Устройство для управления нагрузкой трансформаторной подстанции

.из ,13 1:и -,1 ьй".иБЬОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ С ЬСТ т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НАГРУЗКОЙ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ(57) Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устрой-ствам автоматического управленияэлектрической нагрузкой. Цель изобреения - повышение надежности электроснабжения потребителей. Устройство содержит автоматический регулятор напряжения под нагрузкой 17, три умно- жителя 9-11, пять сумматоров 4-8, два делителя 12 13, блок учета отключенной нагрузки 4, При превышении величины нагрузки заданного значения устройства формирует сигналы на снижение напряжения для уменьшения мощности или одновременно также и на отключение части нагрузки, обеспечивая при этом выполнение задания и минимума ущерба у потребителей.Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам автоматического управления электрической нагрузкой.Цель изобретения - повышение на -дежности электроснабжения потребителей.На фиг,1 представлено устройство,общая схема; на фиг,2 - графические 10зависимости удельных ущербов потребителей.Устройство состоит из датчика 1и задатчика 2 активной нагрузки 3,сумматоров 4-8, умножителей 9-11, делителей 12 и 13, блока 14 учета отключенной нагрузки, исполнительного органа 15 отключения нагрузки,трансформатора 16 с регулятором 17напряжения, содержащим блок 18 автоматического регулирования, датчик 19и задатчик 20 напряжения,Выход датчика 1 нагрузки подключен к одним из выходов сумматора 4 иумножителей 9 и 10. Второй вход сумматора 4 подключен к выходу задатчи -ка 2 нагрузки, а третий вход - к выходу блока 14 учета отключенной нагрузки. Выход сумматора 4 подключенк одному из входов умножителя 11 и 30сумматора 5. Выходы умножителей 9 и11 подключены к входам сумматора 6,Последовательно соединенные умножитель 10, сумматор 7, делители 12 и13, сумматор 8 подсоединены к одному из входов блока 18 регулятора 17напряжения, второй вход которого соединен с датчиком 19 напряжения, Блок18 осуществляет регулирование напряжения вторичной обмотки трансформатора 16, питающего нагрузку 3, Второйвход сумматора 8 подключен к задатчику 20 напряжения. Выход сумматора бсоединен с вторым входом делителя12, выход которого подключен к второму входу сумматора 5, Вход исполнительного органа 15 отключения нагрузки подключен к выходу сумматора 5.Орган 15 отключения осуществляет управление приводами нагрузки 3, информация об отключении которой поступает в блок 14 учета, На вторые входыумножителей 9-11, сумматора 7, делителя 13 и третий вход сумматора 6подаются постоянные сигналы С, -СУстройство работает следующим образом.В нормальных режимах работы энергосистемы или работы потребителеи не в часы максимума нагрузки энергосистемы, величина потребляемой активности мощности Р нагрузки 3 как правило не превышает предельно допустимой Р поступающей с задатчика 1. В этом случае на выходе делителя 13 нет управляющего сигнала и регулятор 17 осуществляет управление уровнем напряжения у потребителя в соответствии с заданным значением 0 , определяемым задатчиком 20 напряжения. Поскольку на вход органа 15 не поступает положительного управляющего сигнала, то отключение потребителей не происходит.При превышении активной мощности нагрузки предельно допустимой величи.- ныРР , устройство, должно устранить возникший дефицит мощности1 Рде Р Рдоп 1 ( ) т,е, выполнить условие при минимальном ущербе для потребителейУ = У (ЬП) + У (ЬР, ) -т 1 п(2) где У.1(ЬП) - ущерб у потребителей от снижения напряжения на величину ЬП.У(ЬР ) - ущерб у потребителей от отключения части нагрузки Ь Р, .Для значительной части нагрузок составляющие ущерба (2) можно оценить по формуламУ, (ЬП) = Р(а +аЬ 11+а ЬП )1 (3) У (ЬР ) - Ь,+Ь Ь Р + Ь, ЬР, (4) где аа Ь - коэффициенты учитывающие ущерб от внезапности снижения напряжения и отключения нагрузки,величины ее отключения и глубины снижения напряжения,Взаимосвязь величины снижения на-.пряжения ЬП и уменьшения при этом активной мощности нагрузки Ь Р опредеОляется уравнениемЬ 11: ЬР,/К, (5)где Кц - регулирующий эффект нагрузки по напряжению.Поскольку величина дефицита мощности Ь.Р может быть устраненапутем отключения части нагрузки ЬГи снижения напряжения, то необходимый объем отключаемых потребителейопределяется из уравнения Ь Ре Ь Рре р ЬРц(6)11 одставляя уравнение (5) в (3), а формулы (4) и (5) в (2), минимизируя которое с учетом (7), находим оптимальную величину уменьшения нагрузки путем снижения напряжения1 О Таким образом, если активная мощность нагрузки в каком-либо режиме станет больше предельно допустимойвеличины Р ) Р то на выходе сумматора 4 появляется сигнал, пропорциональный возникшему дефициту мощности бР. Умножение этой величины на постоянный сигнал С в множителе 11, а затем суммирование полученной величины в сумматоре 6 с постоянным сигналом С,1 и сигналом, пропорциональным величине (-СР), дает сигнал, равный С 4 Съ ЬРАеФ-С 1 Р Деление данного сигнала в делйтеле 25 12 на величину С+С Р, полученную путем умножения С на Р в умножителе 10 и суммирование в сумматоре 7 с сигналом С , дает значение сигнала, пропорционального оптимальной ве О личине уменьшения нагрузки путем снижения напряжения дР . Делитель. 