Способ регулирования напряженияэлектрической сети

. с присоединением заявки ЭЙ Гооударстевниый комитет СССР(28) Приоритет до делам иаобретений и открытий, Шмоилов омский ордена Октябрьской Революциирасного Знамени политехнический инст.(54) СПОС УЛИРОВАНИЯ НАПРЯ)КЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕС СЕТИ ких сетях путем п ления трансформат Изобретение относится к управлению режимами работы энергосистем иможет быть использовано для регулирования напряжения электрических .сетей,Известны способы автоматическогорегулирования напряжения узла электрической сети, основанные наизмерении напряжения узла и мощностей его присоединений, суммировании напряжения с ЭДС,пропорциональными мощностям присоеди 10некий, и воздействии на источникиреактивной мощности и трансформаторысвязи узла в зависимости от характераописанной суммы 13 .Однако данные. способы позволяют15осуществить регулирование напряжениятолько одного узла, информацию которого они используют. Для регулирования напряжения в целом по электрической сети обеспечения требуемого распределения напряжений в узлах они непригодны,Известен способ автоматического регулирования напряжения в электричесграммного управами связи в завиимости от напряж сети и перетоо .линии связи реактивнои мо между трансфо на которому о напряжения вс программе ЫОднако:успрограмм регу ров связи осу от перетоков соседние, а нос рматорами с существляют его сетевог тр анение н вязи, согласрегулированио районапо есоответств нсформато- ависимости ован ществляют в только из дперетоки м в в дальние их непосред в сети. анного узла вощности изне учитывают соседних узл ся, хотя .от висят потер твенно з пособ не предусматривает обралибо обобщающего крите- электрической сети. Пое потерь в линиях с ботки какогрия для всеэтому снижене достигаеОни приуменьшиться ети я не только невеличиться м мо аж О П И С А Н И Е (и 849376ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ3 8493Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ автоматического регулирования напряжения в энергосистеме путем централизованного управления источниками реактивной мощ ности и трансформаторами связи для 1 поддержания требуемого уровня напряжения в контролируемых узлах Он основан на обобщающем критерии регулирования напряжения для всего сетевого района 10 и заключается в сопоставлении по величине между собой приращений ущерба в узлах сети. При этом изменение установок реактивной мощности осуществляют, начиная с источника, для которо го отношение изменения напряжения в узле с максимальным значением сигнала. приращения ущерба к величине реактивной мощности является наибольшим. Данный критерий охватывает па раметры режима всей сети 3 . 40 Однако воздействие на энергообьект в способе организуется по локальной инфрмации одного узла, а имен 25 но того, где приращение ущерба наибо лысее и отношение изменения напряженияк величине реактивной мощности является наибольшим. Такое воздействие логично, хотя после его реализации невозможно определить, уменьшились ли потери в сети или наоборот возросли, улучши лось ли качество напряжения всей сети или ухудшилось,так как данные интегральные показатели функциониро 35 вания сети ни прямо, ни косвенно неконтролируются, Максимум приращения ущерба.или отношения изменения напряжения к реактивной мощности в одной точке сети практически никакой информации о потерях в сети или распределении уровней напряжения в ее узлах не дают. Так же, как и в способе 21; данные критерии могут быть полезны для локального улучшения по казателей режима, т.е. для повышения качества напряжения и снижения потерь в узле, где они имеют максимальные приращения. Потери всетях, ущерб от отклонений напряжения, качество на 50 пряжения для сетевого района или энергосистемы могут быть эффективно сбалансированы только тогда, когда критерии, характеризующие их и используемые для регулирования,не столько представляют распр едел ение или динамику оптимизируемого показателя, сколько дают его целостную оценку для всего энерго- объекта. В этом способе критерии регу 7 б 4лирования не дают интегральной оценки всей сети. Поэтому достигаемое сих помощью повышение качества напряжения справедливо только для регулируемого узла. Что касается сети,то для нее в целом такой способ регулирования может не повысить, а даже снизить качество напряжения, так 3же не уменьшить, а возможно и увеличить потери от перетоков мощностипо линиям,Цель изобретения - уменьшение потерь, связанных с перетоками мощностипо линиям электрической сети,Поставленная цель достигается тем,что в способе регулирования напряжения электрической сети путем централизованного управления источникамиреактивной мощности и трансформаторами связи для поддержания .