Устройство для регулирования потоков мощности в кольцевой сети

(22) Заявлено 05.0 77 (2 3032/24-0 (5 ) М, Кл.Н 02 33/О нсоелнненнент заявкитоенный комитет Госу(23) Приоритет Опубликован СССРелам нзооретени(54) УСТРОЙСТВОМ СЦ НОСТ Я РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОТОКОВКОЛЬЦЕВОЙ СЕТИ ни я вр лирования осуществ б цесс р ение относится к элет .быть использовано в кнут и мок электрических сетях.Известны устройства для регулирования потоков мощности в кольцевой сети с неоднородными линиями, которые включают 5 вольтодобавочнвтй трансформатор, исполнительный элемент и орган управления, Уотавки органов управления этих устройств выбиршотся после предварительного выполнения серии расчетов режимов сети, а заО тем выставляются вручную и.".и по заранее понготоепеннон программе 11. В некоторых случаях для расширения пределов регулирования используются специальные15 схемы присоединения вольтодобавочных трансформаторов 2 .При осуществлении автоматизации регу" лирования известными средствами требуются сл)жные вычислительные устройства, с помощью которых выполняются расчеты режимов сети и выдаются необходимые управляющие сигналы. В основном в настоящее время во многих энергосистемах проную.Известно также устройство для авто- матического регулирования потоков мощности 3, в котором функции Органа управления и вычислительного устройства несет блок, выполненный на основе двух- элементного ваттметра. Это позволяет измерять уравнительную мощность и в зависимости от ее величины автоматически устанавливать наиболее экономичное потокораспределение.Однако использование двухэлементного ваттметра для измерения уравнительной мощности возможно только в простейшей кольцевой сети, содержащей две параллельные линии без промежуточных отборов мощности поэтому область применения такого устройства ограничена.Известно устройство для осуществления автоматического регулирования потоков мощности в кольцевой сети Я . Устройство содержит вольтодобавочный трансформатор с поперечным регулированием, ко3 73804торый управляется от исполнительного органа. Кроме того устройство содержит измерительный орган потерь активной мощнсти и управляющий орган.Автоматическое регулирование потоковмощности по такой схеме осуществляетсяпосле настройки исполнительного органана заданную величину разности относительных приростов потерь активной мощности, Эта величина должна определяться 10для каждого режима сети путем предварительного электрического расчета на вы.числительных машинах, При частых "измерениях режима в сети заданная величинаразности относительных приростов должнакаждый раз изменяться. Кроме того, предварительные расчеты проводятся по прогнозируемым режимным параметрам и поэтому заданная величина относительных прироста является приближенной, Эти недостатки снижают эффективность схемы уст- ройства и ограничивают область его применения,Цель изобретения заключается в повышении эффективности устройства регулирования потоков активной мощности в кольцевой сети, а также в расширении областиего применения.Поставленная цель достигается тем,чтов известном устройстве,содержащем вольто- добавочный трансформатор, измерительныйорган потерь активной мощности, управляющий и исполнительный органы, управляющий орган выполнен в виде блока оценкирежима, блока запуска и блока минимизации потерьвключенными между измерительным и исполнительным органами, причем блок оценки режима первым входомприсоединен к измерительному органу, вторым входом - к первому выходу блока ми-,нимизации потерь, а третьим - к. первомувыходу блока запуска, блокминимизациипотерь первым входом соединен с измерительным органом, вторым - с выходомблока оценки режима, а третьим и четвертыМ входами - со вторым и третьим вь- ходами блока запуска, второй выход блокаминимизации потерь соединен с первымвходом исполнительного органа, а третийи четвертый выходы - с двумя входамиблока запуска, четвертый выход блока запуска соединен со вторым входом исполнительного органа, Кроме того блок оценки-режима содержит три коммутирующих эль.мента, соединенные в блоке последователь 55но, причем первый из них подключен к первому нходу блока, второй - ко второму итретьему входам, а третий - к выходу блока и к его второму входу. 5 4Блок минимизации потерь содержит последовательно соединенные дифференциатор, усилитель, коммутирующий элемент и два элемента сравнения, в каждый из которых включены диоды, линия задержки, схема "Иф, причем дифференциатор подключен к первому входу блока, коммутирующий элемент - ко второму и четвертому входам, к третьему входу подключена одна из линий задержки, к первому выходу блока подключена одна из схем "И", второй, третий и четвертый выходы блока минимизации потерь подключены к коммутирующему элементу, а третий выход подключен к усилителю.