Способ управления статическим компенсатором реактивной мощности

.8016549 А 1 023 3/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 36132/07(56) Авторское В 1272401, кл.Авторское с Р 1279015, кл. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМКОМПЕНСАТОРОМ РЕАКТИВНОИ МОДНОСТИ(57) Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использованопри разработке системы управлениястатическими компенсатораии реактивной мощности. Цель изобретения - оптимизация одновременно нескольких параметров режима электрической сети,Способ включает сравнение напряжений. Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в статических компенсаторах реактивной мощности (СТК) для обеспечения качества электроэнергии одновременно по нескольким показателям.Цель изобретения - оптимизация од новременно нескольких параметров режима электрической сети,На чертеже представлена функциональная схема устройства для его реализации. 2сети со сформированным сигналом П.,учитывающим текущее значение реак-тивной мощности нагрузки, линейныенапряжения сети, и сравнение этогосигнала с двумя уровнями уставки,со-,ответствующими максимальному и минимальному допустимому уровню напряжения сети. В зависимости от результатов сравнения формируют и выбираютодин из 3-х уровей по реактивноймощности койпенсатора: равный реактивной мощности нагрузки, если Плежит внутри диапазона допустимыхизменений напряжения сети,если Цс вьпде максимально допусти"мого значения напряжения или (1 ,если 11, имеет уровень ниже минимально допустимого. Сформированныйуровень сигнала реактивной мощностираспределяют по фазам статическогокомпенсатора таким образом, чтобыобеспечить не только требования системы по компенсации реактивной мощности, но симметрию и допустимыеуровни линейных напряжений. 1 ил. Схема содержит нагрузку 1, статический компенсатор 2, датчик 3 мощности, трансформаторы 4 напряжения, трансформаторы 5 тока, блок 6 формирования .сигнала сравнения, блок 7 формирования уставки по мощности короткого замыкания сети, ,блок 8 сравнения, блок 9 формирования уставки по максимально допустимому напряжению, блок 10 формирования уставкн по минимально допустимому напряжению, коммутатор 11, блок 2 формирова 1654918ния сигнала уставки по максималь-ной мощности СТК, блок 13 формирования сигнала уставки по минимальноймощности СТК, каналы 14-16 управления СТК и блок 17 формирования импульсов.Устройство работает следующим об"разом.Пусть в трехфазную сеть, содержащую нагрузку 1, включен СТК 2 реактивной мощности в ходе управлейия котосфым должны быть обеспечены требованияЭлектрической сети к качеству элекроэнергии, а ииейцо симметрия ли"йейных напряжений, уровни линейныхйапряжений н пределах допустимыхзначений, компенсация реактивной мощйости нагрузки.Управление СТК 2 осуществляетсяСледующим образом. С помощью датчика 3 реактивной мощности, подключенного после СТК 2, измеряют текущееЗначение реактивной мощности нагрузКи (. В качестве входных сигналовдля датчика реактивной мощности исПользуются линейные напряжения сети,снимаемые с трансформаторов 4 напряжения, и фазные токи нагрузки, измеряемые с помощью трансформаторов 5тока. В блоке 6 формируют сигналНапряжения цс, равный0 = (- - +3) хОнсР= 8",цдв цьс цсд х -. ееее ееЕ еЮ гшшее еЮ еее еее ееЦдь цвс Цьс ЦсА ЦсА0 АЬдля чего на входы блока формироваНия сигнала сравнения подаются напряжения с датчика 3 реактивной мощности и трансформаторов 4 напряжения, а также сигнал уставки, формируемый в блоке 7 пропорционально мощности короткого замыкания сети Б ,Полученный сигнал напряжения 0 поступает на вход блока 8 сравнения, в котором сигнал цс сравнивают с напряжениями уставки по максимальномакс допустимому напряжению цда, формируемому в блоке 9, и минимально допустимому напряжению 0формимик руемому в блоке 10, дпя его выходы блоков формирования уставки 9 и 10 соединены,с соответствующими входами блока 8 сравнения.