требуемого уровня напряжения в контролируемых узлах. измеряют однонаправленныепа отношению к контролируемому узлутоки линий, суммируют их с удельнымивесами, пропорциональными сопротивлениям:. соответствующих линий, иуправляют источниками реактивноймощности и трансформаторами связи дополучения минимума полученной суммы,Порядок реализации критерия суммытоков с удельными весами определяет-,ся используемым вариантом суммированиявтекающих или вытекающих токов. Еслисуммируются втекающие токи, то регулирование необходимо начать с источника реактивной мощности, расположенного в узле, в котором собственнаясумма втекающих токов с удельнымивесами, пропорциональными сопротивлениям линий сети,по которым передаетсямощность из соседних узлов, являетсянаибольшей. Предпринятые действия невсегда приводят .к уменьшению потерьвсей сети, но они наиболее логичны,так как естественно прогнозироватьуменьшение общего по уменьшению наибольшей части, Но поскольку части взаимосвязаны, прогноз не всегда можетоправдаться.Из этого следует, что.первый шаг реализации способа нужно применить в другом узле сети воздействуя на исто 1чники реактивной мощности другого узла, в котором собственная сумма ьтекающих токов с соответствующими удельными весами по величине является следующей по сравнению с наибольшей,На чертеже схематически изображена электрическая сеть для осуществления способа.5Сеть содержит узлы 1-9, к которымчерез трансформаторы связи подключеныНагрузки (на чертеже приведены только регулируемые под нагрузкой трансформаторы связи) и источники реактивной мощности, регуляторы 10-16 трансФорматоров связи и регуляторы 17-20источников реактивной мощности. ИнФормация о втекающих токах (пунктирные линии) и напряжении контрольныхузлов (штрих-пунктирные линии) собирается и обрабатывается на центральномпульте 21. При этом на центральныйпульт из каждого узла поступают не/простые токи, а суммы произведении 2 Овтекающих токов на сопротивления линий, по которым они проходят, т.е.собственные суммы втекающих токов судельными весами (на чертеже соответствующая пунктирная линия начинается 5не у каждой из линий узла, а от условной дуги, которая охватывает все еголинии). Суммируются, однако, токи невсех линий узла, а только те, по которым они вытекают. Выполняется это з 0с помощью органов направления мощности, которые при направлении мощности к узлу разрешают суммирование. сигнала и запрещают при обратном направлении, 35Способ регулирования напряженияэлектрической сети реализуется следующим образом,С помощью датчиков тока имеряют токи в линиях каждого узла, Одновременно в каждой линии посредством ре - ле мощности фиксируют направление тока: к узлу или от узла. Токи к узлу, умноженные на масшбатные коэффициенты - сопротивления линий, по которым они протекают суммируют. Полученные таким путем собственные суммы токов узлов по каналам телемеханики передают на центральный пульт 21, где названные суммы складывают. В результате получают сумму втекающих в увлы токов всей сети с удельными весами, пропорциональными сопротивлениям соответствующих линий. Последняя сумма однотонно связана с потеря,ми сети от перетоков мощности, т.е. являетсня критерием регулирования на. пряжения в узлах сети. При регулировании напряжения по сформированному критерию возможны выходы напряжений узлов на эксплуатационные пределы, Чтобы это предупредить, в контрольных узлах сети изменяют напряжение и результаты передают на центральный пульт. На основании этой информации всегда можно предотвратить воздействия на источники реактивной мощности, ведущие к выходу значений напряжений в узлах из допустимыхпределов.Располагая на центральном пультевеличиной критерия регулирования напряжения, собственными суммами токовузлов и значениями напряжений в контрольных узлах, организуют управляющие воздействия на источники реактив- .ной мощности и трансформаторы связи.Для этого выбирают наибольшую собственную сумму и начинают воздействовать на источник реактивной мощности,расположенный в узле, где полученаэта сумма,Так как контролируются втекающие токи, то, чтобы уменьшить потери (собственную сумму, необходимо увеличить напряжение в узле 1т.