СПОСОБ СОГЛАСОВАНИЯ НЕСИММЕТРИЧНОЙ ТРЕХПРОВОДНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ НА ЧАСТОТАХ ЯВНО ВЫРАЖЕННЫХ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ Российский патент 2015 года по МПК H02J3/01 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании, монтаже, наладке и эксплуатации линий электропередачи (ЛЭП), при передаче электрической энергии к потребителю.

Передача электрической энергии по протяженным ЛЭП, а также электрической энергии повышенной частоты по сравнительно непротяженным ЛЭП обеспечивается: по одно- и двухпроводным ЛЭП одной парой волн электромагнитного поля (падающей и отраженной); по трехпроводным - тремя парами; по четырехпроводной - четырьмя и т.д. [1]. В результате согласования ЛЭП с электрической нагрузкой пропускная способность линий электропередачи повышается вследствие исключения отраженной волны. Кроме того, уменьшается степень искажения кривых напряжения и тока, увеличивается надежность функционирования электрического оборудования, нормализуется работа релейной защиты, автоматики и связи, улучшается экологическая обстановка в районе эксплуатации ЛЭП.

Известно условие согласованного режима работы однопроводной ЛЭП [2], на основании которого работает устройство [патент RU 2390924], где реализован согласованный режим работы однопроводной протяженной ЛЭП. Однако согласование несимметричной трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП не может быть обеспечено одним лишь этим условием согласованного режима [2] из-за специфичности распространения напряжений и токов по трехпроводным ЛЭП [3].

Известны способы согласования линий связи с нагрузкой [4]. Однако применяемые здесь технические элементы, такие как дифференциальный усилитель, не предназначены для работы на высоком напряжении (1 кВ и выше), а это значит, что специфика реализации способов [4] достаточно своеобразна и неприменима в протяженных линиях электропередачи высокого напряжения.

Задача изобретения - формирование способа согласования несимметричной трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП с электрической нагрузкой на частотах всех явно выраженных гармонических составляющих токов и напряжений.

Технический результат заключается в обеспечении условий согласования несимметричной трехфазной трехпроводной высоковольтной линии электропередачи (35 кВ и выше) с электрической нагрузкой на частотах всех ярко выраженных гармонических составляющих токов и напряжений, выполнение которых повлечет за собой снижение потерь электрической энергии, повышение пропускной способности линии, уменьшение степени искажения кривых напряжения и тока.

Технический результат достигается тем, что способ согласования несимметричной трехфазной трехпроводной высоковольтной линии электропередачи с электрической нагрузкой на частотах всех явно выраженных гармонических составляющих токов и напряжений, заключающийся в том, что исходная информация о напряжениях и токах в линии через устройства сопряжения или датчики поступает в процессор, отличающийся тем, что в процессоре проверяются поочередно условия согласования всех явно выраженных гармонических составляющих токов и напряжений несимметричной трехфазной трехпроводной линии электропередачи с электрической нагрузкой для каждого провода линии в результате сравнения действительного и эталонного значений сопротивлений нагрузки, напряжений в конце линии или токов, поступающих в нагрузку, и формируются управляющие сигналы для фильтров высших гармонических составляющих токов и напряжений различных модификаций и корректирующих органов, в качестве которых использованы устройства РПН силовых трансформаторов, или автотрансформаторы, или автоматизированные технологические комплексы, или накопители электроэнергии, или источники активной мощности.

Реализации изобретения предшествует операция выявления явно выраженных гармонических составляющих напряжения и тока. Эту операцию можно выполнить по алгоритму, предложенному в патенте RU 2262174 [5]. Пусть это будут (в качестве примера) одиннадцатая и тринадцатая гармоники.

Сущность изобретения поясняется схемами: на (рис. 1) показан алгоритм обеспечения и поддержания согласования трехпроводной неизолированной ЛЭП с электрической нагрузкой на частоте одиннадцатой гармоники; на (рис. 2) - для частоты тринадцатой гармоники; на (рис. 3) представлена схема алгоритма работы процессора для величин электрической энергии на частоте одиннадцатой и тринадцатой гармоник; на (рис. 4) показан алгоритм выполнения логической операции для величин электрической энергии на частоте одиннадцатой гармоники; на (рис. 5) показан алгоритм выполнения логической операции для величин электрической энергии на частоте тринадцатой гармоники.

На рисунках показаны:

1 - корректирующий орган, такой как РПН трансформатора (KO1);

2 - трансформатор, питающий ЛЭП напряжением 35 кВ или выше (Т1);

3 - устройства сопряжения, каковыми являются датчики тока и напряжения, спектрометр, установленные в начале ЛЭП напряжением 35 кВ или выше 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ ВЫШЕ) и работающие на частоте одиннадцатой гармоники $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД1})$$ ;

4 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);

5 - процессор (П);

6 - цифроаналоговый преобразователь (ЦАП);

7 - показывающий или самопишущий прибор (РО);

8 - ЛЭП напряжением 35 кВ или выше (ЛЭП 35 кВ ИЛИ ВЫШЕ);

9 - блок фильтров высших гармонических составляющих на частоте одиннадцатой гармоники (Ф₁₁);

10 - понижающий трансформатор, напряжением 220 кВ/10 кВ (Т2);

11 - устройства сопряжения, каковыми являются датчики тока и напряжения, спектрометр, установленные в конце ЛЭП напряжением 35 кВ или выше 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ ВЫШЕ) и работающие на частоте одиннадцати той гармоники $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД2})$$ ;

3; 11 - устройства сопряжения, каковыми являются датчики тока и напряжения, спектрометр, установленные в начале ЛЭП напряжением 35 кВ или выше 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ ВЫШЕ) и работающие на частоте одиннадцатой гармоники 3 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД1})$$ ; устройства сопряжения, каковыми являются датчики тока и напряжения, спектрометр, установленные в конце ЛЭП напряжением 35 кВ или выше 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ ВЫШЕ) и работающие на частоте одиннадцатой гармоники 11 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД2})$$ ;

12 (Т5), 13 (Т4), 14 (Т3) - понижающие трансформаторы, напряжением 10 кВ/0,85 кВ;

15 - корректирующий орган (КО2), такой как РПН понижающего трансформатора напряжением 220 кВ/10 кВ, 10 (Т2);

16 (VD3), 17 (VD2), 18 (VD1) - преобразователи, выполненные в виде выпрямительных установок для электролизного завода, фаза А;

