Устройство для автоматического регулирования напряжения узла электрической сети

(22) Заявлено 01.03.77 (21) 2458946/24-07 (51) М. Кл.г Н 02 У 3/12 с присоединением заявки йе Государственный камнтет(23) Приоритет ло делам нзооретеннй н открытий(72) Авторы изобретения В. В. Литвак, Г, 3, Маркман и В. В. Прокопчик Томский ордена Октябрьской Революции и орденаТрудового Красного Знамени политехнический институтим. С. М. Кирова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГОРЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ УЗЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 10 15 Изобретение касается автоматизации электрических систем и может быть использовано для управления режимом напряжения в электрических распределительных сетях напряжением 6 - 35 кВ.Известно устройство для автоматического регулирования напряжения, содержащее датчики ущерба от отклонений напряжения (О. Н,) от номинального значс.ния, телеканалы связи для передачи информации об О. Н. и соотвествующих им ущербов из узлов распределительной сети в центр питания (БП), блок суммирования результатов телеизмерений и автоматический регулятор напряжения 1.Необходимость знания экономических характеристик электропотребителей, значительное количество датчиков ущерба, наличие телеканалов связи делают схему регулирования сложной и трудноприменимой для управления режимом напряжения сетей большой размерности.Известно также устройство для автоматического регулирования напряжения узла электрической сети, содержащее аетоматический регулятор напряжения, управляющую ЭВМ, в процессор которойвведены блоки памяти с матрицами чувствительности и функциями ущерба отО, Н. у потребителей, телеканалы связидля передачи информации об О, Н. из определенной части узлов сети (контролируемых узлов) в унравляюший вычислительный комплекс и обратной передачисигналов, пропорциональных значениямприращений ущербов от О.Н., в узлы,имеющие устройства автоматического регулирования напряжения,Это устройство содержит также аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, установленные соответственно на входе и выходе процессора ЭВМ,коммутатор и блок задержки, выход квторого включен на вход автоматическогорегулятора напряжения 21.Реализация данной схемы также требует знания экономических характеристикэлектропотребителей и применение ее воэ 73626420 можно в мошных энергосистемах тОлько при достаточно высоком уровне развития автоматизированных систем управления энергетикой и оказывается практически неприменимой в распределительнъс сетях из-за отсутствия телеканалов связиКроме того, данная схема регулирования не обеолечит допустимого О,Н, для всех узлов распределительной сети, а только для незначительной ее части.Цель изобретения - повысить эффективность регулирования напряжения путем обеспечения допустимого средневзвеценного О.Н. на шинах распределительных трансформаторов и упрощения схемы ре гулиоования путем устранения телеканалов, а также повысить точность настройки регуляторов напряжения путем учета доминирующих факторов, влияюших на формирование режима напряжения ПП.Это достигается тем, что устройство для автоматического регулирования напряжения узла электрической сети, содержащее автоматический регулятор напряжения, управляющую ЭВМ с процессором, вклю чающим блоки памяти с матрицами чувствительности, аналого-цифровой и циф- роаналоговый преобразователи, установленные соответственнона входе и выходе процессора ЭВМ, коммутатор и блок за- З 0 держкИ, выход которого включен на вход автоматического регулятора напрккения, в процессор управляюшей ЭВМ введены блок определения числовых характеристик О.Н, узлов распределительной сети, ЗБ выход которого соединен со входом блока оценки значимости взаимосвязей параметров режима сети, блок определения средневзвеценного О.Н, узлов распределительной сети, вход которого подключен к вы ходу блока оценки значимости взаимосвязей параметров сети, а второй выход блока определениячисловыххарактеристик О.Н. узлов распределительной сети соединен со вторым входом блока опреде ления средневзвешенного О,Н. узлов рас пределительной сети, Устройство снабжено статическим анализатором О.Н. центра питания и блоком сравнения, причем выход статического анализатора через последо- М вательно соединенные коммутатор и аналоге цифровой преобразователь подключен ко входу блока определения числовых характеристик О.Н, узлов распределительной сети процессора, вход цифроаналог ового ы преобразователя - к выходу блока средневзвеценных О.Н. узлов распределитель ной сети, выход соединен с первым входом блока сравнения, ко второму входу которого подключен выход коммутатора,а выход блока сравнения соединен совходом блока задержки.На чертеже дана структурная схемаустройства.Оно содержит трансформатор ЦП 1,переключение ответвлений которого осушествляется посредством приводного механизма 2 блоком 3 автоматического регулирования, статистический анализатор4 отклонений напряжения, соединенный через коммутатор 5 и аналого-цифровой преобразователь 6 со входом процессора ПЦ7: имеющего блоки памяти БП 8, блок9 определения числовых характеристикО,Н. узлов распределительной сети по отноцению к ЦП, блок 10 оценки значимости взаимосвязи параметров режима узловсети. блок 11 определения средневзвеценных О. Н. узлов распределительной сети,выход которого соединен через цифроаналоговый преобразователь 12 с блоком сравнения 13, ко второму входу которого подключен также выход блока 4, блок задержки 14 своим входом соединен с блоком13, а выходом - с блоком 3.