ми максставки напряжений 1 ц а и цф устанавливают исходя из требованийи с блока 13 формирования сигнала по минимальной мощности СТК (1 Ми 30 ми= 10 З, (- - -+Э цс -ЦдвМИК Ц ЦДАми минЬай Ж + Ма Ю) (2)5 цес цсд Коммутатор 11 подключает объединенные входы каналов 14-16 управления СТК по Фазам к выходу датчика 3 реактивной мощности нагрузки, если напряжение на управляющем входе коммутатора равно цс, и взводу одного из блоков формирования сигнала по 40 максимальной мощности 12 СТК и мини" мальной мощности 13 СТК соответственно при сигнале на управляющем входе коммутатора 11, равном Цвминили цд . В каналах 14-16 управле 50 ния СТК по фазам уровень входного сигнала изменяется пропорциональнозначениям линейных напряжений сетиЦд цс, ЦсА и напряжению на входеблока 8 сравнения. Причем уровеньнапряжения на выходе канала 14 управ"ления СТК по фазам АВ формируют в соответствии с выражением1 нагрузки и уровнем отключений напря 1жения, например 15 Е от номинальногонапряжения сети, как регламентируетГОСТ на качество электроэнергии. В 5 ,, зависимости от результатов сравненияЦСр с Ц а и 0 а на выходе блока 8ма кс мипоявляются сигналы цср, еслимив маке смаксОдоп б Цср0 оп в Цд а, еслиМаКС АЛКИ а ф,и и00, иЦ а, еслиЦ ЦАОАУказанный блок легко реалйзуетсяна основе усилителя-ограничителя ваналоговом виде или логического оператора на управляющей ЭВИ. Выходнойсигнал блока 8 подается на входы каналов 14-16 управления СТК по фазами на управляющий вход коммутатора11. Одновременно на входы коммутатора 11 подаются сигналы с блока 12формирования сигнала по максимальной мощности СТК (1 Маец мас цц 10,3 ( ААО+максМ сд (1)1654918------ , -- (ПЛ - "аа) ЖС: цсд Ь.к 8 ( АВ Вс + ЦДВ"сд + ПВС 11 СА) - ЗПА Ц11 по Фазам ВС Ж Пвс) ПА П с П тк з ю а 2 113 (АВ 1 вс Ав "сА + вс сА) 3 девс сА(11 А - 11 д) 11 деЛ0о = -- ; -- ," - "-.Ю,2 .с 1 ь (5)8 11 Аввс + АвсА+ всд) 3 дввс сА Э У со - 11 Ав0=108 - у Аь = к ПАв 5 Уса - ПсдО =10 8сД кПсд,40 тде 11 - напряжение на выходе блока8сравнения Я;,. - уровень сигнала на выходекоммутатора 11.Каналы управления СТК по Фазамосуществляют распределение выбранноймощности СТК по Фазам с целью симметрирования,линейных напряжений такимобразом, чтобы соблюдался балансреактивной мощности между нагрузкойи СТК, Блоки формирования сигналапо максимальной 12 и минимальноймощности 13 СТК работают в режимахограничений в тех случаях, когдатребуемой по условиям баланса реактивной мощности нагрузки Л недоста/точно для обеспечения условия поуровням отклонений напряжений. Сформированные на выходах каналов 14-16управления СТК сигналы преобразуютсяв блоке 1 Формирования импульсов вимпульсы управления реакторами илисекциями конденсаторных батарей СТК 2.Реализация всех укаэанных блоковне представляет технических трудностей. В частности, блок 17 формиро"вания импульсов управления можетбыть выполнен на базе блоков преобразования входного сигнала в угол управления тиристорами.