е.увеличить вырабатываемую источни-,ком 1 узла реактивную мощность. Еслинаибольшая собственная сумма получилась для узла без источника реактивной мощности, например 2, следуетувеличить вырабатываемую реактивнуюмощность у какого-либо из источников,приключенных к соседнему узлу 1или 3.После определенной дозировки воздействия на источник реактивной мощности необходимо сопоставить получившееся значение критерия регулирования с прежним. Если оно уменьшилось, то следует продолжать дозировку до получения минимально возможного значения критерия. На этом заканчивается полный шаг выбранной процедуры регули" рования,Если после первоначальной дозировки воздействий на источник реактивной мощности: значение критерия увеличилось, нужно воздействия с данного источника снять и организовать последние на другой источник, который находится или близко расположен к узлу, где собственная сумма втекающих токов имеет следующую величину по сравнению с максимальной.Если воздействие. на источник реактивной мощности не может быть реализовано по причине предельного значения напряжения в уэлен то его дозировка переносится на какой-либо из источников в соседних узлах. Глубина дозировки как обычно должна определяться минимумом критериярегулирования и недопущением выбросов напряжения в узлах за эксплуатационные пре-10 делы.При отработке минимума критерия регулирования с центрального пульта 21 . организуют также воздействия на трансформаторы связи, которые должны изме нять свои коэффициенты трансформации в соответствии с напряжениями в узлах,процесс регулирования выполняют либо непрерывно, либо дискретно, В результате получают оптимальное с 20 точки зрения минимума потерь распределением напряжения в узлах сети.Все воздействия, посылаемые с центрального пульта на источники реактивной мощности и трансформаторы связи, отрабатываются на регулируемых объектах через свои регуляторы 10-16 и 17-20,которые, наряду с воздействиями центрального пульта, воспринимают полагающуюся информацию конкретного объекта, напряжения узлаипотоков мощности в его присоединениях. Иначе, регулирование источников реактивной мощности и трансформаторов связи осуществляют через установленные на данных объектах ре гуляторы напряжения, на которые пода" ют дополнительную информацию с центрального пульта.Возможны и другие варианты опера- ций предлагаемого способа регулиро 40 вания напряжения электрической сети. Однако они не изменяют сущности и последовательности принципиальных операций способа.Способ в технической реализации не требует сложной аппаратуры. Для его осуществления нужны датчики тока и напряжения, каналы телемеханики, центральный пульт, Алгоритмы действия центоапьного пульта - суммирование и сравнение, а также. получения собственных сумм токов узлов с неизмененными удельными весами просты и на" глядны, Внедрение способа в сети может производиться по этапам: сначала в сферу регулирования могут быть включены основные узлы и основные линии узлов, затем по мере оазвития техническоц базы могут быть привле" чены все линии регулируемых узлов, а также введены дополнительные узлы. Вследствие развития сети значимость узлов может меняться, к чему легко приспосабливается предлагаемый способ.Формула изобретенияСпособ. регулирования напряженияэлектрической сети путем централизованного управления источниками реактивной мощности и трансформаторамисвязи для поддержания требуемого уровня напряжения в контролируемыхузлах,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения потерь, связанныхс перетоками мощности по линиям сети, измеряют однонаправленные поотношению к контролируемому узлу токилиний, суммируют их с удельными весами, пропорциональными сопротивлениям соответствуЮщих линий, и управляют источниками реактивной мощностии трансформаторами связи до полученияминимума полученной суммы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРКф 496635, кл. Н 02 1 3/12, 1973,2, Авторское свидетельство СССРУ 432635, кл,Н 02 1 3/12, 1971,3. Авторское свидетельство СССР9 481099, кл. Н 02 1 3/12, 1972 (прототип).849376 едактор Н нк аказ 6108 Подпис Тираж 675асударственного комитета лам изобретений и открыти Москва, Ж, Раушская н Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,илиа ВНИИПИпо д113035 Составитель К.фотин Техред А, Ач орректар С,Корниенко