Блок запуска содержит источники пи - тания силовых цепей и коммутирующий элемент, включенные последовательно, и иоточник питания цепей управления, подключенный к первому выходу блока, а коммутирующий элемент подключен ко второму, третьему и четвертому выходам и к первь. му и второму входам блока.Введенные в устройство блоки позволяют автоматически определить для каждого установившегося режима электрической сети минимум потерь активной мощности, Это исключает проведение предварительных расчетов, режима сети и нахождения минимума потерь.На чертеже приведена блок-схема уста. ройства, нФ которой измерительный орган 1 состоит из квадраторов 2, делителей напряжения 3 и сумматора 4, соединенных и оследовательно, входами подключен к трансформаторам тока 5, Выход измерительного органа 1, к которому присоединен выход сумматора 4, соединен с первым входом блока 6 оценки режима и с первым входом блока 7 минимизации потерь.Блок 6 оценки режима вторым входом подключен к первому выходу блока 7 минимизации потерь, а третьим входом к первому выходу блока 8 запуска.В блоке 6 оценки режима первый вход соединен с входом алемента 9 фиксации изменения режима через замкнутый ключ коммутирующего элемента 10. Второй вход блока 6 соединен с входом коммутирующего алемента 11 и через разомкнутые ключи коммутирующих алементов 9 и 11 он подключен к третьему входу, который через разомкнутый ключ коммутирующего алемента 11 соединен с входом коммутирующего элемента 10, а через замкнутые. ключи алементов 9 и 11 с выходом названного , блока.Блок 7 минимизации потерь вторым входом подключен к выходу блока 6 оценки7380 Первый вход блока 7 минимизации потерь соединен через дифференциатор 13 с.входом усилителя 14, выход которого под1 Оключен к первому выходу этого же блокачерез разомкнутый ключ коммутирующегоэлемента 15, диоды 16 и 17, линию задержки 18, схему И 19 и к третьему выходу названного блока,15Второй вход блока 7 минимизации потерь подключен к его третьему входу через разомкнутый ключ коммутирующего эле. мента 15, схему И 20, диоды 21, 22,линию задержки 23 и через тот же разомкнутый ключ он соединен с входом элемен 20та 15, а через замкнутый ключ названного коммутирующего элемента соединен счетвертым выходом этого блока.Блок 8 запуска соединен первым и вто25рым входами, а также вторым и третьимвыходами с блоком 7 минимизации потерь,Первым выходом он соединен с блоком 6оценки режима, а четвертым выходом - совторым входом исполнительного органа 12;Первый вход блока 8 запуска подключенк входу коммутирующего элемента ч, второй вход подключен через разомкнутыйключ элемента 24 ко второму выходу этого же блока. Первый выход блока 8 запуска подключен к источнику 25 питания цепей управления. Третий выход подключейк источнику питания 26 силовых цепей ик четвертому выходу через разомкнутыйключ коммутирующего элемента 24,Устройство работает следующим образом.В каждом режиме информация о величин ах токов в линиях кольцевой сети поступает от трансформаторов тока 5 на квад 45раторы 2 измерительного органа 1, С выходов квадраторов 2 сигнал, пропорциональный квадратам токов, подается на делители напряжения 3, а с выхода делителейснимаются сигналы, пропорциональные потерям активной мощности соответствующихветвей. Эти сигналы подаются в сумматор4, на выходе которого формируется сигнал,пропорциональный суммарным потерям активной мошности замкнутой сети, и подает 55ся на дифференциатор 13 блока 7 минимизации потерь, В исходном состоянии схемы от источника питания 25 блока запуо,ка 8 подается сигнал на включение элеПосле повторного прохождения минима-льного значения потерь положительный сигнал на выходе дифференциатора проходит через диоды 16, 17 и включает элемент 11. Затем от источника 25 включается элемент 10, который размыкает цепь питанця элемента 9 фиксации измерения режима. Элемент 9 включает разомкнутый ключ и обеспечивает самоподпптку эле.мента 11, выключает замкнутый ключ и размыкает цепь регулирования трансформа- тора 27, осуществляет оценку состояния режима в течение определенного интервала времени, Если режим в течение заданного интервала меняется незначительно, то положение ключей элемента 9 не меняется и продолжается дальнейшая оценка состояния режима, В случае существенного изменения режима положения ключей элемента 9 вновь приводится в исходное и устройство вновь осуществляет рег улирование,Автоматическая установка минимума поте рь мощности предложенным устройст вом позволяет иметь максимальную экономию энергии в каждом режиме работы режима, а третьим и четвертым входамико второму и третьему выходам блока 8запуска. Вторым выходом блок 7 миними-.