Способ определения величины потерь в сети электроснабжения

/О Е ИЗОБРЕТЕ В.Э. и др. Потериэлектрических сетяхЭнергоатомиздат,е и оцен ри неси рузке. - с, 66, р ВЕЛИЧИН СЕТИ ЭЛ ммет- М,:ис. 32, Н ЕКТРОект ьнои техни ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР(71) Челябинский политехнический институт им, Ленинского комсомола(56) Воротницкийэлектроэнергии вэнергосистем. - М,1983, с. 32.Дрехслер Р. Измерени ка качества электроэнергии иричной и нелинейной нагЭнергоа тамиздат, 1985,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ВСНАБЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к эл ротехнике и измерител ке и моИзобретение относится к электротехнике и измерительной технике и может быть использовано для измерений потерь мощности и энергии в общем вводе сети электроснабжения из-за от- дельных электроприемников, а также из-за отдельных балансируемых энергетицеских составляющих (активной, реактивной и т,д. мощностей) конкретных электроприемниковЦель изобретения - расширение функциональных возможностей при измерении величины потерь электроэнергии на участке общего авода за счет воз" можности раздельного измерения (слагаемых) потерь энергии в цепи общего ввода из-за отдельных электроприемнижет быть использовано для измерениивзаимных потерь мощности и энергиив общем вводе сети электроснабженияиз-за отдельных электроприемников,а также из-за отдельных балансируемыэнергетических составляющих конкрет"ных электроприемников, Цель изобре"тения - расширение функциональныхвозможностей при измерении величиныпотерь электроэнергии на участке ввода - достигается путем раздельногоизмерения потерь энергии в цепи общего ввода из-за отдельных электроприемников в группе, а также из-заотдельных балансирующих ортогональныхэлектрических составляющих каждогоэлектроприемника в потерях общеговвода, Устройство реализующее способ, приводится в описании изобретения, 2 з,п. Ф-лы, 1 ил. ков в группе, а также из-за отдель- ф ных балансируемых ортогональных энер- ф гетицеских составляющих каждого электроприемника и определения доли уцас" файф тия каждого электроприемника в поте" ф рях в общем вводе.Сущность способа заключается втом, что измеряют парные значениясигналов, пропорциональных балансируемым в сети (т,е. составляющая в цепи ввода определяется алгебраицеской суммой качественна одинаковых с ней и составляющих всех электроприемников) качественно одинаковым в каждой паре энергетическим составляющим (например, Я и 0,), которые все в целом образуют ортогональную систему качест 1 Я 2111венно различных энергетических составляющих (например, Р и О ), преимущественно мощностей, перемножают между собой значения постоянного коэффи циента (К) и парных сигналов и инте-грируют полученные результаты. В качестве одного сигнала конкретной пары используют сигнал энергетическойсоставляющей (например, О,) одного 10конкретного электроприемнйка (например, 1-го), а в качестве второго дляуказанной пары и всех парных произведений качественно одинаковых междуэтими парами энергетических составляющих (например, все 1) .используютсигнал энергетической составляющейв общем вводе (например, Р). Полученный в результате этого парногоумножения результат определяют как 20величину мощности (например, ЬРК Ц Р,1, а его интегрированиякак величину энергии (например,И 4,1) потерь на участке общего вводаиз-за выбранной в парном произведении 25энергетической составляющей конкретного электроприемника (например, ).Суммируют найденную величину потерьэлектроэнергии (Щ ) с аналогичнополученными величинами потерь электроэнергии на участке ввода из-за всехостальных качественно разных энергетических составляющих этого конкретного электроприемника (например,Мр ) и определяют полученную сумму(например ЬМ, = Ь 111 + 6 Ч ) как величину потерь электроэнергйи на вводе из-эа подключения этого конкретного электроприемника (например, 1-го)к сети электроснабжения, аналогичнополученные значения потерь электроэнергии из-за каждого электроприемника во всей группе (например, 6 Мг,Ф 4,Ия ) суммируют между собой,а полученную сумму определяют как величину общих потерь электроэнергиина участке общего ввода (Ь 1 У = И, ++ 6 Ы + ,. + И, ). Долю участия каждого конкретного электроприемника(например, 1-го) в общих потерях вовводе бпределяют через отношение най 50денной величины потерь энергии из-заподключения этого конкретного электроприемника к величине общих потерьэлектроэнергии на участке общего ввода (например, Ь, =,ЬИ,/Б ). В случаереализации способа с измерением энергетических составляющих в виде мощностей дополнительно измеряют сигнал,пропорциональньй квадрату действую.