Способ регулируемого симметрирования токов и напряжений в сельской электрической сети 0,4 КВ Российский патент 2022 года по МПК H02J3/26 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для повышения качества и снижения потерь электрической энергии в трехфазных сетях с нейтральным проводом, содержащих несимметричные, и нелинейные нагрузки, и позволяет поддерживать в норме напряжения, осуществлять снижение потерь электрической энергии, а так же обеспечивает повышение точности симметрирования токов и напряжений.

Согласно способу задают уровень отклонения фазных напряжений от номинального значения, при котором происходит симметрирование токов и напряжений, измеряют фактические данные фазных напряжений в действующей сети 0,4 кВ, сравнивают их с номинальным значением, определяют величину отклонения напряжения и сравнивают с заданным уровнем отклонения, при которых происходит симметрирование. Полученное отклонение напряжения используют в качестве управляющего сигнала.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для автоматизации регулирования напряжений в сельских распределительных сетях 0,4 кВ и поддержания в норме основных параметров качества электроэнергии на основе полученных фактических данных напряжения в действующей сети 0,4 кВ.

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 A1, кл. H02J 3/12 Н02Р 13/04 опубликован 23.11.1980) [1]

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.

Способ автоматического регулирования напряжения на электрической подстанции, согласного которому поддержание в норме напряжения происходит за счет использования в качестве контролируемого параметра только линейных напряжений. (Патент RU 2527479 С1, МПК H02J 3/12 (2006.01) опубликован 10.09.2014) [2].

Недостатком данного способа является то, что поддержание в норме напряжения происходит только за счет использования в качестве контролируемого параметра линейных напряжений и не учитываются фазные напряжения действующей сети, а также предусматривает использование датчиков напряжения, количество которых возрастает пропорционально сложности электрической сети, что ведет к увеличению капитальных вложений на реализацию способа.

Задачей предлагаемого способа является симметрирование токов и напряжений за счет использования в качестве контролируемого параметра несимметрию фазных напряжений, так как однофазные потребители являются основными источниками несимметрии токов и напряжений, также способ предполагает повышение точности симметрирования за счет расширения функциональных возможностей способа путем опроса данных по напряжению.

Для решения указанной задачи в предлагаемом способе задают уровень отклонения фазных напряжений от номинального значения, при котором происходит симметрирование токов и напряжений, измеряют фактические данные фазных напряжений в действующей сети 0,4 кВ, сравнивают их с номинальным значением, определяют отклонение напряжения и сравнивают с заданным уровнем отклонения, при которых происходит симметрирование. Полученное отклонение напряжения используют в качестве управляющего сигнала

Суть предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1, на которой представлена структурная схема реализующая способ.

Схема состоит из: ДН1-ДН3 - датчики фазного напряжения; БУ - блок управления; ЗУ - задающее устройство; БК - блок коммутации; БС - блок симметрирования, Р₁-P_N - несимметричная нагрузка.

В качестве устройства (БС), непосредственно осуществляющего регулирование напряжения применяется симметрирующее устройство.

Разработанный способ предполагает установку датчиков фазного напряжения (ДН) в ближайшем к источнику питания узле нагрузок.

Работа регулируемого симметрирования токов и напряжений в сельской электрической сети 0,4 кВ обеспечивается следующим образом.

C помощью датчиков фазных напряжений ДН1-ДН3 осуществляется автоматизированный сбор динамических данных по напряжению. С помощью задающего устройства ЗУ задаются диапазоны отклонения напряжений соответствующие уровням симметрирования. Собранные данные датчиков фазных напряжений ДН1-ДН3 и задающего устройства ЗУ анализируются блоком управления БУ на наличие отклонения напряжения от номинальных значений. Полученное отклонение напряжения обрабатывается БУ и поступает на блок коммутации БК, которое воздействует на блок симметрирования БС.

Таким образом, происходит симметрирование токов и напряжений в сети 0,4 кВ, поддержание в норме основных параметров качества и снижения потерь электрической энергии за счет использования в качестве управляющего параметра несимметрии фазных напряжений.

Источники информации

1. Патент RU 782037 А1, кл. H02J3/12 H02P13/04 Способ регулирования напряжения электрической подстанции / Росман Лев Владимирович; опубл. 23.11.1980

2. Патент RU 2527479 C1, МПК H02J 3/12 (2006.01), Способ автоматического регулирования напряжения на электрической подстанции [Текст] / Виноградов А. В. , Голиков И. О. заявитель и патентообладатель (ФГБОУ ВПО Орел ГАУ) - №2013122161/07, 14.05.2013, Опубликовано: 10.09.2014 Бюл. № 25

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для повышения качества и снижения потерь электрической энергии в трехфазных сетях с нейтральным проводом, содержащих несимметричные и нелинейные нагрузки. Технический результат заключается в повышении точности симметрирования токов и напряжений. Согласно способу задают уровень отклонения фазных напряжений от номинального значения, при котором происходит симметрирование токов и напряжений, измеряют фактические данные фазных напряжений в действующей сети 0,4 кВ, сравнивают их с номинальным значением, определяют величину отклонения напряжения и сравнивают с заданным уровнем отклонения, при которых происходит симметрирование. Полученное отклонение напряжения используют в качестве управляющего сигнала. 1 ил.

Способ регулируемого симметрирования токов и напряжений в сельской электрической сети 0,4 кВ, заключающийся в изменении мощности симметрирующего устройства в зависимости от управляющего сигнала, отличающийся тем, что задают уровень отклонения фазных напряжений от номинального значения, при котором происходит симметрирование токов и напряжений, измеряют фактические данные фазных напряжений в действующей сети 0,4 кВ, сравнивают их с номинальным значением, определяют величину отклонения напряжения и сравнивают с заданным уровнем отклонения, при которых происходит симметрирование, затем полученное отклонение напряжения используют в качестве управляющего сигнала.