Способ регулирования источника реактивной мощности

СОЮЗСОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 93 1% ОИ 4(59 Н 02 ЕТЕНИ Кречмеровательский з(аЬ 1 Иу о 1соврепза 1 огЕЕЕ Тгапз.,- 1003,Ьзупсйгопоцзсоп 1 го 1,1981, 3,ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Кароо" Я, 6, Пупапп1 опд 1 гапзпизз 1 оп 11 пе юй з 1 а 11 сапд зупсЬгопоцз тасйпез -ч. РАЯ - 98, 1979,1, р. 9942. ччазупсюй О. Равр 1 пд зцгезопапсе цз 1 пд геасбче роче1 ЕЕЕ. Тга па. ч. РАЯ - 100,р. 1096 - 1104.(54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ИС ТОЧНИКА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ подключенного к электропередаче, на кото рой измеряют напряжение в месте подклю чения источника реактивной мощности; поступающие с линии активную и реактивную мощности, состоящий в том, что определяют отклонение измеренной реактивной мощности от уставки, пропорционально полученному отклонению изменяют уставку источника реактивной мощности по напряжению и по разности полученной уставки и измеренного напряжения регулируют реактивную мощность источника, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь электроэнергии путем исключения транзитного перетока реактивной мощности по линии, дополнительно определяют натуральную мощность линии при измеренном напряжении и изменяют уставку по реактивной мощности в зависимости от отношения поступающей активной мощности к натуральной, при этом Я при увеличении этого отношения уставку по реактивной мощности уменьшают, и наобо1Изобретение относится к электротехникеи может быть использовано на линияхэлектропередачи, оснащенных источникамиреактивной мощности (ИРМ), например ста.тическими тиристорными компенсаторами(СТК), для управления режимом электропередачи.Известен способ регулирования СТК, прикотором измеряется напряжение в узле подключения, сравнивается с напряжениемустановки, а затем сигнал рассогласования после усиления преобразуется в определенный угол зажигания тиристора, который включен последовательно в цепь индуктивности СТК.При изменении угла зажигания эквивалентная проводимость СТК может изменяться от максимального значения донуля. Поскольку СТК содержит параллельно включенные регулируемую индуктивность и емкость, то в зависимости от углазажигания тиристора регулитирующая проводимость может быть как индуктивной, таки емкостной. Таким образом, в зависимости от величины измеренного напряженияв узле может изменяться потребление иливыдача реактивной мощности СТК с цельюрегулирования этого напряжения 1.25Однако поддержание неизменного напряжения в конце линии не является оптимальным, так как оно при изменении режима работы линии приводит к транзитнымперетока м реактивной мощности и дополнительным потерям, 30Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ регулирования ИРМ на базе СТК, в которомпомимо измерения напряжения и сравненияего с уставкой, дополнительно измеряетсявеличина реактивной. мощности по линии,сравнивается с величиной заданной уставкиреактивной мощности, и сигнал, пропорциональный разности величин, суммируетсяс уставкой по напряжению 2,Однако оптимальное значение реактив 40 ной мощности в конце линии зависит от вел и чин и перетока активной мощности. Так как при известном способе величина уставки по реактивной мощности не зависит от величины перетока активной мощности, 45 то неизбежны транзитные перетоки реактивной мощности по линии и, следовательно, потери электроэнергии.Для оптимизации режима электропередачи необходимо изменять уставку напряжения, регулируемого в конце линии, в за висимости от двух независимых факторов: передаваемой по линии активной мощности и уровня напряжения в начале линии. В общем случае, когда электропередача включает несколько последовательновключенных участков линии, оптимизация режима на каждом участке производится регулированием напряжения в конце этого участка.Транзитный переток реактивной мощности отсутствует, если перетоки реактивной мощности по концам линии равны по величине и противоположно направлены Як=Я. Исходя из этого условия определяется уставка по реактивной мощности р 1 ( ЫЮ )2 с 1 дХ,где Р - пер нии 1.)х на пряж ключен Р - натура ветствуток актив в месте ение на л ия СТК; ьная мощ ющая нап нои м под иниищности по лиючения СТК; месте подность линии, соотряжению 11 пряжение лиивление лилинии;ки реактивсительных номинальволновоеволноваявеличинамощностиницах ии ии; ное на сопрот длина уставв отн нои едиктивной мошно- в месте подклю- относительных Изме сти в ко чения С единица ренную величину реа нце линии Я, т. е, ТК, записывают в ю Як с МК. - а1 о ют с уставкой Яи нным отклонением и пряжению 1.)у сравнив с получ ку по н в соответстви зменяют устав 2Цель изобретения - снижение потерь электроэнергии по электропередаче путем исключения транзитного перетока реактивной мощности по линии.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования ИРМ, подключенного к электропередаче, на которой измеряют напряжение в месте подключения источника реактивной мощности, поступающие с линии активную и реактивную мощности, состоящий в том, что определяют отклонение измеренной реактивной мощности от уставки, пропорционально полученному отклонению изменяют уставку реактивной мощности по напряжению и по разности полученной уставки и измеренного напряжения регулируют реактивную мощность источника, дополнительно определяют натуральную мощность линии при измеренном напряжении и изменяют уста вку по реактивной мощности в зависимости от отношения поступающей активной мощности к натуральной, при этом при увеличении этого отношения уставку по реактивной мощности уменьшают, и наоборот.1.)