Устройство для моделирования генераторно-нагрузочного узла модели энергетических систем

О П И С А Н И Е 327497ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соаз Советсккв Социалистическиз РеспубликЗависимое от авт. свидетельства -Заявлено 16.1 Н,1970 ( 1430345/18-24 М.Кс. С 06 д 7/62 ки х"о -присоединением за Комитет по делам изобретений и открыти ори Созото Министров СССР1 р иоритет -публиковано 26,1.1972. Бюллетень М 5Дата опубликования описания 10,1 Н.1972 УЛК 681,333 (088,8) Авторыизобретения И. М. Ушаков и Е. В, Портнов ябинский политехнический инстивител УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГЕНЕРАТОР НО-НАГРУЗОЧ НОГО УЗЛА МОДЕЛИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ.) =Р (.5)+1 Я ( Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано в автоматизированной модели энергетических систем, предназначенной для оперативных расчетов стационарных режимов и их оптимизации.Б автоматизированной модели энергетнеских систем сигналы управления на установление нового стационарного режима, поступающие от управляющего устройства, например от автоматического оптимизатора того илп иного типа, должны без запаздывания отрабатываться генераторно-пагрузочными блоками.Известно устройство лля моделирования генераторно-нагрузочного узла.Известные модели генераторно-нагрузочных узлов переменного тока имеют невысокое быстродействие, поскольку они построены либо на ручном управлении этими элементами, либо это электромеханические устройства следящего типа с большой постоянной времени. Известные электронные модели также обладают некоторой инерционностью, так как в них имеются различные обратные связи с преобразованием, переменного сигнала в постоянный и обратно, а также измерительные элементы активной и реактивной мощности.Целью изобретения является созлац электронной безынерционной модели генераторнонагрузочного узла, в которой отсутствует операция измерения активной и реактивной моьцности.Для лостпжения этого предлагаемое уст ройство содержит безынерционный функциональный преобразователь с двумя блоками уставки коэффициентов по двум каналам и линейные модуляторывыходы обоих модуляторов полключены ко входу, усилителя по стоянного тока, соединенного своим выходомс узлом модели энергетической системы.На чертеже показана блок-схема электро 5 ной модели генераторно-нагрузочного узла переменного тока.55 Электронная модель состоит из безынерц.5 онного функционального преобразователя ФП переменного тока с блоками уставки БК и БК, коэффициентов статических характеристик и сумх 5 иру 5 ощими трансформаторами, 20 линейного модулятора ЛМ управления активной мощностью и линейного модулятора ЛМ, управления реактивной мощностью с фазовым мостом ФМ и усилителя тока УТ.Активная и реактивная мощностипотреб ляемые некоторым узлом нагрузки энергосистемы, зависят в общем случае от величины ч 5 апр 55 жсн 55 я этого узла: зо Эти зависимости о 5 трелеляются стати 1скими характеристиками нагрузки ц могутбыть предста,влены в следующем виде:Р (3) =Ро (а+а У+по У); (2)д (и)=р. (ь,+ь, у+ь. у),где = отнооительное,напрякениеи в узле нагрузки; Р., Я - акгивная и реактивная мощности нагрузки при 11=1; а;, Ь; - коэффициенты аппроксимации статических характеристик нагрузки (Х а; =1, Х Ь; =1).Для тока напрузки 8(Е/)1 - : -- 1+1,1 а - активная составляющая тока;1 - реакивная составляющ:я тока.С учетом выражений (1 - 3) имеем:(7) Ър = (ао +а 1 +а 2 12),1= (1. 1+6 Г +6 г 1).Напряжение Ьч снимаемое с одного блока БК установки коэффициентов функционального преобразователя ФП подается на линейный модулятор ЛЛ 1 ь стоящий в канале регулирования величины активной мощности, где умножается на сигнал постоянного напряжения,1)= - 1 (Оо 1 +1 + 12 12) 1( )ЯоИКак следует из формул (7) и (8), активный и реактивный токи нагрузки состоят из трех составляющих, первые з которых пропорциональны 1l, вторые составляющие це зависят от Р, а третьи составляющие по амплитуде обратно пропорциональны величине напряженя в узле нагрузки,Выражения (4), (7), (8) положены в основу построения модели нагрузки, как стои,- ка тока, по следуощему принципу.На входе модели нагрузки установлсн функциональный преобразователь ФП, преобразующий входное сццусоцдальцое напряжение узла Ч в два напряжения синусоидальнэй формы, имеющие ту ке фазу, что ц входное: пропорциональный уставке Ро активной моцности,Аналогично напряжение Го с выхода бло ка БК, уставки коэффициентов, после предварительного сдвига по фазе на величину 90 (умножение на - 1) с помощью фазового моста ФЛ 1 также поступает на соответствуощпй лицейный модулятор ЛМ, с помощью 10 которого реализуется уставка Я. по реакгивной мощности нагрузки.Напряжения, снимаемые с,ходуляторовсогласно выражениям (7), (8) пропорциопальцы соответственно активной 1 и реактивной l составляющим тока нагрузки.Сумма этих напряжений подается ца входусилителя,тока УТ, выход которого подключается к соответствующему нагрузочному уз лу модели энергосстемы.Таким образом, предлагаемая модель цагрузси обеспечивает потребление задан цой активной и реактивной мощности в соответствии с их статсическимц характеристиками по 25 цапрякению.Модель гецераторного блока легко получается цз модели цагрузочного блока, если учесть, что ца гецераторцый блок возлагается задача поддержания постоянства установ ленной активной Р и реактивной Я мощности. В этом случае в формулах (7), (8) коэффициенты ао, а,Ь, 1 равны нулю, а.=б=1 и с функционального преобразователя снимается напряжение:а1/" = 1/( --=11/Ц 2Примененный в электронной модели безынерционный функциональный преобразователь ФП переменного тока состоит из им пульсного демодулятора ИД, обеспечиваюцего запаздывание огибающей выходного сигнала,не более /4 периода рабочей частогы модел.и системы ц двух блоков деления Д и Д, С выхода каждого блока деления сним ется переменное напрякение, обратно пропорциональное по амплитуде постоянному управляющему сигвалу, и имеющее ту же фазу ц форму счнусоиды, что и напряжение ца его входе. Поскольку управляющим сигналом 50 является демодулированное напрякецие в узле, то с выхода первого блока деления Д снимается стабильное по амплитуде напр- жение Р, а после второго блока деления 55 Д - цапряженпе 1 о. Эти цаПрякения, совместно с напряжением узла Г суммируются по каналу Р с коэффициентами а;, а по каналу Я - ,с коэффициентами 1 . в резуль 60 тате чего формируются напряжения Ь и Гч.Предмет изобретен пяУстройство,для моделирования генераторно-нагрузочного узла модели энергетических 65 систем, содержащее усилитель постоянногоТираж 448теиий и оттврытий при Со35, Раушская наб, д. 45 Подписное1 пнистров СССР ИЗД. М 1митета по делам изооМосква, Ж аказ 933ЦНИИПИ вет бластная типография Коссромского уп.авлсния по и;пати тока и фазовый мост, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродекстьия и надежности устройства, оно содержит безынерционный:функциональный преобразователь с двумя блоками уставки коэффициентов по двум каналам и линейные модуляторыпричем к выходу одного из блоков уставки коэффицпентов лодключен первый линейный модулятор, а к выходу другого через фазовый мост подсоединен второй линейный модулятор, выходы обоих лвнейных модуляторов,подклю чены ко входу усилителя постоянного тока,соединенного своим выходом с узлом модели энергетической опстемы.