19 - корректирующий орган (КО3), такой как РПН понижающего трансформатора напряжением 10 кВ/0,85 кВ, 12-14 (Т5, Т4, Т3);

20 - обобщенная электрическая нагрузка на частоте одиннадцатой гармоники $$({\underset{\_}{Z}}_{НАГР.11})$$ ;

21 - корректирующий орган (КО4), такой как система электролиза алюминия ТРОЛЛЬ;

22; 23 - обобщенное сопротивление нагрузки на частоте одиннадцатой гармоники 22 $${\underset{\_}{(Z}}_{H.A}=\frac{{\dot{U}}_{H.A}}{{\dot{I}}_{.A}})$$ ; согласованное обобщенное сопротивление нагрузки на частоте одиннадцатой гармоники 23 $${\underset{\_}{(Z}}_{ВОЛН.A}=\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.А}}{\dot{I}{2}_{Н.A}})$$ ;

22 - обобщенное сопротивление нагрузки на частоте одиннадцатой гармоники $$({\underset{\_}{Z}}_{H.A}=\frac{{\dot{U}}_{H.A}}{{\dot{I}}_{.A}})$$ ;

23 - согласованное обобщенное сопротивление нагрузки на частоте одиннадцатой гармоники $$({\underset{\_}{Z}}_{ВОЛН.A}=\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.А}}{\dot{I}{2}_{Н.A}})$$ ;

24 - устройства сопряжения $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД3})$$ , каковыми являются датчики тока и напряжения, спектрометр, установленные в начале ЛЭП напряжением 35 кВ или выше 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ ВЫШЕ) и работающие на частоте тринадцатой гармоники;

25 - блок фильтров высших гармонических составляющих на частоте тринадцатой гармоники (Ф₁₃);

26 - устройства сопряжения $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД4})$$ , каковыми являются датчики тока и напряжения, спектрометр, установленные в конце ЛЭП напряжением 35 кВ или выше 8 (ЛЭП 35кВ ИЛИ ВЫШЕ) и работающие на частоте тринадцатой гармоники;

24; 26 - устройства сопряжения 24 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД3})$$ , каковыми являются датчики тока и напряжения, спектрометр, установленные в начале ЛЭП напряжением 35 кВ или выше 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ ВЫШЕ) и работающие на частоте тринадцатой гармоники; устройства сопряжения 26 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД4})$$ , каковыми являются датчики тока и напряжения, спектрометр, установленные в конце ЛЭП напряжением 35 кВ или выше 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ ВЫШЕ) и работающие на частоте тринадцатой гармоники;

27 - обобщенная электрическая нагрузка на частоте тринадцатой гармоники $$({\underset{\_}{Z}}_{НАГР.13})$$ ;

28; 29 - обобщенное сопротивление нагрузки на частоте тринадцатой гармоники 28 $$({\underset{\_}{Z}}_{A.H}=\frac{{\dot{U}}_{H.A.1}\cdot K_U}{\dot{I}{2}_{.A.1}\cdot K_Z})$$ , согласованное обобщенное сопротивление нагрузки на частоте тринадцатой гармоники 29 $$({\underset{\_}{Z}}_{A.ВОЛН}=\frac{{\dot{U}}_{A.ВОЛН}}{\dot{I}{2}_{A.H}})$$ ;

28 - обобщенное сопротивление нагрузки на частоте тринадцатой гармоники $$({\underset{\_}{Z}}_{H.A}=\frac{{\dot{U}}_{H.A.1}\cdot K_U}{\dot{I}{2}_{.A.1}\cdot K_Z})$$ ;

29 - согласованное обобщенное сопротивление нагрузки на частоте тринадцатой гармоники $$({\underset{\_}{Z}}_{A.ВОЛН}=\frac{{\dot{U}}_{A.ВОЛН}}{\dot{I}{2}_{A.H}})$$ ;

30 - амплитудные значения напряжения нагрузки на частоте тринадцатой гармоники $$({\dot{U}}_{H.A.1})$$ ;

31 - амплитудные значения тока нагрузки на частоте тринадцатой гармоники $$(\dot{I}{2}_{.A.1})$$ ;

32 - амплитудные значения напряжения нагрузки на частоте одиннадцатой гармоники $$({\dot{U}}_{H.A})$$ ;

33 - амплитудные значения тока нагрузки на частоте одиннадцатой гармоники $$(\dot{I}{2}_{.A})$$ ;

34 - специализированная программа для прогнозирования величины основных характеристик электрической энергии в линии электропередачи трехпроводного исполнения на частоте одиннадцатой гармоники (LEP3 v.1.00 (1)) [6];

35 - величина тока, каким должна характеризоваться электрическая энергия, передаваемая по ЛЭП, согласованной с электрической нагрузкой на частоте одиннадцатой гармоники $$(\dot{I}{2}_{Н.A})$$ ;

36 - величина напряжения, каким должна характеризоваться электрическая энергия, передаваемая по ЛЭП, согласованной с электрической нагрузкой на частоте одиннадцатой гармоники $$({\dot{U}}_{ВОЛН.А})$$ ;

37 - логический блок для одиннадцатой гармоники (А₁₁);

38 - определение разницы по сопротивлению $$(\Delta \underset{\_}{Z}={\underset{\_}{Z}}_{H.A}-{\underset{\_}{Z}}_{ВОЛН.A})$$ ;

39 - определение разницы по напряжению $$(\Delta \dot{U}={\dot{U}}_{H.A}-{\dot{U}}_{ВОЛН.А})$$ ;

40 - коэффициент состояния режима, в случае если равен единице, значит, реализовано согласование ЛЭП трехпроводного исполнения с нагрузкой на частоте одиннадцатой гармоники, в противном случае этот коэффициент будет равен нулю ((Kuz=0) или (Kuz=1));

41 - амплитудные значения напряжения нагрузки на частоте тринадцатой гармоники $$({\dot{U}}_{A.H}={\dot{U}}_{H.A.1}\cdot Kuz)$$ ;

42 - амплитудные значения тока нагрузки на частоте тринадцатой гармоники $$(\dot{I}{A}_{.2}=\dot{I}{2}_{.A.1}\cdot Kuz)$$ ;

43 - логический блок для тринадцатой гармоники А₁₃;

44 - специализированная программа для прогнозирования величины основных характеристик электрической энергии в линии электропередачи трехпроводного исполнения на частоте тринадцатой гармоники (LEP3 v.1.00 (2)) [6];

