Способ регулирования напряжения узла электрической сети

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4 Н 02,Т 3/12 ИСАНИЕ БРЕТЕН ТЕЛЬСТВУ ВТОРС У ммы, 3 и лектричоит из ская система (фи питающей системы мной системы 2 с ектропередач 3,1 нагрузки 4,5,-с ями Р Р, Р,.ктричесдля управлениких систем. Цель м и эл Е, п 1 илиний э 2 ю изобретенистойчивости повьг ающей о т вляетс оты пи злов ш ными мощи электрическои с ванин напряжениНа Фиг. пре кая система; на мы регулировани соб; на фиг. 3 напряжения. я со-.узла,средстнхронныхеских тричеса систе регулировани компенсаторо конденсаторо пряжения - с атарей стати егулируемых ран ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРИф 553720, клН 02,т 3/12,(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯУЗЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля управления режимами электрических систем, Целью является повышениеустойчивости работы питающей электрической системы при регулированиинапряжения в узле. Способ заключается в том, что измеряют активную мощность системы, выделяют из измеренИзобретение относится к электртехнике и может быть использовано стемы при регулиря в узле.дстлвлена элекФиг, 2 - схемя, регулирующая спсхема регулятора ной мощности величину, пропорциональную колебаниям этой мощности насобственной частоте системы, преобраэуют эту величину в соответствии спередаточной функцией 11(Р)= К Р/а(Р) С, где К - коэффициентдемпфирования колебаний роторов активной мощности питающей системы;С - коэффициент, характеризующийжесткость связи питающей системы сприемной, или коэффициент пропорциональности между углом ротора,3 иактивной мощностью системы 6 Рс;а (Р) - передаточная Функция узланагрузки, показывающая, как изменяется активная мощность нагрузки приизменении напряжения в узле. Затемсуммируют эту преобразоВанную величину с напряжением и током узла наг,рузки и осуществляют регулирующеевоздействие в зависимости от этой Схема системы регулировани держит регулятор 6 напряжения построенный на базе известныхгде Т - механическая постояннаяЛвремени роторов синхронных 25генераторов питающей системы;ЬР - приращение активной мощности питающей системы.При этом из баланса мощности следует, что г- ЬР 1 ЬРс ЬРн ЬРс фДР=;Г ЬР где ЬР,35 приращение активных мощностей узлов нагрузки;приращение активной мощности отдаваемой питающейсистемой в приемную,40= с 3,С - коэффициент, определяемыйпараметрами системы.Тогда уравнение движения роторовгенераторов питающей системы имеетвид+ С 3 = -ЬР. Решение этого уравнения имеет 50вид 8(т,) = Авз.п(ц + ср ),где А и р определяются начальными условиями;1 Г,(й =в- собственная частотТ.колебаний роторовгенераторов питающей системы,55 форматоров, блок 7 измерения активной мощности питающей системы, входными сигналами которого являются ток= 11 Т соя(р, где р - угол междунапряжением и током системы, блок 8определения колебания активной мощности системы на собственной частоте (Я), который по существу являетсярезонансным Фильтром на частоте ЯРегулятор 6 напряжения (Фиг.З)состоит из передаточного звена 9,сумматора 10 и исполнительного блока 11. 15Уравнение движения ротора генераторов питающей системы при малыхотклонениях угла (3) между ЭДС питающей и приемной синхронных систем имеет вид 20д -Я 7 - гТ , - + ЬР = О,Аналогично изменяется активнаямощность питающей системыЬР (Ф) = С 8(1),т.е. при действии возмущения в системе происходят незатухающие колебания угла 3 и активной мощности, что может привести (при достижении углао8 = 90 ) к потере синхронной устойчивости питающей системы относительно приемной. Повышение устойчивости при регулировании напряжения узлов нагрузки состоит в том, чтобы такое регулирование создавало демпфирующий момент (мощность) при колебании роторов активной мощности синхронных генераторов питающей системы. Для этого с позиции уравнения движенияа 1необходимо, чтобы ЬР = К --- , иЫ фтогда уравнение движения роторовгенераторов системы будет иметь вида 1 а 8Т-- +К- -- +.СГ= Оа ЙСт.е. в уравнении появится демпфируюй 8щий член К --- и колебания углаЫактивной мощности системы будут затухающими и питающая система сохранит синхронную устойчивость относительно приемной.