о= (1 - :1,05) Бнощ.Измеренное напряжение линиил вместе подключения ИРМ, например СТК,сравнивают с уставкой Бу, пропорционально разности Б - 3 у изменяют угол зажигания тиристоров и соответственно реак тивную мощность, потребляемую или генерируемую СТК.Если в исходном режиме передается мощность Рк, реактивная мощность по линии Як и напряжение в месте подключения СТК Ь равны соответствующим величинам уставок Як=ЯчИа=Ич=.)о, то отсутствует транзитный переток реактивной мощности и режим по линии оптимальной с точки зрения снижения потерь. Увеличение передаваемой по линии активной мощности до Р приводит к уменьшению величины Ях Х (Р), Однако при неизменном напряжении Ц,= О реактивная мощность течет к началу линии и Я согласно свойства линий уменьшается еще в большей степени, поэтому разность Щ -оказывается отрицательной и напряжение уставки Ьуснижается: Ц,.1. Соответственно СТК уменьшает напряжение на линии до Ц, 1,возрастает величина Я 1 до значения, близкого к Я и устанавливается режим, близкий к оптимальному. Если при неизменной мощности Рувеличивается напряжение в начале линии, то реактивная мощность потечет от начала к концу линии. Соответственно увеличивается допри практически неизменном значении Яу, поэтому разность ( Я - Яу оказывается положи тельной и напряжение уставки возрастает (Щ) Ц,) . Соответственно СТК увеличивает напряжение на линии Ц ).1 А,снижает величину Я 1 и приближает режим по линии к оптимальному. Таким образом, регулирование 4 О напряжения с изменением уставок по реактивной мощности и напряжению согласно выражениям (1) и (2) позволяет установить вдоль линии естественный перепад напряжения, обусловленный ее активным сопротивлением, при котором отсутствует тран зитный переток реактивной мощности, т. е. реактивная мощность, генерируемая или потребляемая линией, распределяется поровну по обойм концам Я -- Я.При таком регулировании напряжения на линии большая часть (80 - 96 Я) реактивной мощности, генерируемой или потребляемой линией, всопринимается СТК или другими управляемыми ИРМ, расположенными по концам линии 1150 кВ. При этом, если электропередача разделена на несколько участков и напряжение по концам участков регулируестя по предлагаемому закону с помощью СТК, все СТК действуют взаимосвя 4зано, обеспечивая естественный перепад напряжения вдоль всей электропередачи, а преждевременная перегрузка отдельных СТК и выход их на ограничения практически исключается.На чертеже приведена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа.Устройство содержит датчик 1 измерения напряжения, датчик 2 измерения реактивной мощности, датчик 3 измерения активной мощности, функциональный преобразователь 4, реализующий зависимость (1), выполненный на базе стандартных аналоговых сумматоров и нелинейностей.В устройство входят блоки 5 и 6 сравнения, усилители 7 и 8, сумматор 9. В узле подключения измерительные датчики 1 - 3 подсоединены к фазам линии посредством измерительных трансформаторов. Выход датчика 3 активной мощности связан с входом функционального преобразователя 4, выход которого подсоединен к одному из входов блока 5 сравнения, второй вход которого связан с выходом измерительного датчика 2 реактивной мощности, выход блока 5 связан с входом усилителя 7, а его выход - с входом сумматора 9, выход которого связан с одним из входов блока 6 сравнения, второй вход которого связан с выходом измерительного датчика 1 напряжения, а выход - с входом усилителя 8, выход которого связан с управляющим входом тиристора СТКПри изменении перетока активной мощности по линии изменяется переток реактивной мощности, а вместе с ним и напряжение в узле. При этом изменяются выходные сигналы с измерительных датчиков 1 - 3.Измеренная величина активной мощности с датчика 3 поступает на вход функционального преобразователя 4, в результате работы которого определяется величина натуральной мощности линии и формируется уставка по реактивной мощности согласно выражению (1). Сформированная величина поступает на вход блока 5 сравнения, на второй вход которого поступает величина реактивной мощности Я с выхода измерительного датчика 2, Разностная величина согласно выражению (2) усиливается в блоке 7 и поступает на вход сумматора 9, где складывается с уставкой по напряжению .)О, которая выбирается равной напряжению в начале линии при холостом ходе электропередачи .о= (1,0 - 1,05)Оном . Величина суммарного сигнала поступает на вход блока 6 сравнения, на второй вход которого поступает величина напряжения с выхода измерительного датчика 1.Разностной сигнал усиливается в блоке 8 и поступает на управляющий вход тиристора СТК, изменяя его угол зажигания, Аналогично способ может быть исполь 13зова н с синхронными компенсаторами и другими источниками реактивной мощности. Реализация предлагаемого способа регулирования ИРМ позволяет установить в узле подключения такое напряжение, при котором перетоки реактивной мощности на 49348 приемном и передающем концах равны по величине и противоположны по направлению. В середине линии переток реактивной мощности равен нулю. Это приводит к снижению потерь электроэнергии. Способ может 5 быть реализован на стандартных элементахи не требует дополнительной аппаратурной разработки.Составитель К. Хоециан Редактор С. Саенко Техред И. Верес Корректор И. Муска Заказ 1 912/39 Тираж 620 Подписное ВНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4