45 - величина тока, каким должна характеризоваться электрическая энергия, передаваемая по ЛЭП, согласованной с электрической нагрузкой на частоте тринадцатой гармоники $$(\dot{I}{2}_{A.H.1})$$ ;

46 - величина напряжения, каким должна характеризоваться электрическая энергия, передаваемая по ЛЭП, согласованной с электрической нагрузкой на частоте тринадцатой гармоники $$({\dot{U}}_{A.ВОЛН.1})$$ ;

47 - величина тока, каким должна характеризоваться электрическая энергия, передаваемая по ЛЭП, согласованной с электрической нагрузкой на частоте тринадцатой гармоники $$(\dot{I}{A}_{A.H}=\dot{I}{2}_{A.H.1}\cdot Kuz)$$ ;

48 - величина напряжения, каким должна характеризоваться электрическая энергия, передаваемая по ЛЭП, согласованной с электрической нагрузкой на частоте тринадцатой гармоники $$({\dot{U}}_{A.ВОЛН}={\dot{U}}_{A.ВОЛН.1}\cdot Kuz)$$ .

Суть предлагаемой разработки заключается в реализации при помощи технических средств условий согласования несимметричной трехфазной трехпроводной высоковольтной линии электропередачи с электрической нагрузкой [7-10], в формировании алгоритма обеспечения и поддержания согласованного режима работы протяженной несимметричной трехфазной трехпроводной ЛЭП для всех явно выраженных гармонических составляющих токов и напряжений. Условия согласования несимметричной трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП с электрической нагрузкой следует определять для каждого провода ЛЭП.

Пусть будет необходимо выполнить согласование фазы А с электрической нагрузкой на частоте одиннадцатой и тринадцатой гармонической составляющей тока и напряжения. Для фаз В и С алгоритм согласования с электрической нагрузкой будет аналогичным.

На (рис. 1) и (рис. 2) показан алгоритм обеспечения и поддержания согласования несимметричной трехфазной трехпроводной неизолированной ЛЭП с электрической нагрузкой соответственно на частоте одиннадцатой и тринадцатой гармоники. Здесь в качестве объекта согласования использована ЛЭП напряжением 35 кВ или выше 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ ВЫШЕ). Кроме того, реализовано использование следующего электротехнического оборудования: трансформатора 2 (Т1), питающего ЛЭП напряжением 35 кВ или выше 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ ВЫШЕ); блоки фильтров 9 (Ф₁₁) и 25 (Ф₁₃) - высших гармонических составляющих токов и напряжений, представляющих собой отдельно, для каждой гармоники, действующие устройства и могут работать как на первичном напряжении трансформаторов: 14 (Т3), 13 (Т4), 12 (Т5), так и на вторичном напряжении этих же трансформаторов; 10 (Т2) и 14 (Т3); 13 (Т4); 12 (Т5) - две различные группы понижающих трансформаторов, имеющих отличные друг от друга номинальные характеристики; 18 (VD1); 17 (VD2); 16 (VD3) - группа преобразователей, выполненных в виде выпрямительных установок для электролизного завода, фаза A, представляющих в данном случае обобщенную электрическую нагрузку 20 $$(\underset{\_}{Z_{НАГР.11})}$$ (рис. 1), 27 $$(\underset{\_}{Z_{НАГР.13})}$$ (рис. 2). Блоки 10, 14, 13, 12 (Т2-Т5), 9 (Ф₁₁) (Рис. 1), 25 (Ф₁₃) (рис. 2), 18, 17, 16 (VD1-VD3) и 20 $$(\underset{\_}{Z_{НАГР.11})}$$ (рис. 1), 27 $$({\underset{\_}{Z}}_{НАГР.13})$$ (рис. 2) образуют общий блок для каждой гармоники, полное сопротивление которого при достижении согласованного режима работы ЛЭП определяется величиной 23 $$({\underset{\_}{Z}}_{ВОЛН.A}=\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.А}}{\dot{I}{2}_{Н.A}})$$ (рис. 1) и 29 $$({\underset{\_}{Z}}_{A.ВОЛН}=\frac{{\dot{U}}_{A.ВОЛН}}{\dot{I}{2}_{A.H}})$$ (рис. 2), а в иных случаях для каждой гармоники - 22 $${\underset{\_}{(Z}}_{H.A}=\frac{{\dot{U}}_{H.A}}{\dot{I}{2}_{.A}})$$ (рис. 1) и 28 $$({\underset{\_}{Z}}_{A.H}=\frac{{\dot{U}}_{H.A.1}\cdot K_U}{\dot{I}{2}_{.A.1}\cdot K_Z})$$ (рис. 2). В данных случаях полное сопротивление 23 $$({\underset{\_}{Z}}_{ВОЛН.A}=\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.А}}{\dot{I}{2}_{Н.A}})$$ (рис. 1) и 29 $$({\underset{\_}{Z}}_{A.ВОЛН}=\frac{{\dot{U}}_{A.ВОЛН}}{\dot{I}{2}_{A.H}})$$ (рис. 2) являются эталонными величинами, к которым должны стремиться значения 22 $$({\underset{\_}{Z}}_{H.A}=\frac{{\dot{U}}_{H.A}}{\dot{I}{2}_{.A}})$$ (рис. 1) и 28 $$({\underset{\_}{Z}}_{A.H}=\frac{{\dot{U}}_{H.A.1}\cdot K_U}{\dot{I}{2}_{.A.1}\cdot K_Z})$$ (рис. 2) в процессе исполнения предлагаемого алгоритма.

