Способ определения реактивной мощности однофазного переменного тока

,г ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский энергетический институт(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ОДНОФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к технике автоматического управления электроэнергетическими системами и системами электроснабжения промышленных предприятий и Изобретение относится к технике автоматического управления электроэнергетическими системами и системами электроснабжения промышленных предприятий, в частности к технике противоаварийной автоматики и автоматического регулирования реактивной мощности, и может быть использовано в автоматических регуляторах возбуждения синхронных генераторов и автоматических регуляторах устройств динамической компенсации реактивной мощности, потребляемой промышленными предприятиями.Целью изобретения является повышение быстродействия.Нэ фиг,1 изображена функциональная схема устройства, реализующего способ; на фиг,2 - принципиальная схема фазоповоротного элемента цепей формирования нео 1 ( ртогональных составляющих О, Ц или (В)НБО 1697015 А 1 может быть использовано в автоматических регуляторах возбуждения синхронных генераторов и автоматических регуляторах устройств динамической компенсации реактивной мощности, Целью изобретения является повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что дл синусоидальных напряжения и тока из н:; - пряженияи напряжения В, пропорционального току , формируются их неортогональные составляющие О,(В), (Р) . разноименные составляющие, а именно . , (В) и . , (В), перемножэются, после чего производится вычитание полученных произведений. Результат пропорционален реактивной мощности, В описании приводится пример реализации способа. 3 ил.(В) напряжений О или (В); на фиг.3 - векторные диаграммы, иллюстрирующие соотношения электрических величин на входах и выходах цепей формирования неортогональных перемножаемых составляющих,Сущность способа заключается в том, что из меряют мгновенные значения напряжения и тока и сдвинутые на некоторый одинаковый угол значения тока и напряжения, а реактивную мощность определяют расчетным путем, при этом угол сдвига выбирают меньшим 7 т/2 . Повышение быстродействия обусловлено меньшим временем задержки измерения сдвинутых по фазе значений тока и напряжения.Устройство, реализующее способ, содержит (фиг,1) элемент 1 преобразования токав напряжение В, например, в виде резистора (не показан). двэ фазоповоротных элемента 2 и 3 (на угол 1/" = . подкпю-еннь 18 к вход 1.ому захи)уу 1-.апг)я)кения О и 1 выхсду элемента 1, п 8 реьножитеги 4, 5, Г 1(,ОВЫ 8 входь 1 коГО(рых ил,3 ключгнц к выходдм злемРнОв 2 и З сост ветстве 4 но, с 1 втс)рые к Вхов 1 аГи элемеь 1 ЬГ)в 3 и ,.; СОответ.с. В 8 нно, Р активнь)й вьч.1 та Ге 1 ь ), входы КОТОРОГО ГОДКГ 1 ОЧ 8 НЫ К ВЬХОДс)Ы Г 8 РЕМНО" жителей 4 и 5,Г 1 еортогг)нал ьный фазагО рс)т 4 ый эле.менг 21 З) вцпзлняегя, -апример, и 1 зиде ; а тив 4 ого фильра верхнх астот ( б В 1-(1, на оснОве неинвер сируО 1 цеГО экл 101.,н./1 я Ингегральногс операционнсл о ус лителя ( иг,2) с резисторам 1. д, 9 и конДенсатором 13 на вхоДах и резис)ор 1 з 1. ":". зб)1 агнОР 1;,вя 1(5 ЗИ Дс Имест ГаРЕРа Ссс НУ,с) ФУНК:1 О 1-(Ц, И комп Г 8 сгц.6 1)э 01 иц 4 ен Г Ле)з 811 аци К)д ==."-. "ь 2 СДвиГа ия 1 Ии Ы = (,.), есл 1 2,3 З), обесгечивае Гся при ЙС .епи - т хс)л(4 апрюке 4 Гяи ( (2 поступают на выходц вычитателя 5, вьходное напряжение которо)о пропорционально реакт) аной мощности (:.1 1,ри у =-,тЫ 2 ) - а 1,.;т/2 ); 1(,х = ( 11:= В(Г) ( Л + а ) +т-1 асто Гьце погрешност, мстройства ооусловливагспся двумя факторами; зависимостью ог частоть абсолютного значения К(ш) ком лесного СэфсЬ 1)иента перелачи фазоповоротного зле)18:-тв 3, К (Ки, ) = К(о) ) Е( его фазы ),( Гг) ) от изменений круговой 1 ромцшленной частоты. Вначение К ( о) ) = л)"ь, о) твозрастает в/лункции Гл и создает положительные пог р е ш 4 о с т) 1; р е о б р : з о в а 4 и Я, а у г о л Ю м ) ) = ЗГЩ о т уменьшается в фунции и) и создает согласно (5) отрицательные погрешности При постоянной времени " =-;Го)п уаза)Нье частотнье погрешности устройства, функционирующего на ос 4 ове перемнсжения неортогональных составля 1 ощих входных напряжений и тока, взаимно пс,: осгью компенсируются.При сохране-Ииастотнцх погрешностей греобоазования реактивной мощности, свойственнь х известному устройству, увеличиваеся .;Ьстоодействие за счет снихения пос-ояннс;и времени неортогонального Фазого-,ооотного элемента, т,е, ФВЧ (фиг,2), ВПЛОтс, .гО: =-: (/С ЧГЗ Вп ) ==1,8 10 с, т,е, вели ен, е угла До у =- ф ==,)ТГЗ, Пр), зтои 1,оемя уста 4 овления сигнала на уровне С 1,95 от ус-ановившегося составляет :;у = 3 г.=:,)т,-, т,е, поч;и в два раза меньше, .ек у известно"о устрг)истаа,Испол) зование изобре ения позволяет получить следующий . ехнико-экономиче 1 б 97015ских эффект. При применении устройства, реализующего способ определения реактивной мощности, в автоматическом регуляторе возбуждения синхронных генераторов сильного действия, в частности, в измерительном органе ограничителя минимального возбуждения по условию статической устойчивости электропередачи, благодаря его повышенному быстродействию, обусловленному использованием формирователей неортогональных составляющих, может быть повышена минимально допустимая передаваемая в электроэнергетическую систему активная мощность в режиме потребления синхронным генератором реактивной мощности, т.е. увеличена пропускная способность электропередачи.При использовании устройства, реализующего способ в автоматическом оегуляторе устройств динамической компенсации быстро изменяющейся реактивной мощности промышленных предприятий, эффективность которых зависит прежде всего от быстродействия измерительного преобразователя реактивной мошности, обеспечиваемого применением в нем формирователей неортогональных составляющих, может быть достигнут положительный эффект за счет снижения потерь мощности, улучшения коэффициента мощности, сни жения явления фликкера и повышения показателей качества электроэнергии в целом.Формула изобретения Способ определения реактивной мощности однофазного переменного тока, за ключающийся в том, что измеряютмгновенные значения синусоидального напряжения и тока и сдвинутые по фазе на одинаковый угол значения напряжения и тока и расчитывают реактивную мощность 0 15 по формуле0 = О (т + у)(т) - О (т) 3 (т + у),где у - угол сдвига фаз;20 О (1),(1) - мгновенные значения напряке н ия и тока и сети;О (1 у),(т у) - сдвинутые по фазе значения напряжения и тока,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цель э25 повышения быстродействия, угол сдвафаз выбирают меньшим л/2,