8 в соответствии с уравнением (5) осуществляет операцию деления на сигнал С.= -Кц и на выходе делителя 13 35 появляется сигнал, пропорциональный величине уменьшения напряжения - ЬП, Поэтому на вход блока автоматического регулирования с сумматора 10 поступает новое заданное значение напряже О ния 11= Пз - Ац, в соответствии с которйм регулятор 9 снижает уровень напряжения у потребителей на величину ЬП, тем самым уменьшая мощность потребителей на величину ДР, Если этой величины не достаточно для ликвидации возникшего дефицита мощности ЬР , то сумматор 5 в соответствииДва фс уравнением (6) осуществляет определение необходимой величины отключения нагрузки ЬР, . Полученный сиг 50 нал с сумматора 5 поступает в орган 115, который отключает нагрузку на величину аР . Блок 14 осуществляет учет отключенной нагрузки для получе 55 ния сумматором 4 информации о величине фактического дефицита мощности для нагрузки 3, при выполнении условия (1) путем воздействия устройства на отключение части потребителей и снижения уровня напряжения.Графические зависимости фиг.2 работы устройства, имеют следующие обозначения: а - удельный ущерб потребителей при снижении напряжения; б - удельный ущерб потребителей при отключении нагрузки; собщий удельный ущерб потребителей при снижении напряжения и отключении нагрузки.При величине дефицита мощностиа Рв, уменьшение активной мощностинагрузки устройство осуществляет. только путем снижения напряжения, чтоприводит к уменьшению мощности ЬР, =а Рв При величине дефицита мощности ЬРр устройство дает управляющие сигналы на отключение нагрузки на величину ЪР и снижение напряжения, что приводит к уменьшениюмощности на величину .ЬРц , Тем самым ликвидируется возникший дефицитмощности .Ь Р = ЪРО + й Рц . Как в .первом, так и во втором режиме ограничения мощности обеспечивает минимум ущерба у потребителей.Таким образом, предлагаемое устройство за счет снижения напряженияу потребителей в режимах ограничения их мощности позволяет уменьшитьколичество отключаемой нагрузки итем самым повысить надежность электроснабжения потребителей,Предлагаемое устройство может бытьвыполнено из разработанных и изготовленных блоков, элементов и датчиков,в том числе блок учета отключеннойнагрузки, представляющий собой наборрегистров памяти.Формула изобретенияУстройство для управления нагрузкой трансформаторной подстанции, содержащее датчик и задатчик нагрузки, исполнительный орган отключения нагрузки о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения надежности электроснабжения потребителей, оно снабжено автоматическим регулятором напряжения под нагрузкой, соединящим блок автоматического регулирования, задатчик напряжения, датчик напряжения, пятью сумматорами, тремя умножителями, двумя делителями, блоком учета отключенной нагрузки, источниками постоянного сигнала, причем дат47 чик напряжения подключен к входу блока автоматического регулирования, выход датчика нагрузки подключен к первым выходам первого сумматора, первого и второго умножителя, второй вход первого сумматора подключен к выходу задатчика нагрузки, а третий вход - к выходу блока учета отключенной нагрузки, выход первого сумматора подключен к первым входам третьего умножителя и второго сумматора, выходы первого и третьего умножителей подключены к входам третьего сумматора соответственно, последовательно соединенные второй умножитель, четвертый сумматор, первый иУ Ри 02 Фг оставитель 0,Ба ехред М.Дидыкая Корректо ктор М.Еедолужен,Черн Подписноео изобретениям и открытиям при35, Раушская наб , д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгор Гагарина,101 аказ 721/53 Тираж 60НИИПИ Государственного комитета113035, Москва,3008евторой делители, пятый сумматор подключены к второму входу блока автоматического регулирования, выходтретьего сумматора соединен с вторымвходом первого делителя, выход которого подключен к второму входу второ-.го сумматора, вход исполнительногооргана отключения нагрузки подключен 10 к выходу второго сумматора, к вторымвходам умножителей, четвертого сумматора и второго делителя, и к третьему входу третьего сумматора подключены источники постоянного сигнала со Б ответственно, к второму входу пятого сумматора подключен выход задатчика напряжения,