Основным блоком работы алгоритма способа согласования трехпроводной ЛЭП с электрической нагрузкой является процессор 5 (П) (рис. 1) и (рис. 2), где выполняется анализ сведений о состоянии обобщенного сопротивления нагрузки 22 $$({\underset{\_}{Z}}_{H.A}=\frac{{\dot{U}}_{H.A}}{\dot{I}{2}_{.A}})$$ или 23 $$({\underset{\_}{Z}}_{ВОЛН.A}=\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.А}}{\dot{I}{2}_{Н.A}})$$ (рис. 1) и 28 $$({\underset{\_}{Z}}_{A.H}=\frac{{\dot{U}}_{H.A.1}\cdot K_U}{\dot{I}{2}_{.A.1}\cdot K_Z})$$ или 29 $$({\underset{\_}{Z}}_{A.ВОЛН}=\frac{{\dot{U}}_{A.ВОЛН}}{\dot{I}{2}_{A.H}})$$ (рис. 2). Эти сведения в процессор 5 (П) поступают от устройств сопряжения, каковыми являются датчики тока и напряжения, спектрометр 3 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД1})$$ и 11 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД2})$$ - на частоте одиннадцатой гармоники; датчики тока и напряжения, спектрометр 24 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД3})$$ и 26 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД4})$$ - на частоте тринадцатой гармоники, где анализируемые характеристики электрической энергии доводятся до величин, воспринимаемых компьютерной техникой. Датчики 3 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД1})$$ , 24 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД3})$$ устанавливаются и используются для сбора сведений о напряжениях и токах в начале исследуемой протяженной несимметричной трехфазной трехпроводной ЛЭП 8 (ЛЭП 35кВ ИЛИ ВЫШЕ), а датчики 11 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД2})$$ , 26 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД4})$$ - в конце этой линии электропередачи. В качестве датчиков 3 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД1})$$ , 11 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД2})$$ , 24 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД3})$$ и 26 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД4})$$ могут быть использованы трансформаторы напряжения и тока, спектрометры, а также делители напряжения и шунты переменного тока.

Аналого-цифровой преобразователь 4 (АЦП) (рис. 1) и (рис. 2) позволяет сформированные в датчиках 3 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД1})$$ , 11 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД2})$$ , 24 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД3})$$ и 26 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД4})$$ аналоговые сигналы преобразовать в дискретные. Цифроаналоговый преобразователь 6 (ЦАП) позволяет сформированные в виде дискретных сигналов в процессоре 5 (П) команды корректирующим органам 1 (КО1), 15 (КО2), 19 (КО3), 21 (КО4), 9 (Ф₁₁) (рис. 1) и 25 (Ф₁₃) (рис. 2) преобразовать в аналоговые. В данном случае в качестве корректирующих органов 1 (КО1), 15 (КО2) и 19 (КО3) использованы устройства РПН силовых трансформаторов, в качестве фильтрующих устройств: одиннадцатой гармоники 9 (Ф₁₁) (рис. 1) использованы фильтры, применяемые для минимизации лишь одной одиннадцатой гармонической составляющей тока и напряжения, фильтры тринадцатой гармоники 25 (Ф₁₃) (рис. 2) использованы для минимизации лишь одной тринадцатой гармонической составляющей тока и напряжения, а в качестве 21 (КО4) - система электролиза алюминия ТРОЛЛЬ [11, 12], накопители электроэнергии, источники активной мощности, такие как маломощные гидроэлектростанции или электростанции других типов, синхронные компенсаторы, позволяющие изменять величину полного сопротивления обобщенной нагрузки 22 $$({\underset{\_}{Z}}_{H.A}=\frac{{\dot{U}}_{H.A}}{\dot{I}{2}_{.A}})$$ (рис. 1) или 28 $$({\underset{\_}{Z}}_{A.H}=\frac{{\dot{U}}_{H.A.1}\cdot K_U}{\dot{I}{2}_{.A.1}\cdot K_Z})$$ (рис. 2) путем воздействия на технологический процесс. На (рис. 1) это сопротивление обозначено символом 20 $$({\underset{\_}{Z}}_{НАГР.11})$$ , на (рис. 2) это сопротивление обозначено символом 27 $$({\underset{\_}{Z}}_{НАГР.13})$$ .

Результаты действия описываемого алгоритма выводятся на показывающий или самопишущий прибор 7 (РО).

Схема алгоритма работы процессора 5 (П) для частот одиннадцатой, тринадцатой гармоник представлена на (рис. 3). Схема (рис. 3) достаточно проста: из 4 (АЦП) в процессор 5 (П) поступают амплитудные значения тока 33 $$(\dot{I}{2}_{.A})$$ и напряжения 32 $$({\dot{U}}_{H.A})$$ нагрузки, затем определяется величина сопротивления 22 $$({\underset{\_}{Z}}_{H.A}=\frac{{\dot{U}}_{H.A}}{\dot{I}{2}_{.A}})$$ . Определенные таким образом величины 33 $$(\dot{I}{2}_{.A})$$ , 32 $$({\dot{U}}_{H.A})$$ , 22 $$({\underset{\_}{Z}}_{H.A}=\frac{{\dot{U}}_{H.A}}{\dot{I}{2}_{.A}})$$ подаются в следующий блок 37 (A₁₁).

Блок 34 (LEP3 v.1.00 (1)) на (рис. 3) иллюстрирует использование в предлагаемом способе согласования несимметричной трехфазной трехпроводной ЛЭП с электрической нагрузкой специализированной программы для прогнозирования величины основных характеристик электрической энергии в несимметричной линии электропередачи трехфазного трехпроводного исполнения на частоте одиннадцатой гармоники [6]. При помощи программы определяются действующие значения комплексных величин токов и напряжений, постоянные распространения волн электромагнитного поля по проводам ЛЭП, величины собственных и взаимных волновых сопротивлений. В блоках 35 $$(\dot{I}{2}_{Н.A})$$ , 36 $$({\dot{U}}_{ВОЛН.А})$$ и 47 $$(\dot{I}{2}_{A.H}=\dot{I}{2}_{A.H.1}\cdot Kuz)$$ , 48 $$({\dot{U}}_{A.ВОЛН}={\dot{U}}_{A.ВОЛН.1}\cdot Kuz)$$ (рис. 3) формируются величины токов и напряжений в конце несимметричной линии соответственно на частоте одиннадцатой и тринадцатой гармоники, какими должна характеризоваться электрическая энергия, передаваемая по ЛЭП, согласованной с электрической нагрузкой. Эти токи и напряжения определяются следующим образом [7-10] для электрической энергии на частоте одиннадцатой гармоники:

1 случай (для первой постоянной распространения, первая пара волн электромагнитного поля):

$$\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.А}}{\dot{I}{2}_{Н.A}}=\frac{{\dot{U}}_{Н.А}}{\dot{I}{2}_{.A}}$$ ; $$\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.B}}{\dot{I}{2}_{Н.B}}=\frac{{\dot{U}}_{Н.B}}{\dot{I}{2}_{.B}}$$ ; $$\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.C}}{\dot{I}{2}_{Н.C}}=\frac{{\dot{U}}_{Н.C}}{\dot{I}{2}_{.C}}$$ ,