Активная мощность узлов нагрузки зависит от приложенного напряжения (11), причем эта мощность возрастает при повышении напряжения, т.е. каждый узел нагрузки характеризуется динамической характеристикой активной мощности по напряжению:ДРИ)а (+): иЬЩ 1)т.е. при повышении напряжения мощность нагрузки изменяется во времени в соответствии со своими динамическими характеристиками и возрастает при этом.1Введем передаточную функцию узла нагрузкиД Р(Р)= 1(Р) аР, (Р);К Ра(Р 7 С фгде И(Р) - изображение по Лапласузакона регулирования напряжения в узле зависимости от колебания активноймощности в системе.При таком законе регулированиянапряжения в узле в зависимости отколебания активной мощности питающей. системы эти колебания демпфируютсяи система повьппает устойчивость работы, При этом собственная частотаколебаний активной мощности равнаСО =Снижение колебания активной мощности в системе за счет регулированиянапряжения узлов нагрузки также снижает колебания напряжения у потребителей, что не противоречит использованию способа регулирования напряжения узла при повьппении устойчивости питающей системы,Система работает следующим образом,Допустим в питающей системе насобственной частоте возникли колебания угла, активной мощности,что может йривести к потере устой чивости системы, Блок 7 измеряетактивную мощность, а блок 8 определяет колебание мощности.На исполнительный блок 11 регулятора 6 напряжения поступает управляющий сигнал с сумматора 10. Вход К Р1(Р) т та Р С 25где К - коэффициент демпфированияколебаний роторов, активноймощности, питающей системы;С - коэффициент, характеризующий жесткость связи питающей системы с приемной иликоэффициента пропорциональности между углом ротора 3и активной мощностью системы Ьрс у,а(Р) - передатонная функция узланагрузки, показывающая какизменяется активная мощностьнагрузки при изменении напряжения в узле: 30 35 40 1 Р(Р) нДЩР 7 Потери устойчивости системы воз можны на частоте собственных колебаний. Для выделения колебаний активной мощности (Фильтрации) на этойчастоте служит устройство 3Это позволяет отстроиться от слу чайных изменений активной мощностисистемы, которые возможны, например,при изменении нагрузки. Повышениеустойчивости питающей системы увеличивает надежность электроснабжения.55Формула изобретЕния Способ регулирования напряженияузла электрической сети, состоящий 95306ными сигналами сумматора являютсязадающее напряжение узла 11, напря-,жение отрицательной обратной связи5-П и компенсирующей сигнал по току-У, +1 решается задача поддержаниянапряжения в узле при действии10 возмущений в сети. Для повышения устойчивости питающей системы при регулировании напряжения узла дополнительно устройством 7 (Фиг.2) измеряют активнуюмощность системы, устройством 8 определяют (фильтруют) колебания мощности на собственной частоте системы ис помощью звена 9 обеспечивают необходимый закон регулирования напряже 20 ния в узлеТаким образом, передаточная функция звена 91469530 10 15 Пиааюиаясистема Рс 2 итамщаоисмена Оуиекнап система ЗОЛ в том, что измеряют напряжение и ток узла нагрузки, суммируют нх и изменяют напряжение в узле, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения устойчивости питающей системы, измеряют активную мощность Р системы, выделяют из измеренной мощности величину, пропорциональную колебаниям этой мощности на собст/ венной частоте системы, преобразуют эту величину в соответствии, с передаточной функциейК Ра"717 Юф где К - коэффициент демпфированияколебаний роторов активноймощности питающей системы; С - коэффициент, характеризующий жесткость связи питающей системы с приемной или коэФ- фициента пропорциональности между углом ротора 3 и активной мощностью системы ЬРе,аа(Р) - перадаточная функция узланагрузки, показывающая, какизменяется активная мощностьнагрузки при изменении напряжения в узле и упомянутое .изменение напряжения осуществляют пропорционально суммепреобразованной величины .суказанной суммой. Приемникасисеена 3.в1469530 тавитель О.НаказнаяРед Л.Сердюкова Корректо ипенко Редактор Т.Лазоренко каз 1362/55 Тираж 60 Подписи осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, 3-35, Рауаская наб., д. 4/5 ВНИИПИ роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,10