементу и через него протекает ток 1; сетевого элемента. Падение напряжения с шунта через разделительный трансформатор 5 подается на вход усилителя б напряжения. Напряжение переменного тока с выхода усилителя б поступает на вход выпрямителя 7 с фильтром, На выходе выпрямителя получается напряжение постоянного тока К, 1;, пропорциональное эффективному значению протекающего через -й сетевой элемент току 1,. Выходное напряжение выпрямителя поступает на входы квад 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6 65 ратора 8 и блока 9 автоматического изменения масштаба, Если напряжение на выходе выпрямителя по величине меньше половины максимального значения (обычно максимальное зпачение напряжения берется 100 в), в блоке 9 образуется команда, по которой в блоке 4 шунтов последовательно с сетевым элементом включается шунт с сопротивлением, превышающим по величине сопротивление первоначального шунта. Напряжение, снимаемое с шунта, увеличивается. Увеличивается и напряжение па ыоде выпрямителя. Если это напряжение опять по величине меньше половины максимального значения, то в блоке 9 образуется команда на новое увеличение сопротивления шунта и т. д. Если же это напряжение будет по величине больше половины максимального значения, то в блоке 9 команда на изменение сопротивления шунта не образуется, и система останавливается на выбранном масштабе, На выходе квадратора 8 получается напряжение постоянного тока, пропорциональное 1 с учетом выбранного масштаба.При определении суммарных потерь потери во всех сетевых элементах должны быть определены с одинаковым масштабом. Для приведения значений вычисляемых потерь к одному масштабу в устройстве предусмотрен блок 10, обратного масштабирования, в котором по сравнению с блоком шунтов масштаб изменяется в обратном направлении, т, е, коэффициент передачи блока 10 при увеличении сопротивления шунта уменьшается и наоборот, Блок 10 может быть выполнен, например, на базе усилителя постоянного тока с переменным сопротивлением обратной связи. Управляющие команды на блок 10 поступают от блока 9 одновременно с командами, поступающими на блок 4 шунтов. Необходимо заметить, что в исходном режиме и в промежутках между вызовами сетевых элементов блок автоматического изменения масштабов устанавливается в исходное положение. При этом в блоке 4 шунтов устанавливается шунт с наименьшим сопротивлением, т. е. максимальный масштаб, а в блоке 10 - максимальный коэффициент передачи. Такой режим предусмотрен для предотвращения возможных перегрузок элементов устройства,Таким образом, на выходе блока 10 обратного масштабирования получается напряжение постоянного тока К,1 с одним масштабом для всех сетевых элементов, Это напряжение поступает на вход блока 11 потенциометров, в котором выход -го потенциометра в данный момент подключен ко входу накапливающего сумматора И Так как на -м потенциометре блока 11 установлен постоянный коэффициент а пропорциональный расчетному значению Я то на выходе 1-го потенциометра получается напряжение постоянного тока,2пропорциональное 1 Я Накапливающий сумматор выполнен на базе усилителя постояни Совет4/5 шография, пр. Сапунова ого тока с конденсаторами в обратной связи на входе.Напряжение с выхода блока 10 поступает и з блок 12 выбора знака, содержащие инвер)р 17 и контакты 18 и 19 другого реле. Когда язывается сетевой элемент с индуктивным .активным сопротивлением, это реле обесто.но, и напряжение, пропорциональное 1 в гоке 14 умножается на постоянный коэффи 1 ент 6 пропорциональный расчетному зна .нию Х;, и поступает на накапливающий мматор 15. При вызове сетевого элемента емкостным реактивным сопротивлением это ,ле срабатывает, и на вход блока 14 посту 1 ет напряжение с обратным знаком. 15 Таким образом на выходе накапливающего мматора 13 получается напряжение постояниго тока, пропорциональное 1 Я, а на вы 1=1 20 лде накапливающего сумматора 1 б -121 Х,1=1учетом знака Х,Введение в схему устройства для определея суммарных потерь мощности выпрямителя и принципа автоматического выбора масштаба позволяет работать с одинаковой высокой точностью на моделях, работающих на любых частотах для всех диапазонов изменения тока сетевых элементов. Устройство для определения суммарных потерь мощности в сетевых элементах модели се-, ти переменного тока, содержащее блок управления, блок автоматического изменения масштаба и блок обратного масштабирования, блок вызова сетевых элементов, шунты, усилитель, квадратор, блок выбора знака, блоки потенциометров, сумматоры и реле, отлича 1 ощееся тем, что, с целью повышения точности определения суммарных потерь мощности в сетевых элементах модели переменного тока, в нем между усилителем и квадратором включен выпрямитель с фильтром, к выходу которого подключен блок автоматического изменения масштаба, по каналам управления связанного с блоком управления, с блоком шунтов и блоком обратного масштабирования, подключенного к выходу квадратора.