где

$${\dot{U}}_{ВОЛН.А}={\dot{U}}_{1A.11}{e}^{-\gamma {1.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB1.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA1.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB1.11}}{e}^{-\gamma {1.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC1.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA1.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA1.11}}{e}^{-\gamma {1.11}^l}$$ ;

$${\dot{U}}_{ВОЛН.B}={\dot{U}}_{1B.11}{e}^{-\gamma {1.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA1.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB1.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB1.11}}{e}^{-\gamma {1.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC1.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB1.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC1.11}}{e}^{-\gamma {1.11}^l}$$ ;

$${\dot{U}}_{ВОЛН.C}={\dot{U}}_{1C.11}{e}^{-\gamma {1.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA1.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC1.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA1.11}}{e}^{-\gamma {1.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB1.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC1.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC1.11}}{e}^{-\gamma {1.11}^l}$$ ;

$$\dot{I}{2}_{Н.A}={\dot{I}}_{1A.11}{e}^{-\gamma {1.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB1.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB1.11}}{e}^{-\gamma {1.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC1.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA1.11}}{e}^{-\gamma {1.11}^l}$$ ;

$$\dot{I}{2}_{Н.B}={\dot{I}}_{1B.11}{e}^{-\gamma {1.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA1.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB1.11}}{e}^{-\gamma {1.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC1.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC1.11}}{e}^{-\gamma {1.11}^l}$$ ;

$$\dot{I}{2}_{Н.C}={\dot{I}}_{1C.11}{e}^{-\gamma {1.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA1.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA1.11}}{e}^{-\gamma {1.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB1.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC1.11}}{e}^{-\gamma {1.11}^l}$$ ;

$${\dot{U}}_{H.A}$$ , $${\dot{U}}_{H.B}$$ , $${\dot{U}}_{H.C}$$ - комплексные значения действующих величин фазных напряжений на частоте одиннадцатой гармоники на клеммах электрической нагрузки (конец линии); $$\dot{I}{2}_{.A}$$ , $$\dot{I}{2}_{.B}$$ , $$\dot{I}{2}_{.C}$$ - комплексные значения действующих величин линейных токов электрической нагрузки на частоте одиннадцатой гармоники (конец линии); $${\dot{U}}_{ВОЛН.А}$$ , $${\dot{U}}_{ВОЛН.B}$$ , $${\dot{U}}_{ВОЛН.C}$$ - комплексные значения действующих величин фазных напряжений на частоте одиннадцатой гармоники на клеммах источника питания (начало линии);

γ_1.11 - первая (условно) постоянная распространения волн электромагнитного поля на частоте одиннадцатой гармоники; l - длина рассматриваемого участка ЛЭП; $$\dot{I}{2}_{Н.A}$$ , $$\dot{I}{2}_{Н.B}$$ , $$\dot{I}{2}_{Н.C}$$ - комплексные значения действующих величин линейных токов от источника питания (начало линии) на частоте одиннадцатой гармоники; $${\dot{U}}_{1A.11}$$ , $${\dot{U}}_{1B.11}$$ , $${\dot{U}}_{1C.11}$$ - комплексные значения действующих величин фазных напряжений в начале рассматриваемого участка на частоте одиннадцатой гармоники. В; $${\dot{I}}_{1A.11}$$ , $${\dot{I}}_{1B.11}$$ , $${\dot{I}}_{1C.11}$$ - комплексные значения действующих величин фазных токов в начале рассматриваемого участка ЛЭП на частоте одиннадцатой гармоники. A; $${\underset{\_}{Z}}_{cA1.11}$$ , $${\underset{\_}{Z}}_{cB1.11}$$ , $${\underset{\_}{Z}}_{cC1.11}$$ - собственные волновые сопротивления на частоте одиннадцатой гармоники, Ом; $${\underset{\_}{Z}}_{cAB1.11}$$ , $${\underset{\_}{Z}}_{cBC1.11}$$ , $${\underset{\_}{Z}}_{cCA1.11}$$ - взаимные волновые сопротивления на частоте одиннадцатой гармоники, Ом.

2 случай (для второй постоянной распространения, вторая пара волн электромагнитного поля):

$$\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.А}}{\dot{I}{2}_{Н.A}}=\frac{{\dot{U}}_{Н.А}}{\dot{I}{2}_{.A}}$$ ; $$\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.B}}{\dot{I}{2}_{Н.B}}=\frac{{\dot{U}}_{Н.B}}{\dot{I}{2}_{.B}}$$ ; $$\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.C}}{\dot{I}{2}_{Н.C}}=\frac{{\dot{U}}_{Н.C}}{\dot{I}{2}_{.C}}$$ ,

где

$${\dot{U}}_{ВОЛН.А}={\dot{U}}_{1A.11}{e}^{-\gamma {2.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB2.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA2.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB2.11}}{e}^{-\gamma {2.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC2.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA2.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA2.11}}{e}^{-\gamma {2.11}^l}$$ ;

$${\dot{U}}_{ВОЛН.B}={\dot{U}}_{1B.11}{e}^{-\gamma {2.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA2.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB2.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB2.11}}{e}^{-\gamma {2.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC2.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB2.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC2.11}}{e}^{-\gamma {2.11}^l}$$ ;

$${\dot{U}}_{ВОЛН.C}={\dot{U}}_{1C.11}{e}^{-\gamma {2.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA2.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC2.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA2.11}}{e}^{-\gamma {2.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB2.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC2.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC2.11}}{e}^{-\gamma {2.11}^l}$$ ;

$$\dot{I}{2}_{Н.A}={\dot{I}}_{1A.11}{e}^{-\gamma {2.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB2.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB2.11}}{e}^{-\gamma {2.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC2.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA2.11}}{e}^{-\gamma {2.11}^l}$$ ;

$$\dot{I}{2}_{Н.B}={\dot{I}}_{1B.11}{e}^{-\gamma {2.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA2.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB2.11}}{e}^{-\gamma {2.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC2.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC2.11}}{e}^{-\gamma {2.11}^l}$$ ;

$$\dot{I}{2}_{Н.C}={\dot{I}}_{1C.11}{e}^{-\gamma {2.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA2.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA2.11}}{e}^{-\gamma {2.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB2.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC2.11}}{e}^{-\gamma {2.11}^l}$$ ;

γ_2.11 - вторая (условно) постоянная распространения волн электромагнитного поля на частоте одиннадцатой гармоники; $${\dot{I}}_{cA2.11}$$ , $${\dot{I}}_{cB2.11}$$ , $${\dot{I}}_{cC2.11}$$ - собственные волновые сопротивления на частоте одиннадцатой гармоники, Ом; $${\underset{\_}{Z}}_{cAB2.11}$$ , $${\underset{\_}{Z}}_{cBC2.11}$$ , $${\underset{\_}{Z}}_{cCA2.11}$$ - взаимные волновые сопротивления на частоте одиннадцатой гармоники, Ом.

