Автоматический регулятор конденсаторных батарей (его варианты)

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК И 9) (1 0 ОБРЕТЕНИЯ САНИЕ ВТОРСН ЕЛЬСТВ атОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПМ(71) Рижский опытный завод "Энергоавтоматика"(56) 1. Устройство автоматическое типа АРКОН. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Рижский опытный завод "Латвзнерго", 1975.2. Техническое описание полу- электронного регулятора реактивной мощности типа ЗВК фирмы "ЧЕМ", Берлин, 1977, с. 4.3. Техническое описание электрон" ного регулятора реактивной мощности. Конденсаторы, Каталог фирмы "Финский кабельный завод",(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР КОНДЕНСАТОРНЫХ БАТАРЕЙ (ЕГО ВАРИАНТЫ)(57) 1, Автоматический регуляторконденсаторных батарей, содержащийдатчик реактивной мощности, задчик уставок, соединенный с входомреагирующего органа, к выходу кото-,рого подключены элемент времени ивыходной блок, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияэффективности регулирования, онснабжен датчиком активной мощности,сумматором и делителем, причем выход датчика активной мощности непосредственно, а выход датчика реактивной мощности через делитель соединены с сумматором, выход которого подключен к второму входу реагирующего органа.1096628 ргосисте- дискретбатарей Б) 2, Автоматический регулятор конденсаторных батарей, содержащий датчик режимного параметра, задатчик уставок, соединенный с входом реагирующего органа, к выходу которого подключены элемент времени и выходной блок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности регулирования, он снабжен датчиком активного тока, датчиком напряжения, двумя делителями.и двумя сумматорами, причем в качестве датчика режимного параметра используют датчик реактивного тока, а задатчик уставок выполнен в виде источника стабильного напряжения, выход датчика активного тока непосредственно, а выход датчика реактивного тока через делитель подключены к сумматору, выход которого подключен к входу реагирующего органа, к второму входу которого подключен второй делитель, соединенный с вторым сумматором, входы которого соединены с датчиком напряжения и источником стабильного напряжения. Изобретение относится к автоматическому регулированию в эне мах, а именно к устройствам ного регулирования мощности косииусных конденсаторов (К 5Известен ряд устройств регулирования мощности КБ. Все они содержат чувствительную часть, орган выдержки времени, выходную часть. Чувствитель ная часть выявляет необходимость и направление регулирования (отключение или включение КБ), орган выдержки времени выявляет целесообразность подачи команды регулирования, выходная часть подает нужные сигналы 15 необходимой мощности на исполнительный элемент.Однако такие регуляторы мощности КБ существенно отличаются друг от друга тем, по какому признаку ведет ся регулирование, т.е. по параметру регулированияИзвестен автоматический регулятор для конденсаторнрй батареи, содержащий преобразователь тока, подключенный к сравнивающему элементу, к 3. Автоматический регулятор конденсаторных батарей, содержащий датчик режимного параметра, задатчик уставок, соединенный с входом реагирующего ор - гана, к выходу которого подключены элемент времени и выходной блок, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности регулирования, он снабжен фазовым детектором тока, датчиком напряжения, дели,телем, причем в качестве датчика режимного параметра используют фазоповоротный блок напряжения, а задатчик уставок выполнен в виде источника стабильного напряжения, выход фазоповоротного блока напряжения подключен к входу фазового детектора, выход которого соединен с входом реагирующего органа, к второму входу которого подключен делитель, соединенный с сумматором, входы которого соединены с датчиком напряжения и источником стабильного напряжения. ыходу которого подключена цепь после овательно включенных элемента выбора ставок и источника опорного напряжения, причем канал управления секциеисодержит элемент выдержки времени иисполнительное реле 1 . Зтот регулятор позволяет осуществить регулирование конденсаторнойбатареей либо по направлению с компенсацией реактивным или активнымтоком, либо по реактивному току.