СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С ЗАДЕРЖКОЙ ПО ВРЕМЕНИ НАЧАЛА РЕГУЛИРОВАНИЯ Российский патент 2016 года по МПК H02J3/12 

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для автоматизации трансформаторных подстанций и поддержания в норме основных параметров качества электроэнергии на основе полученных фактических данных напряжения у потребителей.

Известен способ регулирования напряжения электрической подстанции, согласно которому коэффициент трансформации трансформатора изменяют в зависимости от отклонения напряжения его вторичной обмотки от заданного значения, изменяемого в зависимости от корректирующего сигнала. С целью повышения качества напряжения путем поддержания заданного соотношения между отклонениями напряжения вторичной и первичной обмоток трансформатора измеряют напряжение первичной обмотки, сравнивают его с заданным значением и полученное отклонение используют в качестве указанного корректирующего сигнала [Патент SU 782037 А1, кл. H02J 3/12, Н02Р 13/04, опубликован 23.11.1980].

Недостатком данного способа является тот факт, что в нем регулирование напряжения на электрической подстанции выполняется только по отклонению напряжения на вторичной обмотке трансформатора и не учитывается фактическое напряжение у ближайших и наиболее удаленных потребителей электрической энергии, получающих питание от отходящих линий электрической подстанции, на которой осуществляется регулирование напряжения.

Также известен способ автоматического регулирования напряжения на электрической подстанции, заключающийся в изменении коэффициента трансформации трансформатора в зависимости от корректирующего сигнала, отличающийся тем, что задают соотношение между напряжением у ближайших и наиболее удаленных потребителей, получающих питание от отходящих линий электрической подстанции, на которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора электрической подстанции, измеряют фактическое напряжение у ближайших и наиболее удаленных потребителей, измеряют фактическое напряжение вторичной обмотки трансформатора, сравнивают их с нормативными значениями, в случае отличия фактического напряжения у потребителей от нормативных значений определяют фактическое отклонение соотношения между заданными и фактическими напряжениями в контрольных точках, полученное отклонение напряжения используют в качестве указанного корректирующего сигнала [Патент RU 2527479 С1, кл. H02J 3/12, опубликован 10.09.2014].

Недостатком данного способа является тот факт, что в нем осуществляется регулирование напряжения на электрической подстанции без учета задержки по времени начала регулирования, тем самым понижается стабильность производимого регулирования, а также учитываются фактические отклонения напряжения только у ближайших и наиболее удаленных потребителей, а не у всех потребителей.

Задачей предлагаемого способа является повышение качества регулирования напряжения в электрической сети за счет исключения реакции регулирующего устройства на быстрые изменения напряжения путем введения задержки времени на начало регулирования, которая больше времени быстрых изменений напряжения.

Технический результат - повышение стабильности регулирования напряжения.

Для решения указанной задачи в предлагаемом способе задают соотношение между фактическим отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора, от которого питается электрическая сеть, в которой осуществляется регулирование напряжения, задают задержку по времени фактического соотношения между отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора от заданного соотношения, измеряют фактическое напряжение у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, определяют фактическое отклонение измеренного напряжения от нормативного значения у всех потребителей, измеряют фактическое напряжение вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора, определяют фактическое соотношение между отклонениями напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора, если данное фактическое соотношение через заданное время отличается от заданного соотношения, измеряют задержку времени фактического соотношения между отклонением напряжения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, от нормативного значения и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора от заданного соотношения и если через заданное время фактическое соотношение между отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора отклоняется от заданного соотношения, то полученное значение этого отклонения используют в качестве корректирующего сигнала.

Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема, реализующая способ.

Схема состоит из: Т1 - трансформатор с устройством регулирования под нагрузкой (РПН); устройства связи и передачи данных; РО - рабочий орган; ИУ - исполняющее устройство; У - усилитель; Ср - сравнивающее устройство; ЗД - задержка по времени; УУ - устройство управления; ДН_m - датчик напряжения трансформатора; ДН₁-ДН_n - датчики напряжения потребителей; ЗУ - задающее устройство, S₁-S_n - потребители электроэнергии.