Предлагаемьш способ управленияСТК позволяет обеспечить симметрирование, снижение отклонений напряжения и компенсацию реактивной мощности нагрузки при различных отклонениях режима сети от оптимального,в том числе при изменениях режима,вызванных не нагрузкой, а внешнимивоздействиями. При этом управлениеСТК осуществляется следуюцим образом,Пусть известны линейные напряжения сети УАВф 11 ВС 11 САф причем ПАЬ ф Ф 1 Вс"сдДля симметрирования напряжений нужно ввести по фазам СХК реактив" ную мощность, определяемую по вы- ражению где Б к - мощность короткого замыкания сети в точке подключения СТК ИВ А;11 с - среднее значение линейных напряжений в системе в. установившемся симметричном режиме послекомпенсации, В.По условиям компенсации. реактивной мощности нагрузки можно записать 4 О.+ а+ О= О(7) Решая совместно уравнения (6) и (7),получаем 50 йк 11 = (- - -+3) х С я,11 ддив" П сд х ---а 11 Ав 11 вс+ 11 вс 11 СА 11 са 11 А вЕсли Пс удовлетворяет условиям по допустимым отклонениям напряжения, то суммарная моцность СТК выбирается равной реактивной мощности, потребляемой нагрузкой.1654918 Гаспределение мощности Ямежду ,Фазами СТК с целью симметрирования осуществляется по выражениям (З)-(5) полученным после преобразования урав" пений (6) и (7) в форме, удобной5 для уравнения СТК. В некоторых случаях реактивной мощности СТК, выбираемой равной моганости нагрузки, может быть недостаточно для компенсации отклонений напряжения.Например, в случае, если все линейные напряжения значительно ниже номинальных за счет централизованно,го снижения напряжения в сети, а реактивная мощность нагрузки близка к нулю (смешанная нагрузка, асинхронные и синхронные двигатели), В этом случае определяется минимальная мощност СТК, необходимая для компенсации отклонений напряжения до допустимых значений по выражению (2),реализованному в блоке 13 формирова" ния сигнала по минимальной реактивной мощности.Аналогично вступает в действие ограничение по максимальной мощности СТК, если реактивная мощность нагрузки значительна , а система симметрична и отклонения напряжений нг выходят за допустимые пределы. В этом случае в соответствии с выражением (1) определяется максимальная мощность СТК, при которой не нарушается режклонениямФорму(- - -+ 3) хОнаР ВкцАв цьс цсАМщ Е ЮЦ АВ ЦЬС + ЦВСЦСА ЦСАЦАВгде Б- мощность короткого замыкания в точке подключения компенсатора,устанавливают два уровня уставки понапряжению ц и ц и при изме- .Ааа ДОАнении реактивной мощности статиче ского компенсатора устанавливаютзаданный уровень суммарной по Фазамреактивной мощности, равный ,еслипри сравнении напряжений цср лежитвнУтРи области Цд б - Ц а имни макс 25 Аоб дав ф 15 910 Як хмаксц дьп - цАЬесли ц им сети по допустимым отнапряжения.мин = "0Вк, ( ц ла из обретенияДВминцвАЛИН40 если Ц сС Ц, причем выбранныйуровень суммарной реактивной мощности , Омилилбаараспределяют по фазам статического компенсато"ра в соответствии с выражениями45(цй - цсд) цАв цве ОоЪк,ФФФ Еж Г Ъ е, ю В 1 МЮеФц 8 (цАЬ цес цАьцсА цвсцсА) зцАв ц ес цсй Ф 0 к - реактивная мощность статического компенсатора, Способ управления статическим компенсатором реактивной мощности, состоящий в том, что измеряют текущие значения линейных напряжений сетицес, цса, сравнивают напряжения дес уставкой, контролируют реактивную мощность и в зависимости ог резульгде ц - результат сравнения на пряжения ц и напряжения уставкй тата сравнения изменяют величинуреактивной мощности, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью оптимизации одновременно несколькихпараметров режима электрической сети,измеряют реактивную мощность нагрузки я формируют сигнал ц, , равный654918 Составитель О.Наказнаяор Техред И.Дидык орректор С.Шекм ор АЛ Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 1 Заказ 1956ВНИИПИ ГосудТирам 340твенного комитета по изо 113035, Иосква, Ж, Р Подписноетениям и открытиям при Гская наб д. 4/5