Устройство работает следующим образом.На шинах ЦП производят непрерывныйстатистический контроль О.Н. от номинального значения при помощи блока 4,на выходе которого формируются сигйалы,пропорциональные значениям математичес,кого ожидания - М (Уц) и дисперсииУц) О.Н. на шинах ЦП.Данные сигналы автом атически переводятся блоком 6 в мацинные коды ЭВМ и периодически при помощи коммутатора 5 вводятся впроцессор управляющей ЭВМ, В блоке 9процессора определяются числовые характеристики О,Н. узлов распределительнойсети по отношению к ЦП с использованиемматриц чувствительности видадЦдОпо выражениям:О,-нМч 1="юо ючаОац.,н2 =ЭСмцХО, 30,1,1 Н.щд О.Н. в узлепри усН ловии, что в ЦП напряжение равно номинальному значениюОн.Блок 10 оценивает значимость взаимс- связей параметров режима узлов распре- целительной сети по Отнсшению к питающему на основании анализа матриц кор5 73реляционных моментов с элементами вида:Эи; аоО;,О аО"Р11.Р аРао,ЗОЭО,ЭЦ;ХЭР,ЗО, щ. - элементы соответствующихматриц чувствительности;ЫО 1,МР),019 ) - дисперсии напряжения, активных и реактивных нагрузок узлов распределительнойсети.матрицы /дО(дО кО 1и, Р 1 ,1 цЯрассчитываются заранее для найболеехарактерных циклов электропотребленияи хранятся в блоках памяти ЭВМ,й Ц 1 45 П Ясона Блок 11 определяет средневзвешенные (математические ожидания) О.Н. всех узлов распределительной сети, кроме питающего, по признаку значимости взаимосвязей между напряжением узла ЦП и напряжениями узлов распределительной сети ЬМ 1 Е К "1 И 14где 11 - число узлов распределительной сети, и передает информацию цифроаналоговый преобразователь 12 в блок сравнения 13, который осуществляет сравнение сигналов, пропорциональных М (Уц) и М (Уср), и по величине и знаку их рассогласования вырабатывает сигнал для изменения уставки регулирования, поступающий в блок 3 автоматического регулирования напряжения. Блок задержки 14 осуществляет временную задержку для исключения влияния кратковременных одключение блоков токовой компенсации 15 отходящих присоединений ствляется заранее по признаку наибол шей значимости взаимосвязи тока по дннения и напряжения на шинах ЦП с коэффициентами статизма по току, определяемыми нв основании данной значимости.Таким образом, обеспечивается минимальное средневзвешенное О.Н. в узлах распределительной сети и автоматическая коррекция по току для узла (узлов), оказывающего наибольшее влияние 10 15 20 25 30 35 40 50 на формирование режима напряжения Ш 1. Для реализации пре,длагаемого устройства не требуются телеканалы и другие средства связи для передачи информации об О.Н. узлов распределительной сети в ЦП, Формула изобретенияУстройство для автоматического регулирования напряжения узла электрической сети, являющегося центром питания распределительной сети, содержащее автоматический регулятор напряжения, управ ляюшую электронно-вычислительную машину с процессором, включающим блоки цамяти с матрицами чувствительности, аналого-цифровой и,цифроаналоговые преобразователи, установленные соответственно на на входе и выходе процессора ЭВМ, коммутатор и блок задержки, выход которого включен на вход автоматического регулятора напряжения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности регулирования напряжения и упрощения схемы регулирования, а также повышения точности настройки регуляторов напряжения, в процессор введены ; блок определения числовых характеристик отклонений напряжения узлов распределительной сети, блок оценки значимости Взаимосвязей параметров режима сети, вход которого соединен с выходом блока определения числовых характеристик отклонений напряжения узлов распределительной сети, блок определения средневзвешенного отклонения напряжения узлов распределительной сети, вход которого подключен к выходу блока оценки значимости взаимосвязей параметров сети, и второй выход блока определения числовых характеристик отклонений напряжения уз лов распределительной сети соединен со вторым входом блока определения средневзвешенного отклонения напряжения узлов распределительной сети; а устройство снабжено статистическим анализатором отклонений напряжения центра питания и блоком сравнения, причем выход статистического анализатора через последовательно соединенные коммутатор и аналого-цифровой преобразователь подключен ко входу блока определения числовых характеристик отклонений напряжения узлов распределительной ,сети процессора, вход цифроаналогового преобразователяк выходу блока средневзвешенных отклонений напряжения узлов распределительной сети, выход соединен с первым входом блока сравнения, ко второму входуектор М. Ы аказ 2442/44 Тираж 783 По БНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., исное филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная,которого подключен выход коммутатора,а выход блока сравнения соединен со входом блока задержки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 64 81, Сборник Регулирование напряжения в электрических сетях". М., "Энергия", 1968, с. 279-286,2. Авторское свидетельство СССР