Устройство для автоматического регулирования мощности конденсаторных установок Советский патент 1985 года по МПК G05F1/70 

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к устройствам для автоматического управления мощностью конденсаторных установок в промьшленных электрических сетях переменного тока. Известны устройства автоматическо го регулирования конденсаторной уста новки в одном узле нагрузки сети электроснабжения, поддерживающее заданный для данного узла параметр регулирования DJ Требования к качеству электроэнер гии предусматривают необходимость поддержания заданного уровня реактив ной мощности Q J в целом по предприятию с помощью конденсаторных установок, размещенньк в различньпс узлах схемы электроснабжения. При этом дополнительным требованием к регулируе мой части таких установок является достижение минимзма перетоков реактивной мощности в схеме электроснабжения с целью снижения потерь электр энергии и поддержания необходимого уровня напрйжения у потребителей. Однако в процессе работы известно го устройства не учитывается реальное распределение реактивньк нагрузок по узлам схемы, что приводит к перетокам реактивной мощности и увеличению потерь энергии. Кроме того, в известном устройстве последователь ность подключения или отключения конденсаторных батарей в установках не меняется в процессе регулирования и определяется параметрами исполнительного блока на вькоде. Вследствие этого происходит перераспределение реактивной мощности между узлами схе мы, приводящее к дополнительным по.терям электроэнергии. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического регулирования мощности конденса торных установок, содержащее блок из мерения реактивной мощности, соединенный с задатчиком мощности, подклю ченный к элементу задержки времени, а также К-исполнительных блоков на выходе, управляняцих включением секций К-конденсаторных установок 2J . Однако в данном устройстве не про изводится учет распределения реактив ных нагрузок по узлам схемы, что при водит к увеличению потерь энергии от перетоков реактивной мощности. Вслед ствие этого снижается эффективность использования конденсаторных установок. Цель изобретения - повышение экономичности, работы электрической сети путем уменьшения потерь от перетоков реактивной мощности между узлами сети. Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического регулирования мощности конденсаторных установок, содержащее блок измерения реактивной мощности соединенный с задатчиком мощности, к выходу которого подключен элемент вьщержки , времени, К-исполнительных блоков, управляющих включением секций К-конденсаторных установок, снабжено К-нуль-органами канала включения, К-нуль-органами канала отключения, 2К-схемами совпадения, К-согласующими блоками и блоком выбора экстремального значения тока, причем один выход блока выбора экстремального значения тока подключен к первым входам К-нуль-органов канала включения, другой его выход подключен к первым входам К-нуль-органов канала отключения, вторые входы соответствукяцих нуль-органов каналов включе ния и отключения одной и той же установки, а также входы блока выбора экстремального значения тока подключены к соответствующим выходам К-согласующих блоков, выходы нуль-органов подключены к соответствующим входам схем совпадения, другие входы К-схем совпадения канала включения соединены с первым выходом элемента выдержки времени, а другие входы К-схёМ совпадения канала отключения соединены с вторым выходом элемента вьдержки времени, выходы схем совпадения одной и той же установки подключены к соответствующим входам .К-исполнител ьных блоков. На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства для К-установок (схема приведена для случая К 3). Предлагаемое устройство для автоматического регулирования мощности конденсаторных установок содержит блок I измерения реактивной мощности с задатчиком 2 мощности, к которому подведены напряжение сети U и суммарный ток g , выход которого подключен к элементу 3 вьщержки времени, имеющему два выхода, один из

3. 1

которых подключен к объединенным входам схем 4-6 совпадения канала отключения секций батарей конденсаторных установок, а другой - к объединенным входам схем 7-9 совпадения канала

включения секций батарей конденсаторных установок. Другие входы схем. 4-6 и 7-9 совпадения соединены с выходами нуль-органов 10-12 и 13-15 соответственно, выполненных на операционных усилителях. Объединенные первые входы нуль-органов 10-12 подключены к одному выходу блока 16 выбора экстремального тока, другой его выход подключен к первым объединенным входам нуль-органов 13 - 15. Вторые входы нуль-органов 12ч 15; П и 14; 10 и 13, соединенные попарно и относящиеся к каналу управления одной и той же установкой, а также выходы согласующих блоков 17-19 подключены к входам блока 16. выбора экстремального токасоответственно. На вход каждого согласующего блока 17 19 подведено напряжение U и погньй ток 3, , З. и 3 3 соответствуннцего узла. Выходы схем 4и7; 5и8; 6и9совпадения через линии связи подключены к исполнительным блокам 20 - 22 соответственно, которые зтгравляют включением и отключением секций батарей конденсаторных установок. I

Устройство работает следующим образом.

Блок 1 измерения осуществляет

преобразование входного напряжения U и- суммарного тока всех подстанций электрической сети предприятия в аналоговый сигнал, пропорциональный фактической реактивной мощностиQ«, потребляемой нагрузкой предприятия. Данный сигнал поступает на вход задатчика 2 реактивной мощности Q, где сравнивается с опорным напряжением, пропорциональным Q. Разность (Qffi QS ввде сигнала рассогласования поступает на вход элемента выдержки времени. В случае, когда сиг-. нал рассогласования не превышает заданных границ (зону нечувствительноети), устройство находится в ждущем режиме, что соответствует наиболее эффективному использованию компёнсирукмцкх устройств.