3 случай (для третьей постоянной распространения, третья пара волн электромагнитного поля):

$$\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.А}}{\dot{I}{2}_{Н.A}}=\frac{{\dot{U}}_{Н.А}}{\dot{I}{2}_{.A}}$$ ; $$\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.B}}{\dot{I}{2}_{Н.B}}=\frac{{\dot{U}}_{Н.B}}{\dot{I}{2}_{.B}}$$ ; $$\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.C}}{\dot{I}{2}_{Н.C}}=\frac{{\dot{U}}_{Н.C}}{\dot{I}{2}_{.C}}$$ ,

где

$${\dot{U}}_{ВОЛН.А}={\dot{U}}_{1A.11}{e}^{-\gamma {3.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB3.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA3.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB3.11}}{e}^{-\gamma {3.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC3.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA3.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA3.11}}{e}^{-\gamma {3.11}^l}$$ ;

$${\dot{U}}_{ВОЛН.B}={\dot{U}}_{1B.11}{e}^{-\gamma {3.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA3.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB3.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB3.11}}{e}^{-\gamma {3.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC3.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB3.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC3.11}}{e}^{-\gamma {3.11}^l}$$ ;

$${\dot{U}}_{ВОЛН.C}={\dot{U}}_{1C.11}{e}^{-\gamma {3.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA3.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC3.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA3.11}}{e}^{-\gamma {3.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB3.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC3.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC3.11}}{e}^{-\gamma {3.11}^l}$$ ;

$$\dot{I}{2}_{Н.A}={\dot{I}}_{1A.11}{e}^{-\gamma {3.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB3.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB3.11}}{e}^{-\gamma {3.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC3.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA3.11}}{e}^{-\gamma {3.11}^l}$$ ;

$$\dot{I}{2}_{Н.B}={\dot{I}}_{1B.11}{e}^{-\gamma {3.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA3.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB3.11}}{e}^{-\gamma {3.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC3.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC3.11}}{e}^{-\gamma {3.11}^l}$$ ;

$$\dot{I}{2}_{Н.C}={\dot{I}}_{1C.11}{e}^{-\gamma {3.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA3.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA3.11}}{e}^{-\gamma {3.11}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.11}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB3.11}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC3.11}}{e}^{-\gamma {3.11}^l}$$ ;

γ_3.11 - третья (условно) постоянная распространения волн электромагнитного поля на частоте одиннадцатой гармоники; $${\underset{\_}{Z}}_{cA3.11}$$ , $${\underset{\_}{Z}}_{cB3.11}$$ , $${\underset{\_}{Z}}_{cC3.11}$$ - собственные волновые сопротивления на частоте одиннадцатой гармоники, Ом; $${\underset{\_}{Z}}_{cAB3.11}$$ , $${\underset{\_}{Z}}_{cBC3.11}$$ , $${\underset{\_}{Z}}_{cCA3.11}$$ - взаимные волновые сопротивления на частоте одиннадцатой гармоники, Ом.

Поскольку нагрузка на частоте одиннадцатой гармоники для каждого линейного провода ЛЭП 8 (ЛЭП 35кВ ИЛИ ВЫШЕ) одна, а пар волн электромагнитного поля три, распространяющихся по каждому линейному проводу, тогда очевидно и согласование каждого провода можно реализовать лишь для одной пары волн электромагнитного поля, а именно по вышеприведенным формулам: 1 случай (используются математические формулировки) или 2 случай или 3 случай.

Далее определяется полное сопротивление нагрузки на частоте одиннадцатой гармоники 23 $$({\underset{\_}{Z}}_{ВОЛН.A}=\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.А}}{\dot{I}{2}_{Н.A}})$$ (рис. 3), каким оно должно быть при согласовании несимметричной трехфазной трехпроводной ЛЭП со своей нагрузкой. Полученные результаты отправляются в блок 37 (A₁₁) (рис. 4).

В блоке 37 (A₁₁) (рис. 4) выполняются логические операции. На схеме (рис. 4) выполняется сравнение эталонных значений 23 $$({\underset{\_}{Z}}_{ВОЛН.A}=\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.А}}{\dot{I}{2}_{Н.A}})$$ , 36 $$({\dot{U}}_{ВОЛН.А})$$ с сопротивлением нагрузки 22 $$({\underset{\_}{Z}}_{H.A}=\frac{{\dot{U}}_{H.A}}{\dot{I}{2}_{.A}})$$ и напряжением 32 $$({\dot{U}}_{H.A})$$ в конце несимметричной линии на частоте одиннадцатой гармоники. Здесь же из сопоставления этих величин определяются ошибки по сопротивлению ΔZ1, ΔZ2, ΔZ3 и по напряжению ΔU1, ΔU2, ΔU3. Затем определяются ошибки по току ΔI01-05, ΔI07, ΔI08. При нулевых значениях ошибок по напряжению ошибки по току ΔI06 и ΔI09 отсутствуют, поэтому в их определении нет необходимости. Информация о величинах ΔZ1, ΔZ2, ΔZ3 и ΔU1, ΔU2, ΔU3 поступает в один из девяти блоков с приоритетом 2. Последующее действие описываемого алгоритма заключается в определении ошибок либо по сопротивлению ΔZ04p, ΔZ06p, ΔZ07p, ΔZ08p, ΔZ09p, либо по напряжению ΔU01p, ΔU02p, ΔU03Kp, ΔU05p. Полученные таким образом значения ошибок по напряжению поступают в блок суммы ошибок по напряжению $${\displaystyle \sum _{i=1}^5{U}_A}$$ , а величины ошибок по сопротивлению попадают в блок суммы ошибок по сопротивлению $${\displaystyle \sum _{i=1}^5{Z}_A}$$ . Сведения о результатах расчета ошибок поступают в один или несколько блоков корректирующих органов 1, 15, 19, 21 (КО1-4) (рис. 1) или в блок фильтрующих устройств одиннадцатой гармонической составляющей тока и напряжения 9 (Ф₁₁) (рис. 1).