щего напряжения сети Бг на участкеввода и перед получением парных произведений энергетических составляющихсигналы энергетических составляющихс общего ввода предварительно делятна этот дополнительно измеренный сигнал (получая, например, 0 /юг иР /О ). В качестве взаимно ортогог9 9нальных сигналов балансируемых энергетических составляющих используютсигналы пропорциональные активным Ри реактивныммощностям. В радиальных сетях электроснабжения без фазоповоротных трансформаторов измеряюттолько сигналы, пропорциональныемгновенным токам ввода (1 ) и электроприемников (гг.,1) безразложения на ортогональные составляющие (так, что мощность потерь в общем вводе, например, из-за 1-го электроприемника (Б Р, = К , 1 ) .На чертеже приведена Функциональная схема устройства для осуществления способа измерения величины потерьэлектроэнергии в сети,Устройство имеет систему электроснабжения с одним источником 1 энергии в цепи 2 общего ввода системыэлектроснабжения с группой из И электроприемников 3 (ЭП ЭПЭП1 фгЭПи) в цепях отходящих линий, в цепяхобщего ввода и отходящих линиях включены датчики 4 (Р) и 5 (Р ) и дат"чики 6 ( ) и 7 ( ) реактивной мощности, в цепь общего ввода включенсогласующий Фазоповоротный трансформатор 8, выходы датчиков 4 и б активной и реактивной подключены к первымвходам блоков 9 и 10, к вторым входамкоторых подключен выход датчика 11квадрата действующего значения напряжения сети на участке ввода, а выходы подключены к первым входам множительных блоков 12 и 13 всех каналов,к вторым входам которых подключенывыходы соответствующих датчиков 5,и7 активной и реактивной мощности, выходы которых подключены к входам соответствующих интеграторов 14 и 15,выходы которых являются, выходами устройства и подключены к входам сумматоров и входам сумматоров 17 и 18 соответственно, выходы которых являютсявыходами устройства и подключены квходам сумматора 19, выход которого.является выходом устройства и подключен к первым входам делителей 20, к5 15521 вторым входам которых подключены вы" ходы сумматоров 16.Выходные сигналы устройства пропорциональны следующим величинам:ЬРр и ьР; - потерям мощности во вводе из-за активной и реактивной мощностей 1-го электроприемника;ьМи ЬУ; - потерям энергии во вводе из-за активной и реактивной 10 мощностей 1-го электроприемника,ЬИи Ь - потерям энергии и доле этих потерь в общих потерях во вводе из-за 1-го электроприемника,5 Ы 4 У и ЬЫ - общим потерям энергйи во вводе из-за всех электро- приемников, из-за их активной Р и реактивной Р, мощностей всех электро- приемников.При пренебрежении эффектом вытеснения потери мгновенной мощности .6 Р в проводнике с сопротивлением Г. в цепи 2 общего ввода определяются квад" ратом мгновенного тока д в цепи вводаЬ Р д кф (1) 25После интегрирования этой первичной Формулы (1), умножений на различ" ные Функционалы от напряжения сети получаютея всевозможные вторичные Формулы, определяющие потери через действующее значение тока во вводе 1, полную мощность Яг,. ее балансируемые ортогональные энергетические составляющие Х , Ъ Е- общем случае или Р , 0 - в частном случае (1). Свойство балансируемости в об" щем вводе выражается Формулами: каждая - для составляющих одного качест" ваХ, Х+ Х +а + Хг +У " У + Т + + У Ф; (2)Р д Р, + Р +.+ Р +=Я+0 +.+0;+." а ортогональностиВг = Хг + уг +., (3)с,г - рг + 245где 11 У; или Р, О - балансируемые энергетические составляющие разного качества одного т-го электроприемника. Под обобщенными энергетическими показателями Х, У Е могут помимо50 Р и Я понижаться мощности несимметрии, искажений и другие, определяющие полную мощность Б по формулам (2) и (3)55Энергию потерь ЬИ в общем вводе из-за балансируемой энергетической составляющей Х1-го электроприемника3из группы определяется интегрировани 11 6ем мощности потерь ДРх которую определяют по формулефЬ) 1 0где К - постоянный коэфФициент, зависящий от активного сопротивления ввода К; Х - соответствующая качествен" но одинаковая электрическая составляющая в цепи общего ввода. В конкретных случаях, когда Х - это, например, активная мощность Р, то с уточняющей поправкой на квадрат действующей напряжения. сети 02 на участке ввода, Формула (4) преобразуется к видуьР = К -1" - -.Р РЦг(6)а когда Х - это мгновенный ток д, тоЬР Кд д (7)Суммирование знаценйй потерь мощностиили энергии из-за качественно однойсоставляющей (1) или (5) по всемэлектроприемникам группыЮЕьРх = К (Х +.+Х +++ Х )Х = КХ 2 =БР (8)2:ди. = ь, (9)М х,Ех дает значение мощности или энергии потерь во вводе из.-за одной составляющей Х суммирование значений потерь мощности или энергии (8) или (9) по всем взаимно ортогональным составляющим определяет значение общих потерь мощности или энергии во вводе=К Бг =ЬР., (10)- ЯА ь 1 а (11)Ах,ччто согласуется с формулами (2) и (3). Суммирование значений потерь мощности или энергии (4) и (5) для одного электроприемника по всем ортогональным составляющим определяет его участие в общих потерях, во вводе;.:Б ьР ЬР (12)А х 1Я ьЫ;А =ЬМ; (13)А.х,ч,.а деление полученных значений на общие потери определяет значение долевого участия электроприемника в общих потерях энергииЬьъ 7К ак видно из Формулы (ч) величинаучастия конкретной энергетической составляющей конкретного электроприемника в потерях в цепи общего ввода пропорциональна величине самой сос 5 тавляющей Х и сумме. подобных величин по всей группе Х . При разных знаках Х; и Хе величина участия становится отрицательной (электроприемник стано ится компенсатором) .