Устройство для моделирования аккумулирующей электростанции

Изобретение относится к моделированию электрических систем и можетбыть использовано совместно с моделями энергосистем, для анализа устано 5вившихся и переходных режимов.Цель изобретения - расширениекласса решаемых задач.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - эпюра напряжения на накопительном конденсаторе обратимого преобразователя тока.Устройство содержит формирователи1 и 2 импульсов, интегратор З,фильтр 154, модель 5 сверхпроводящего индуктивного накопителя энергии, управляемый источник 6 тока, трансформатор 7,обратимый преобразователь 8 тока, тиристоры 9-12, накопительный конденсатор 13, преобразователи активной14 и реактивной 15 мощности в напряжение, источник 16 опорного напряжения, сумматоры 17 и 18, компараторы19 и 20, регулятор 21 режимов работы 25аккумулирующей электростанции, интегросумматоры 22 и 23, фазовращатель 24, регулируемьй фазовращатель25, усилитель 26 с регулируемым коэффициентом усиления и инвертор 27,Устройство работает следующим образом,Выход устройства для моделирования аккумулирующей электростанцииподключается к модели исследуемойэнергосистемы, Мощность, потребляе-мая или отдаваемая устройством, измеряется и преобразуется в постоянные напряжения с помощью преобразователей активной 14 и реактивной 15 40мощности. С выходов этих преобразователей информация об активной и реактивной мощности поступает в регулятор 21 режимов работы аккумулирующей электростанции на первые входы 45интегросумматоров 22 и 23 соответственно, вторые входы которых являютсявходами задания активной Р и реактивной Ц мощности устройства. Сигналс выхода интегросумматора 22 воздействует на регулируемьй фазовращатель25 по входу задания Фазы таким образом, чтобы свести к нулю разность4 Р = Р - Р (активная мощность устройства регулируется изменением фазынапряжения первичной обмотки трансформатора 7 по отношению к напряжению на выходе устройства). Сигнал свыхода интегросумматора 23 поступает на вход задания коэффициента усиления усилителя 26 с регулируемым коэффициентом усиления, на информационный вход которого подается выходное напряжение Б устройства. Получаемый на выходе усилителя с регулируемым коэффициентом усиления сигнал воздействует через последующие элементы схемы на величину напряжения первичной обмотки трансформатора 7 таким образом, чтобы свести к нулю разность Щ = Я - Я, (реактивная мощность устройств регулируется изменением величины напряжения на первичной обмотке трансформатора).Фазовращатель 24, дающий фазовыйосдвиг около 30 , задает исходную рабочую точку для обеспечения симметрии диапазонов регулирования выдаваемой и потребляемой устройством активной мощности. Сигнал с выхода фазовращателя 24 подается на информационный вход регулируемого фазовращателя 25Выходное напряжение последнего инвертируется инвертором 27, имеющим коэффициент передачи - 1. Сигналы с выходов регулируемого фазовращателя и инвертора используются в качестве опорных сигналов для формирования напряжения на накопительном конденсаторе 13 обратимого преобразователя 8 тока, форма которого представлена на фиг,2. Эти сигналы поступают на вторые входы первого 17 и второго 18 сумматоров, первые входы которых подключены к накопительному конденсатору 13. С выходов сумматоров и от источника 16 опорного напряжения сигналы подаются на первый 19 и второй 20 компараторы, срабатывающие в моменты равенства опорного напряжения и напряжения на накопительном конден. саторе,Первый 1 й второй 2 формирователи импульсов вырабатывают гальвани- чески развязанные сигналы управления тиристорами 9 - 12 обратимого преобразователя 8 тока, который представляет собой мостовой параллельный инвертор тока на неполностью управляемык вентилях. Работа его основана на принципе амплитудно-импульсной модуляции, При отсутствии модулирующего напряжения напряжение на накопительном конденсаторе (фиг.2) имеет пилообразную форму, амплитуда которого задается величиной напрях;ения +По, Частота пилообразного напряже3 1453423 ния определяется величиной тока 1, управляемого источника 6 тока модели 5 сверхпроводящего индуктивного накопителя энергии и емкостью накопительного конденсатора 13. Частота пилообразного напряжения выбрана на 2 порядка выше частоты модулирующего сигнала (рабочей частоты модели).