Здесь в качестве критерия функционирования корректирующих органов избрано несоответствие напряжения в конце несимметричной линии или сопротивления нагрузки на частотах гармонических составляющих токов и напряжений. В принципе, в качестве такого критерия можно избрать и несоответствие тока в конце несимметричной линии. Для этого в блоке $${\displaystyle \sum _{i=1}^5{Z}_A}$$ следует собирать ошибки по току, а затем в результате сопоставления эталонного и действительного значений токов в конце несимметричной линии сформировать сигнал для корректирующих органов 1, 15, 19, 21 (КО1-4) (рис. 1), для блока фильтрующих устройств: 9 (Ф₁₁) (рис. 1).

В процессе реализации предлагаемого способа согласования трехпроводной ЛЭП с электрической нагрузкой выяснено, что при $$32({\dot{U}}_{H.A})>36({\dot{U}}_{ВОЛН.А})$$ и $$22({\underset{\_}{Z}}_{H.A}=\frac{{\dot{U}}_{H.A}}{\dot{I}{2}_{.A}})>23({\underset{\_}{Z}}_{ВОЛН.А}=\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.А}}{\dot{I}{2}_{Н.А}})$$ ошибка по току на частоте одиннадцатой гармоники, также как и для тринадцатой гармоники, не определяется. В этом случае предусмотрено определение дополнительной ошибки по напряжению ΔU_O в виде произведения разницы между 36 $$({\dot{U}}_{ВОЛН.А})$$ и 32 $$({\dot{U}}_{H.A})$$ и коэффициента состояния ΔIos1. Затем сведения об этой дополнительной ошибке отправляются в блок $${\displaystyle \sum _{i=1}^5{U}_A}$$ .

Блок 37 (A₁₁) (рис. 4) реализован в среде National Instruments Lab-VIEW 2009.

В то же время (рис. 3) величины, характеризующие электрическую энергию 22 $$({\underset{\_}{Z}}_{H.A}=\frac{{\dot{U}}_{H.A}}{\dot{I}{2}_{.A}})$$ и 32 $$({\dot{U}}_{H.A})$$ от датчиков 3 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД1})$$ ; 11 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД2})$$ , сравниваются с величинами желаемыми, а именно с 36 $$({\dot{U}}_{ВОЛН.А})$$ и 23 $$({\underset{\_}{Z}}_{ВОЛН.A}=\frac{{\dot{U}}_{ВОЛН.А}}{\dot{I}{2}_{Н.A}})$$ , на основании этого сравнения определяется, на сколько они отличны друг от друга 38 $$(\Delta \underset{\_}{Z}={\underset{\_}{Z}}_{H.A}-{\underset{\_}{Z}}_{ВОЛН.A})$$ , 39 $$(\Delta \dot{U}={\dot{U}}_{H.A}-{\dot{U}}_{ВОЛН.A})$$ , и в случае, если это отличие минимально, что характерно выполняющемуся условию согласования на частоте одиннадцатой гармоники для несимметричной трехфазной трехпроводной ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ ВЫШЕ) (рис. 1) [7-10], тогда начинает работать следующая часть алгоритма (рис. 3).

Здесь это схема алгоритма работы процессора 5 (П) для датчиков 24 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД3})$$ ; 26 $$({\displaystyle \sum _{i=1}^nД4})$$ , которая представлена на (рис. 3). Она достаточно проста: из 4 (АЦП) в процессор 5 (П) поступают амплитудные значения тока 31 $$(\dot{I}{2}_{.A.1})$$ и напряжения 30 $$({\dot{U}}_{H.A.1})$$ нагрузки, затем определяется величина 28 $$({\underset{\_}{Z}}_{H.A}=\frac{{\dot{U}}_{H.A.1}\cdot K_U}{\dot{I}{2}_{.A.1}\cdot K_Z})$$ , которая будет отлична от нуля и бесконечности, в случае согласования на частоте одиннадцатой гармоники несимметричной трехфазной трехпроводной ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ ВЫШЕ) (рис. 1). Определенные таким образом величины 31 $$(\dot{I}{2}_{.A.1})$$ , 30 $$({\dot{U}}_{H.A.1})$$ умножаются на коэффициент 40 ((Kuz=0) или (Kuz=1)) и получают амплитудные значения напряжения нагрузки на частоте тринадцатой гармоники 41 $$({\dot{U}}_{A.H}={\dot{U}}_{H.A.1}\cdot Kuz)$$ и амплитудные значения тока нагрузки на частоте тринадцатой гармоники 42 $$(\dot{I}{2}_{.2}=\dot{I}{2}_{.A.1}\cdot Kuz)$$ . Коэффициент 40 ((Kuz=0) или (Kuz=1)) равен единице в случае согласования несимметричной ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ ВЫШЕ) на частоте одиннадцатой гармоники, здесь согласование осуществлено, когда $$\Delta \underset{\_}{\text{Z}}\text{<0}\text{.2}$$ и , а Ku=1 и Kz=1, в ином случае 40 ((Kuz=0) или (Kuz=1)) равен нулю, полученные величины совместно с величиной 28 $$({\underset{\_}{Z}}_{A.H}=\frac{{\dot{U}}_{H.A.1}\cdot K_U}{\dot{I}{2}_{.A.1}\cdot K_Z})$$ подаются в следующий блок 43 (A₁₃).

Блок на (рис. 3) 44 (LEP3 v.1.00 (2)) иллюстрирует использование специализированной программы для прогнозирования величины основных характеристик электрической энергии несимметричной трехфазной трехпроводной линии электропередачи на частоте тринадцатой гармоники [6]. При помощи программы определяются действующие значения комплексных величин токов и напряжений, постоянные распространения волн электромагнитного поля по проводам несимметричной ЛЭП, величины собственных и взаимных волновых сопротивлений. В блоках 45 $$(\dot{I}{2}_{A.H.1})$$ и 46 $$({\dot{U}}_{A.ВОЛН.1})$$ формируются величины токов и напряжений в конце линии, какими должна характеризоваться электрическая энергия, передаваемая по согласованному участку несимметричной ЛЭП. Эти токи и напряжения определяются следующим образом на частоте тринадцатой гармоники [8-10]:

1 вариант (для первой постоянной распространения, первая пара волн электромагнитного поля):

$$\frac{{\dot{U}}_{A.ВОЛН.1}}{\dot{I}{2}_{A.H.1}}=\frac{{\dot{U}}_{А.H}}{\dot{I}{A}_{.2}}$$ ; $$\frac{{\dot{U}}_{B.ВОЛН.1}}{\dot{I}{2}_{B.H.1}}=\frac{{\dot{U}}_{B.H}}{\dot{I}{B}_{.2}}$$ ; $$\frac{{\dot{U}}_{C.ВОЛН.1}}{\dot{I}{2}_{C.H.1}}=\frac{{\dot{U}}_{C.H}}{\dot{I}{C}_{.2}}$$ ,

