Устройство для моделирования эквивалентного вектора напряжения узлов электрической системы

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вустройствах противоаварийной автоматики энергосистем для моделирова 5ния вектора напряжения противоположного конца линии электропередачи,Цель изобретения - повышение точности моделирования вектора напряжения противоположного конца линии 10электропередачи, включающей несколько узлов с генераторами и нагрузкой,,граница области устойчивости которыхне может быть принята прямоугольником или кубом. 15На фиг,1 изображена структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг,2 - векторная диаграмма векторовнапряжений узлов, поясняющая принципработы устройства; на фиг, 3 - граница области устойчивости и характеристики срабатывания,Структурная схема предлагаемогоустройства для схемы энергосистемы,состоящей из узлов 1,2,3,п.с генераторами и нагрузкой, соединенныхлиниями электропередач 4 - 7 с узлами А и Б, причем устройство установлено в узле А, описывается следую-щим образом, 30Токи, пропорциональные токам линий электропередач 4 и 5 Т и 1и уменьшенные трансформаторами 8 и9 тока, подаются через промежуточные трансформаторы тока 11 - 14 насопротивления 15 и 16 моделирования.Выходной сигнал с сопротивления 15и 16 моделирования подается на входключей 17 и 18, выходы которых подключены к сумматору 19, и одновременно на вход схемы 20 и 21 сравнения сигналов по Фазе. При срабатывании схемы 20 или 21 сравнения открывается ключ 17 или 18, и выходнойсигнал с сопротивления 15 или 16 моделирования подается на один из входов сумматора 19, на другой вход которого подается напряжение с узла А,уменьшенное трансформатором 10 напряжения. Выход сумматора 19 являетсявыходом устройства-На Фиг,З показаны граница устойчивости 22, характеристика предлагаемого устройства 23 и 24 и характеристика срабатывания устройства прото. типа 25, Отличие характеристик срабатывания 23 и 24 определяет схема20 или 21 сравнения относительно Фазы напряжения Ир, Принципиальная возможность выполнения устройства моделирования вектора напряжения противоположного концалинии электропередачи, схема сетикоторой может быть эквивалентированамногомашинной, заключается н следующем,Рассматривается общий случай,ког. -да энергосистема представлена узламис генераторами и нагрузкой, связанными линиями электропередач как показано на фиг.1. Предполагается, чтосечение нарушения устойчивости приданных параметрах схемы сети одномежду группой генераторов (1,2) и(Зл), Режим работы электропередачи определяется работой п генераторов,.а границу области устойчивости в некоторой зоне режимов можнопредставить как линейную функциюразностей фаз напряжений генераторных узлов, т,е,;Гк; Г = К, (1)ЦК - коэффициенты аппроксимации границы области устойчивости;К - постоянная величина. где Удобно на примере двух генераторных узлов показать, что угол между некторами Ц и 11+ дозв 4 в некоФтором диапазоне приближенно равен ,тк.,1 П заев-д= К 1(У - Пд) + КЫй - Пд) в; (6)Результаты расчетов показывают,очто эта формула для углов 140 С с 1Положим агд Ц д = О. Разделим уравнение (3) на Пд,(10) тй Е м Ктд 1 Ктьд 1 К 1 1-А р 30 удовлетворительной погрешностью может быть представлена выражением Справедливость этого предложения объясняется тем, что при небольших углах отличие длины дуги, которая пропорциональна углу, мало отличается от длины отрезка ДГ: ауэкв-А - К 11 лЕ, л + где Е, - сопротивление линии 1-А1-4Е 7 д - сопротивление линии 2-А;К 1 рК 7 - коэффициенты,В устройстве моделированияЕ 4= Е, и 2-4 = - М 2 Р - М= М 2= м:Е =Е Е =Е =Е Ем(Е ) и промежуточногоМ-трансформатора 12 и 14 тока для сопротивления моделирования 15 (Е. 7), 5На сопротивлении 15 или 16 моделирования появляются падения напряжения, пропорциональные токам 1 4 и 17 А, и осуществляется суммирование этих падений напряжений.Результирующее падение напряжения 411 является равным падению чапряжения между узлом А и искусственно созданным эквивалентным генератором (вместо генераторов 1 и 2), Оно подается на вход схемы сравнения по д)азе 20 или 21 А Если ДИ опережает 11, вектор напраненнн а узле А 1 апА 1 Л) з О), то срабатывает схема 20 сравнения и открывает ключ 17, На вход сумматора 19 подается напряжение дЦ, и реализуется уравнение Ц+ дц,напряжение в узле А,уменьшенное в К ц раз;коэффициент трансформации трансд)орматора 1 О напряжения,(12) К К Е Второе устройство моделированияс помоЩью Ктд 2 и Ктд позволЯетполучить еще одну характеристику следующего вида:1 эке 3 4 д + К 4 42 л, (14)что позволяет охватить диапазон изменения углов - 40-40Устройство работает следующим образом,По сопротивлению 15 и 16 моделирования циркулируют токи, пропорцио-нальные токам линий электропередачи504 и 5 1 д и 1 У) д и уменьшению в краз,1где К - коэффициент трансформатдции трансформатора 8 и 9тока; 55"К - коэффициент трансформат 1.4ции промежуточного трансформатора 11 и 13 токадля сопротивления 16 Устройство фиксации перегрузки будет настроено на характеристику срабатывания 23, показанную на Фиг.З.Если аг 1 У(Н 1) (О, срабатывает схема 21 сравнения по фазе, и открывается ключ 18, Падение напряжения Ьц, полученное на сопротивлении 16 моделирования подается на вход сумматора 19 и на нем реализуется уравнениеУ = Уд- Ди.,Устройство фиксации перегрузки будет настроено на характеристику 24срабатывания (Фиг.З).Количество схемсравнения по фазе и ключей будет соответствовать количеству участковаппроксимации границы области устойчивости и соответствующих характеристик срабатывания.Выходной сигнал, пропорциональныйвектору напряжения эквивалентного генератора (с выхода сумматора 19),передается непосредственно или черезустройство телепередачи фазы к одному из входов датчика разности фазнапряжений, к другому входу которого подается напряжение вектора напряжения узла П, На вход реагирующего