Известен регулятор, обеспечивающий регулирование по углу между токоми напряжением, содержащий блок выделения сигнала реактивного тока, пороговое устройство, элемент выдержкивремени, выходной блок 2 .Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является автоматический регулятор конденсаторнойбатареи, содержащий датчик реактив -ной мощности, задатчик уставок,соединенный с входом реагирующего органа, элемент времени и выходнойблок,(4) Этот регулятор осуществляет регулирование по реактивной мощности 3.Недостатком известных регуляторовявляется то, что они не обеспечиваютрегулирование согласно новым требованиям,В настоящее время при решениизадачи оптимальной компенсации реактивной мощности получил признаниесистемный подход. 1 ООт крупных потребителей с присоединенной мощностью .750 кВА и вышетребуется, чтобы в течение получасамаксимальной активности нагрузкиэнергосистемы Р,из сети энергосистемы потреблялась реактивная мощность Я , а за период наименьшейактивной нагрузки энергосистемы Р,из сети энергосистемы потребляласьили в нее генерировалось средняяреактивная мощность Я 2. Если график нагрузки крупного потребителяэлектроэнергии по времени наступления максимума мало отличаетсяот графика нагрузки энергосистемы, 25то можно выявить соответственно т.е. во время максимальной активной нагрузки потребителя Рд должна обмениваться реактивная мощность 01 а во время минимальной активной нагрузки потребителя Рп должна обмениваться с энергосистемой реактивная мощность Я.Условие (1) можно записать системой уравнений При этом постоянные А и В должны быть выражены как решения системы уравнений (2), т.е.пч 1 п(Р 2А=)4 э 1-4 ыоср 1 псрг (3)я -0При этом подразумевается, что величина ЯЗ иявляются экстремальными значениями обмениваемой с энергосистемой реактивной мощности.Твгда оба равенства (2) можно заменить одним Р - АЯ = В,где Ц - обмениваемая с энергосистемой реактивная мощность 28 4Равенство (4) предполагает, что при промежуточных значениях Рбудут промежуточные (не экстремальные) значения мощностиНо ввиду того, что величина В постоянна для всех режимов потребления, ее и можно принять за параметр регулирования, который регулятор дискретного регулирования поддерживает постоянным с точностью до ширины зоны нечувствительности (ЗН).Ни один из вышеуказанных регуляторов не обеспечивают данный параметр регулирования. Целью изобретения является повышение эффективности регулирования 1.,Поставленная цель достигаетсятем, что в автоматический регуляторконденсаторных батарей, содержащийдатчик реактивной мощности, задатчик уставки, соединенный с входомреагирующего органа, к выходу которого подключены элемент времени ивыходной узел введен датчик активной мощности, сумматор и делитель,причем выход датчика активной мощности непосредственно, а выход датчика реактивной мощности через делитель соединены с сумматором, выходкоторого подключен к второму входуреагирующего органа,По второму варианту автоматический регулятор конденсаторных батарей, содержащий датчик режимногопараметра, задатчик уставок, соединенный с входом реагирующего органа,к выходу которого подключены элементвремени и выходной блок, снабжендатчиком .активного тока, датчикомнапряжения, двумя делителями и двумясумматорами, причем в качестве датчика режимного параметра используютдатчик реактивного тока, а задатчикуставок выполнен в виде источникастабильного напряжения, выход датчика активного тока непосредственно,а выход датчика реактивного тока черезделитель подключены к сумматору, выход которого подключен к входу реагирующего органа, к второму входукоторого подключен второй делитель,соединенный с вторым сумматором,входы которого соединены с датчикомнапряжения и источником стабильногонапряжения.По третьему варианту автоматический регулятор конденсаторных батарей,содержащий датчик режимного парамет 1096628ра, задатчик уставок, соединенныйс входом реагирующего органа, к выходу которого подключены элемент времени и выходной блок, снабжен фазовымдетектором тока, датчиком напряжения,делителем, причем в качестве датчикарежимного параметра используют фазоповоротный блок напряжения, а задатчик уставок выполнен в виде источникастабильного напряжения, выход фазоповоротного блока напряжения подключен к входу фазового детектора, выходкоторого соединен с входом реагирующего органа, к второму входу которого подключен делитель, соединенный ссумматором, входы которого соединеныс датчиком напряжения и источникомстабильного напряжения,На фиг, 1 - 3 показаны структурные схемы вариантов предлагаемого 20устройства.