Работа автоматического регулирования напряжения в электрической сети с задержкой по времени регулирования обеспечивается следующим образом.

С помощью задающего устройства ЗУ задают задержку по времени фактического соотношения между отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора от заданного соотношения, а также задают соотношение фактического отклонения напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора электрической подстанции или вольтодобавочного трансформатора, от которого питается электрическая сеть, в которой осуществляется регулирование напряжения. Далее проводят автоматизированный сбор динамических данных по напряжению и времени отклонения напряжения с датчиков напряжения ДН₁-ДН_n потребителей электроэнергии S₁-S_n, и датчика напряжения ДН_m, установленного на низкой стороне трансформаторной подстанции или вольтодобавочного трансформатора посредством канала связи современных проводных/беспроводных средств связи и передачи данных. Собранные данные от датчиков напряжения потребителей ДН₁-ДН_n, датчика напряжения трансформатора ДН_m и задающего устройства ЗУ анализируются устройством управления УУ на наличие отклонений фактического напряжения у потребителей от нормативных значений. Далее определяют фактическое соотношение между отклонениями напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора. Если в сравнивающем устройстве Ср данное фактическое соотношение через заданное время ЗД отличается от заданного соотношения, то начинают отчет времени, равного заданному времени фактического соотношения между отклонением напряжения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, от нормативного значения и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора от заданного соотношения, и если в момент окончания отсчета времени фактическое соотношение между отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора отклоняется от заданного соотношения, то полученное значение этого отклонения используют в качестве корректирующего сигнала, который обрабатывается усилителем У, а затем поступает на исполняющее устройство ИУ, которое в свою очередь воздействует на рабочий орган РО.

Таким образом, происходит поддержание напряжения согласно нормативным значениям у всех потребителей электрической сети с учетом использования задержки по времени начала регулирования, тем самым повышается стабильность регулирования напряжения.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение качества и стабильности регулирования напряжения в электрической сети. Согласно способу задают соотношение между фактическим отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора, от которого питается электрическая сеть, задают задержку по времени фактического соотношения между отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора от заданного соотношения, измеряют фактическое напряжение у всех потребителей, подключенных к электрической сети. Определяют фактическое отклонение измеренного напряжения от нормативного значения у всех потребителей, измеряют фактическое напряжение вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора, определяют фактическое соотношение между отклонениями напряжения от нормативного значения у всех потребителей и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора. Если данное фактическое соотношение через заданное время отличается от заданного соотношения, начинают отчет времени, равного заданному времени фактического соотношения между отклонением напряжения у всех потребителей от нормативного значения и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора от заданного соотношения. Если в момент окончания отсчета времени фактическое соотношение между отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора отклоняется от заданного соотношения, то полученное значение этого отклонения используют в качестве корректирующего сигнала. 1 ил.

Способ автоматического регулирования напряжения в электрической сети с задержкой по времени начала регулирования, заключающийся в изменении коэффициента трансформации трансформатора в зависимости от корректирующего сигнала на основе полученных фактических данных напряжения у потребителей, отличающийся тем, что задают соотношение между фактическим отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора, от которого питается электрическая сеть, в которой осуществляется регулирование напряжения, задают задержку по времени фактического соотношения между отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора от заданного соотношения, измеряют фактическое напряжение у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, определяют фактическое отклонение измеренного напряжения от нормативного значения у всех потребителей, измеряют фактическое напряжение вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора, определяют фактическое соотношение между отклонениями напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора, если данное фактическое соотношение через заданное время отличается от заданного соотношения, начинают отчет времени, равного заданному времени фактического соотношения между отклонением напряжения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, от нормативного значения и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора от заданного соотношения и если в момент окончания отсчета времени фактическое соотношение между отклонением напряжения от нормативного значения у всех потребителей, подключенных к электрической сети, в которой осуществляется регулирование напряжения, и напряжением вторичной обмотки трансформатора или вольтодобавочного трансформатора отклоняется от заданного соотношения, то полученное значение этого отклонения используют в качестве корректирующего сигнала.