где

$${\dot{U}}_{A.ВОЛН.1}={\dot{U}}_{1A.13}{e}^{\begin{array}{l}-\gamma 1.13\\ {}^l\end{array}}+\frac{{\dot{I}}_{1B.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB1.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA1.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB1.13}}{e}^{-\gamma {1.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC1.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA1.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA1.13}}{e}^{-\gamma {1.13}^l}$$ ;

$${\dot{U}}_{B.ВОЛН.1}={\dot{U}}_{1B.13}{e}^{-\gamma {1.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA1.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB1.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB1.13}}{e}^{-\gamma {1.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC1.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB1.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC1.13}}{e}^{-\gamma {1.13}^l}$$ ;

$${\dot{U}}_{C.ВОЛН.1}={\dot{U}}_{1C.13}{e}^{-\gamma {1.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA1.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC1.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA1.13}}{e}^{-\gamma {1.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB1.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC1.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC1.13}}{e}^{-\gamma {1.13}^l}$$ ;

$$\dot{I}{2}_{A.Н.1}={\dot{I}}_{1A.13}{e}^{-\gamma {1.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB1.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB1.13}}{e}^{-\gamma {1.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC1.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA1.13}}{e}^{-\gamma {1.13}^l}$$ ;

$$\dot{I}{2}_{B.Н.1}={\dot{I}}_{1B.13}{e}^{-\gamma {1.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA1.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB1.13}}{e}^{-\gamma {1.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC1.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC1.13}}{e}^{-\gamma {1.13}^l}$$ ;

$$\dot{I}{2}_{C.Н.1}={\dot{I}}_{1C.13}{e}^{-\gamma {1.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA1.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA1.13}}{e}^{-\gamma {1.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB1.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC1.13}}{e}^{-\gamma {1.13}^l}$$ ;

$${\dot{U}}_{A.H}$$ , $${\dot{U}}_{B.H}$$ , $${\dot{U}}_{C.H}$$ - комплексные значения действующих величин фазных напряжений на частоте тринадцатой гармоники на клеммах электрической нагрузки (конец линии); $$\dot{I}{A}_{.2}$$ , $$\dot{I}{B}_{.2}$$ , $$\dot{I}{C}_{.2}$$ - комплексные значения действующих величин линейных токов электрической нагрузки на частоте тринадцатой гармоники (конец линии); $${\dot{U}}_{A.ВОЛН.1}$$ , $${\dot{U}}_{B.ВОЛН.1}$$ , $${\dot{U}}_{C.ВОЛН.1}$$ - комплексные значения действующих величин фазных напряжений на частоте тринадцатой гармоники на клеммах источника питания (начало линии); γ_1.13 - первая (условно) постоянная распространения волн электромагнитного поля на частоте тринадцатой гармоники; $$\dot{I}{2}_{A.H.1}$$ , $$\dot{I}{2}_{B.H.1}$$ , $$\dot{I}{2}_{C.H.1}$$ - комплексные значения действующих величин линейных токов от источника питания (начало линии) на частоте тринадцатой гармоники; $${\dot{U}}_{1A.13}$$ , $${\dot{U}}_{1B.13}$$ , $${\dot{U}}_{1C.13}$$ - комплексные значения действующих величин фазных напряжений в начале рассматриваемого участка на частоте тринадцатой гармоники. В; $${\dot{I}}_{1A.13}$$ , $${\dot{I}}_{1B.13}$$ , $${\dot{I}}_{1C.13}$$ - комплексные значения действующих величин фазных токов в начале рассматриваемого участка ЛЭП на частоте тринадцатой гармоники, A; $${\underset{\_}{Z}}_{cA1.13}$$ , $${\underset{\_}{Z}}_{cB1.13}$$ , $${\underset{\_}{Z}}_{cC1.13}$$ - собственные волновые сопротивления на частоте тринадцатой гармоники, Ом; $${\underset{\_}{Z}}_{cAB1.13}$$ , $${\underset{\_}{Z}}_{cBC1.13}$$ , $${\underset{\_}{Z}}_{cCA1.13}$$ - взаимные волновые сопротивления на частоте тринадцатой гармоники, Ом.

2 вариант (для второй постоянной распространения, вторая пара волн электромагнитного поля):

$$\frac{{\dot{U}}_{A.ВОЛН.1}}{\dot{I}{2}_{A.H.1}}=\frac{{\dot{U}}_{А.H}}{\dot{I}{A}_{.2}}$$ ; $$\frac{{\dot{U}}_{B.ВОЛН.1}}{\dot{I}{2}_{B.H.1}}=\frac{{\dot{U}}_{B.H}}{\dot{I}{B}_{.2}}$$ ; $$\frac{{\dot{U}}_{C.ВОЛН.1}}{\dot{I}{2}_{C.H.1}}=\frac{{\dot{U}}_{C.H}}{\dot{I}{C}_{.2}}$$ ,

где

$${\dot{U}}_{A.ВОЛН.1}={\dot{U}}_{1A.13}{e}^{\begin{array}{l}-\gamma 2.13\\ {}^l\end{array}}+\frac{{\dot{I}}_{1B.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB2.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA2.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB2.13}}{e}^{-\gamma {2.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC2.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA2.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA2.13}}{e}^{-\gamma {2.13}^l}$$ ;

$${\dot{U}}_{B.ВОЛН.1}={\dot{U}}_{1B.13}{e}^{-\gamma {2.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA2.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB2.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB2.13}}{e}^{-\gamma {2.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC2.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB2.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC2.13}}{e}^{-\gamma {2.13}^l}$$ ;

$${\dot{U}}_{C.ВОЛН.1}={\dot{U}}_{1C.13}{e}^{-\gamma {2.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1A.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cA2.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC2.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA2.13}}{e}^{-\gamma {2.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB2.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC2.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cBC2.13}}{e}^{-\gamma {2.13}^l}$$ ;

$$\dot{I}{2}_{A.Н.1}={\dot{I}}_{1A.13}{e}^{-\gamma {2.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1B.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cB2.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cAB2.13}}{e}^{-\gamma {2.13}^l}+\frac{{\dot{I}}_{1C.13}\cdot {\underset{\_}{Z}}_{cC2.13}}{{\underset{\_}{Z}}_{cCA2.13}}{e}^{-\gamma {2.13}^l}$$ ;