В устройстве измеряются балансирумые ортогональные энергетические составляющие: активная Р и реактивнаямощности. 15На выходах делителей 9 и 10 Форми уются сигналы Р/Б и 0 /11Эти игналы поступают на первые входы ножительных блоков 12 и 13 всех изерительных каналов электроприемников. На вторые входы поступают сигна ы с датчиков 1 и 7 активной и реакивной мощностей в цепях соответствующих электроприемников. На выходахножительных блоков 12 и 13 Формирутся выходные сигналы 1 Р, и дР, . апример, для первого канала и первого электроприемника (ЭП 1) Формируются выходные сигналы д Р, = К ",-; ЬР= К ",-" (15) с точностью до коэФФициента 1, определяющие потери мощности в цепи общего ввода из-за активной Р и реактивной Я, мощностей первого электрогприемника. После интегрирования полученных сигналов интеграторами 11 и 15 на их выходах, например, для первого канала Формируются сигналы потерь энергии ЬИ,р и бУ 1 на 40 участке ввода из-за активной и реактивной мощностей первого электроприемника, На выходе, сумматора 16 получается сумма указанных потерьЬ, = Дйр + 1, (16) 45т.е. величина по 1 ерь энергии в общем вводе из-за первого электроприемника.На входы сумматоров 17 и 18 поступают сигналы дИ и 5 И со всех ка." налов и Формируются выходные сигналы потерь энергииЬЧр = ЬИ 1 р + ЬИр + еедну фЯя + 60 щ + е а(17)в общемвводе из-за активных и реактивных составляющих всех электроприемников группы, Эти сигналы суммируются сумматором 9, на выходе которого Формируется сигнал=дМ +д 1 (18) потерь электроэнергии в цепи ввода из-за всех электроприемников. Последние сигналы могут быть получены также известным способом через интегрирование квадратов активных и реактивных мощностей Р и 0 , измеренных прямо в цепи ввода, например, с выходов датчиков ч и 6, последующего умножения результатов на постоянный коэФФициент, определяемый сопротивлением цепи ввода К . Долевое участие электроприемников в общих потерях определяется по каналам сигналами на выходах элементов 20 деления найденных сигналов, например,ЬИ, ЬМг- -"-ф ЬМЮФормула и з обретенияСпособ определения величины по" терь электроэнергии в сети электроснабжения, заключающийся в том, что измеряют значения двух сигналов, пропорциональных энергетическим состав" ляющим, например активным и реактивным мощностям, причем в качестве одного сигнала измеряют значение энергетической составляющей в общем вводе, перемножают между собой значения постоянного коэФФициента и двух сигналов и интегрируют полученные результаты, о т л и ц а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей за счет раздельного определения потерь энергии в цепи общего ввода из-за отдельных электро- приемников в группе и определения доли участия каждого электроприемника в потерях в общем вводе в качестве второго сигнала, измеряют значение энергетицеской составляющей одного конкретного электроприемника, величину мощности определяют в результате перемножения, а величину потерь электроэнергии на участке общего ввода из-за энергетической составляющей выбранного конкретного электроприемника - в результате интегрирования, определяют величину потерь электроэнергии во вводе из"за этого конкретного электроприемника в сети электроснабжения в результате суммирования велицины потерь электроэнергии из-за одной энергетической составляющей с аналогично полученными величинами по".Составитель С.Сафохинедактор 8.Бугренкова Техред Л.Сердюкова Корректор М,Муск Заказ 3278 НИИПИ Госуд Под обретениям и открыт Раушская наб д. 4сное Т СССР твенного комитета по 113035, Москва, Жводственно дательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 191 915 терь электроэнергии на участке ввода из-за остальных качественно различных составляющих этого конкретного электроприемника, определяют величину общих потерь электроэнергии на участке общего ввода в результате суммирования аналогично полученных значений потерь электроэнергии из-за каждого электроприемника во всей группе, оп" ределяют долю участия каждого конкретного электроприемника в общих потерях во вводе, как отношение величины потерь электроэнергии из-за подключения этого конкретного электро- приемника к величине общих потерь электроэнергии на участке общего ввода. 52111О2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при реализацииспособа с измерением энергетических5составляющих в виде мощностей допол)нительно измеряют сигнал, пропорциональный квадрату действующего напря-жения сети на участке ввода, и делятна него значения сигналов энергетических составляющих с общего ввода.,3, Способ по и.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в радиальных сетях электроснабжения без фазоповоротных трансформаторов измеряют толькосигналы, пропорциональные мгновеннымтокам ввода и электроприемников безразложения на ортогональные составляющие,