Схема (фиг, 1) содержит датчикактивной мощности, подключенный ксумматору 2, .датчик 3 реактивноймощности, подключенный через делитель 4 к тому же сумматору 2, выходсумматора 2 подключен к первому входуреагирующего органа 5, задатчик 6уставок подключен к второму входу1реагирующего органа 5. Элементы 1-6 ЗОобразуют чувствительную часть регу-лятора. Выход реагирующего органа5 подключен к органу выдержки вре"мени и выходному блоку устройства,на схеме показаннымй одним блоком 7.Датчик 1 обеспечивает на выходевеличину, пропорциональную активноймощности потребителя Р , датчик 3 величину, пропорциональную реактивной мощности потребителя Я.При помо Ощи делителя 4 на вход сумматора 2подается доля А реактивной мощности.Задатчик уставки устанавливает порогиреагирующего органа 5, соответствующие двум границам ЗН регулятора и 4соответственно уставке параметра ре-,гулирования В. Реагирующий орган 5срабатывает, когда величина с выходасумматора 2 достигает одного из порогов и дает команду на орган выдерж; 5 Оки времени и выходную часть 7. Схема (фиг. 1) обеспечивает регулирование согласно выражения (4) при условии, что константы А и В выб" раны в соответствии с выражениями (3). Схема содержит датчики мощности, которые сложнее, чем датчики активного и реактивного тока. Схема (фиг. 2) также реализует регулирование в соответствии с выражением (4), но здесь используются датчики активного 8,и реактивного 9 тока. Это вытекает из выражения (4) которое можно записать в виде(7)Но о можйо приближенно выразить как разностьв -,О-, (8) ОкЕсли положить, что /О исовпадают при О = 0,9 й 0 = 1,1, то в = 2,01, й = 1. При этом расхождение между "О и Ь при О = 1,00 составляет +17, при О = 3,2 - -37; при О = 0,8 - -3,27.Такая погрешность при фиксации мощности вполне допустимаТаким образом, при использовании датчиков активного и реактивного тока регулирование производится в соответствии с выражением2 Щ 4 - - В Структурная схема регулятора в соответствии с (9) изображена на фиг. 2. Она содержит датчик 8 активного тока, подключенный к .сумматору 2, датчик 9 реактивного тока, подключенный через делитель 4 к тому же сумматору 2, выход сумматора 2 подключен к первому входу реагирующего органа 5. Задатчик уставки состоит из источника 10 стабильного напряжения и датчика 11 напряжения,подключенных через сумматор 12 задатчика уставки к делителю 13, выход которого подключен к второму входутент", г. Ужгород, ул.Проектная 7 10966 реагирующего органа 5.Выход реагирующего органа 5 подключен к блоку 7, представляющему элемент времени и выходной блок регулятора.При помощи блоков 8,9 и 4 и сумматора 2 реализуется левая часть равенства (9), при помощи блоков 10, 11 и 13 и сумматора 12 . - правая часть равенства (9), отображающего с малыми погрешностями закон регу лирования (4) .Схема на фиг, 3 позволяет получить с малыми погрешностями закон регули- рования (4), используя только один датчик тока. Выход фазоповоротного 15 блока 14 напряжения подключен к датчику тока - фазовому детектору тока 15, выход которого подключен к первому входу реагирующего органа 5. Задатчик уставки состоит из ис О точника 10 стабильного напряжения и датчика .11 напряжения, подключенных через сумматор 12 задатчика уставки к делителю 13, выход которого подключен к второму входу реагирую щего органа 5. Вход реагирующего органа 5 подключен к блоку 7, представляющему элемент времени и выходной блок регулятора.Фазоповоротный блок 14 напряжения поворачивает вектор напряжения на угол О(, На выходе фазового детектора 15 тока получаем величину3 Р = 3 01 О (Я Ф к) 7 (10) де 3 - угол между током и напряжением потребителя.ФВеличину 3 можно разложить по тригонометрической формуле т3 Звал соек асов(у вюзи,Ф (11)гдь 1 зп Ч 1 - реактивная составляющаятока потребителя 11 сов- активная составляющаятока потребителя 1 щ .Разделив правую часть выражения(11) на з,дп М, , получаема сЯы 3 (12)Отсюда, следует, что установка в фазоповоротном блоке 14 напряженияугол, определенный из выражениясТд М,= А, получаем закон регулирова-,ния (7), который обеспечивается структурной схемой (фиг. 3) .