зациипотерь подключен к первому входуисполнительного органа 1 2, а третьим ичетвертым - к входам блока 8 запуска,45 6мента 24, который при срабатывании замыкает цепь между источником 26 питания и исполнительным органом 12. Исполнительный орган 12 осуществляет пробное регулирование коэффициента трансформации вольтодобавочного трансформатора27,Если при этом потери активной мощности в сети уменьшаются, то с выхода усилителя 14 блока 7 минимизации потерьснимается дифференцированный и усиленный сигнал отрипательного знака и подается в линию 23 задержки, Дальнейшему прохождению сигнала препятствуют диоды 21, 22. В этом случае процесс регулйрования продолжается в том же направлении до тех пор; пока потери активноймощности не достигнут минимальногозначения. После прохождения минимума дальнейшее изменениекоэффициента трансформации в:том же направлении приведет к возрастанию Потерь, а, следовательно, к сменезнака сигнала с дифференциатора 13. Таким образом, на вход линии 23 задержкии оступит положительный сигнал, который,проходя через диоды и схему И, включаетэлемент 15, При этом разомкнется цепьпитания элемента 24 и к источнику 26питания силовых цепей подключится исполнительный орган 1 2 таким образом, чтобы регулирование продолжалось в противоп оложном направлении.1. Устройство для регулирования пото ков мощности в кольцевой сети, содержащее вольтодобавочный трансформатор, измерительный орган потерь активной мощности, управляющий и исполнительный органы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что го с целью повышения эффективности устройсч- ва и расширения области его применения, управляющий орган выполнен в виде блока запуска, блока минимизации потерь и блока оценки режйма, блок оценки режима 15 первым входом присоединен к измерительному органу, вторым входом к первому выходу блока минимизации потерь, а треть,им - к первому выходу блока запуска, блок минимизации потерь первым входом ЗО соединен с измерительным органом, вторым входом соединен с выходом блока оценки режима, третьим и четвертым входамисо вторым и третьим выходами блока запуска, второй выход блока минимизации по- щ терь соединен с первым входом исполнительного органа, а третий и четвертый выходы - с двумя входами блока запуска, четвертый выход блока запуска соединен со вторым входом исполнительного органа,402, Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок оценки режима содержит три коммутирующих элемента, соединенных в блоке последователь 7 .7380 кольцевой сети. Экономичоская эффективность устройства определяется однознач-, но лишь в каждой конкретной схеме неоднородной электрической кольцевой сети,Наибольший экономический эффект предлагаемое устройство даст в замкнутой сети с большой степенью неоднородности, например, в перспективных схемах Единой энергетической системы Союза, содержащих настроенные электропередачи. 10 формула изобретения 45 8но, причем первый из них подключен кпервому входу блока, второй - ко второмуи третьему входам, а третий - к выходублока и к его второму входу.3, Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок минимизациипотерь содержит последовательно соединенные дифференциатор, усилитель, коммутирующий элемент и два элемента сравнения,в каждой из которых включены диоды, линия задержки, схема И, причем дифференциатор подключен к первому входу блока,коммутирующий элемент - ко второму ичетвертому входам, к третьему входу подключена одна из линий задержки, к нервому выходу блока подключена одна из схемИ, второй, третий и четвертый выходы блока минимизации потерь подключены к коммутирующему элементу, а третий выходподключен к усилителю.4, Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок запуска содержит источники питания силовых цепейи коммутирующий элемент, включенные последовательно, и источник питания цепейуправления, подключенный к первому выходу блока, а коммутирующий элемент подключен ко второму, третьему и четвертому выходам и к первому и второму входамблокам.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Ненчев С, Регулирование переключе-ний трансформаторов в замкнутых электрических сетях с высокой степенью неодно родности, фЭлектричество", % 9, 1965.2, Авторское свидетельство СССРИо 439049, кл, Н 02,У 3/06, 1973.3. Доклады на Всесоюзной конференциипо качеству напряжения в электрическихсетях и системах. М., "Энергия", с. 485490,4, Авторское свидетельство СССРМо 144542, кл. Н 02 У 3/06, 1960,738045 тель К, фотина Кастелевич Корректор Г. Решет ос ехред Ж едак аз 2681/33 Тираж 783 " Подписно Ш 1 ИИП 11 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 55, Рауаская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4