Это позволяет легко выделить модулирующий сигнал фильтром 4. Управляемый источник 6 тока и интегратор 3 моделируют сверхпроводящий индуктивный накопитель энергии (СПИН). Для имитации СПИН различной энергоемкости предусмотрены уставки индуктивности Е, и исходного значениятока 1 накопителя. Ь задается воинтеграторе 3, а 1 - в управляемом источнике 6 тока. Интегратор 3 служит для определения скорости изй 1Ййменения тока накопителя и знака приращения тока. Интегрируемойвеличиной является выходное напряжение 0 управляемого источника 6тока, которое эквивалентно напряжению на зажимах СПИН. Выражениедля выходного тока управляемого источника тока имеет вид: Ус(р) 6 о - Ьр(2) начальное значение токаСПИН;напряжение на зажимахСПИН;индуктивность СПИН;оператор Лапласа. где- постоянная времени интегратора 3;К - коэффициент передачи управляемого источника 6 тока,выходной ток которого является функцией входного управляющего напряжения.В выражении (1) знак приращения определяется .режимом работы СПИН (заряд или разряд). формула из обретения. Устройство для моделирования ак- кумулирующей электростанции, содержащее первый и второй формирователи импульсов, интегратор и фильтр, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в него введены модель сверхпроводящего индуктивного накопителя 5энергии выполненная в виде интегра 1тора и управляемого источника тока, трансформатор, обратимый преобразователь тока, выполненный в виде моста, в плечи которого включены первый,второй, третий и четвертый тиристоры, накопительный конденсатор, преобразователи активной и реактивной мощности в напряжение, источник опорного напряжения, два сумматора, два 15 компаратора, регулятор режимов работы аккумулирующей электростанции,состоящей из двух интегросумматоров,фазовращателя, регулируемого фазовращателя, усилителя с регулируемым 2 п коэффициентом усиления и инвертора,причем выход преобразователя активной мощности в напряжение подключенк первому входу первого интегросумматора регулятора режимов работы ак кумулирующей электростанции, выходкоторого подключен к входу заданияфазы регулируемого фазовращателя регулятора режимов работы аккумулирующей электростанции, информационный 3 О Йход которого подключен к выходу фазовращателя регулятора режимов работы аккумулирующей электростанции,вход которого подключен к выходу усилителя с регулируемым коэффициентомусиления регулятора режимов работы35аккумулирующей электростанции, информационный вход которого подключен к выходу устройства, а вход заданиякоэффициента усиления - к выходу второго интегросумматора регулятора режимов работы аккумулирующей электростанции, первый вход которого подклю"чен к выходу преобразователя реактивной мощности в напряжение, вход 45которого подключен к выходу устройст.ва, к входу преобразователя активноймощности в напряжение и к выходуфильтра, вход которого подключен квыводу первичной обмотки трансфор О матора, первый вывод вторичной обмотки которого подключен к катодупервого и аноду второго тиристоровобратимого преобразователя тока,к первому входу первого сумматора и 55к первому выводу накопительного конденсатора, второй вывод которого под"ключен к катоду третьего, аноду четвертого тиристоров обратимого преобразователя тока, к первому выводувторого сумматора и к второму выводувторичной обмотки трансформатора,анод первого тиристора подключен каноду третьего тиристора, к выходууправляемого источника тока моделисверхпроводящего индуктивного накопителя энергии и к входу интегратора модели сверхпроводящего индуктивного накопителя энергии, выход которого подключен к входу задания величины тока управляемого источника тока, второй вход первого сумматораподключен к выходу регулируемого фазовращателя регулятора режимов работы аккумулирующей электростанции ивходу инвертора регулятора режимовработы аккумулирующей электростанции, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, выходкоторого подключен к первому входувторого компаратора, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения и второму входу первого компаратора, выход которого подключен к входу первого формирователяимпульсов, первый и второй выходыкоторого подключены соответственно куправляющим входам первого и четвертого тиристоров обратимого преобразователя тока, управляющие входы второго и третьего тиристоров обратимого преобразователя тока подключенысоответственно к первому и второмувыходам второго формирователя импульсов, вход которого подключен к выходу второго компаратора, выход первого сумматора подключен к первомувходу первого компаратора, а вторыевходы первого и второго интегросумматоров являются входами задания активной и реактивной мощностей устройства соответственно.1453423 рректор С.Рекм дактор Тираж 667 Заказ 72 дписно ВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва, Ж Т СССР ктна оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул и Составитель Ю,Апица Техред М.Ходани изобретениям и открытиям п Раушская наб д, 4/5