При отрицательном сигнале рассогласования, превьш1ающем по абсолютной величине) зону нечувствительности отрицательной области в течение за-

6834

даваемого интервала времени t , по истечение времени , на первом выходе элемента 3 вьщержки времени появляется логический сигнал высокого уровня Это соответствует случаю, когда из сети уменьшается потребление реактивной мощности относительно заданного значения, что требует отключения секций конденсаторных установок. Причем .отключение секций происходит в том узле, в котором потери от потребляемого тока имеют минимальное значение

При положительном сигнала рассогласования, превьпиающем зону нечувствительности положительной области в течение заданного интервала времени i , по истечении времени t , на втором выходе элемента 3 вьдержки времени появляется логический%сигнал высокого уровня, что соответствует увели.чению потребления реактивной мощнЬст из сети относительно заданного значения, и требуется включение секций конденсаторных установок на том узле где в данный момент вызьгоаются максимальные потери от потребления реактивного тока.

Определение узла, в котором необходимо включение либо отключение секции батарей конденсаторной установки, происходит следующим образом.

На выходе согласующих блоков 17 19, подключенных к трансформаторам тока соответствующего узла, имеются сигналы в виде постоянного напряжения положительной полярности, пропорциональные потребляемому реактивному току узла и приведенные с помощью масштабных делителей, учитывающих величину активного сопротивления питающих линий, к общему базису, что позволяет правильно учитывать распределение реактивных нагрузок в схеме электроснабжения и их влияние на потери электроэнергии.

Данные сигналы поступают на вход блока 16.выбора экстремального тока. и контрольные входы нуль-органов 1 2 и 15; 11 и 14; 10 и 13 соответственно. Указанные попарно нуль-органы относятся к каналу управления одной и той же установкой, В блоке 16 выбора экстремального тока происходит вьщеление максимального и минимального из набора сигналов, поступающих на его вход. Причем максимальный сигнал является опорным для нульорганов 13 - 15 канала включения, а

I11

минимальный сигнал - опорным для нуль-органов 10-12 канала отключе нкя. В результате сравнения сигналов сработавшим нуль-органом в канале отключения будет тот, который соответствует конденсаторной установке, размещенной в узле с минимальными потерями от потребляемого реактивного тока, а в канале включения - тот, который соответствует установке, размещенной в узле с максимальными потерями от потребляемого реактивного тока.

Сигналы на включение или отключение секций установок в зависимости от суммарной потребляемой реактивной мощности, формируются на выходах схем 4 - 6 и 7 - 9 совпадения канала отключения и канала включения и поступают на исполнительные блоки 20 22. Сигнал на выходе схемы совпадения появляется только тогда, когда на его обоих входах присутствует высокий логический уровень, а так как на одни из входов схем 4-6 совпадения подается разрешакнций сигнал на отключение высокого логического

36

уровня с выхода элемента 3 вьщержки времени, а на одни входы схем 7-9 совпадения подается разрешающий сигнал на включение с элемента 3 вьщержки времени, то сработавшей схемой совпадения при команде на включение будет та, которая соответствует установке , размещенной в узле с максимальнь1ми в данный момент времени потерями от потребляемого реактивного .тока, а при команде на отключение сработавшей будет та, которая соответствует установке, размещенной в узле с минимальньми в данный момент

потерями от потребляемого реактивного тока.,

Предлагаемое устройство осуществляет автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок в

зависимости от заданной в целом по предприятию потребляемой реактивной мощности Qj с учетом распределения нагрузок по узлам схемы электроснабжения, что позволяет не только снизить потери электроэнергии в питающей сети, но и уменьшить потери реактивной мощности в сети предприятия. If&1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТШАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ КОНЦЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК, содержащее блок измерения реактивной мснцности, соединенный с задатчйком мощности, к выходу которого подключен элемент выдержки времени, К-исполнительных блоков, управляющих включением секций К-конденсаторных установок, отличающееся тем, что, . с целью повышения экономичности работы сети путем уменьшения потерь от перетоков реактивной мощности :мел|ду узлами этой сети, оно снабже- . ,но К-нуль-органами канала включения, К-нуль-органами канала отключения, 2К-схемами совпадения, К-согласующими блоками и блоком выбора экстремального значения тока, причем один выход блока выбора экстремального значения тока подключен к первым входам К-нуль-органов канала включения, другой его выход подключен к первым входам К-нуль-органов канала отключения, вторые входы соответствующих нуль-органов каналов включения и отключения одной и той же установки, а также входы блока выбора экстремального значения тока подключены к соответствующим выходам Ксогласующих блоков, выходы нуль-орга(Л нов подключены к соответствующим С входам схем совпадения, другие входы К-схем совпадения канала включения соединены с первым выходом элемента выцержки времени, а другие входы К-схем совпадения канала отключения соединены с вторым выходом 9д 4; элемента вьдержкя времени, выходы схем совпадения одной и той же установки подключены к соответствующим . Э1д входам К-исполнительных блоков. 00 :с