Устройство для вычисления коэффициента запаса статической устойчивости узла нагрузки электрической сети Советский патент 1985 года по МПК G06G7/62 

1 Изобретение относится к аналогово вычислительной технике и может быть использовано для целей управления и расчета режима энергосистем. Цель изобрй;тения - повьшение точ ности. , Для оценки статической устойчиво ти используется критерий а(о.г- б.н) . О (1) где Q.. и Q.. - соответственно реак тивные мощности пйта ющей системы и узла нагрузки. Условие (1 может быть представлено в виде д.г iSii у о dU JU или Ad d - oi (У (2) Тогда критерий предельного по ус тойчивости режима будет AoL-d, - .oi 0. (3) Он зависит не только от напряжения узла, но также от состава потребите лей, причем регулирзгющий эффект нагрузки d также зависит от состава нагрузки и является величиной слу чайной. Регу1шрующий эффект oLf-no сравнению с Х, является более стабильным и в окрестности-точки с напр жением и может быть принят atp const. Коэффициент cL может быть получе путе дифференцирования уравнения статической характеристики реактив ной нагрузки по напряжению, имеющей вид agU + + CQ (4) откуда 2aQU - коэффициенты апгде а, b(j. проксимации, зависящие, от состава нагрузки. Коэффициент запаса статической устойчивости по напряжению определя ется выражением U-UKP, Кз - J (6 где (J - рабочее напряжение узла, Приравняв Ad-K нулю, можно получить критическое по условиям устойчивости напряжение Ло о(г « г-2ajjU - ,( откуда Г «/од UKP т:: VO ) 10 Выражая из (5 ) U и подставляя в 1, получаем . 4Ы -df. -t- t(j Производя замену До( aif. - обц в выражение (9), получаем - .jljL ci-H Учитывая, что i-SilL d,u выражение (10)можно преобразовать к виду d.Gl/U-oCrQU (эй и-ъаби Таким образом, для определения коэффициента запаса статической устойчивости узла нагрузки необходимы измерения условного среднеквадрати- ческого отклонения реактивной мощности ( и безусловного ореднеквадратнческого отклонения напряжения О. Коэффициенты и Ъ должны быть определены предварительно на основании статистических данных о режиме электропотребления узла. На чертеже приведена схема устройства. Устройство содерлсит преобразователь 1 реактивной мощности в напряжение, центрирующий фильтр 2, выпрямитель 3, вычнтатель 4, ключ 5, блок 6 деления, ключ 7, вычитатель 8, выпрямитель 9, центрирующий фильтр 10, масштабный усилитель II, блок 12 дифференцирования, компаратор 3, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, компаратор 15, блок 16 дифференцирования. Устройство работает следующим образом. С узла электрической сети на вход устройства подается электрический сигнал, поступающий на преобразова- тель 1 реактивной мощности и масштаб ный усилитель 11. С выхода преобразователя 1 реактивной мощности электрический сигнал поступает на вход центрирующего фильтра 2, на другой вход которого подается опорный сигнал, пропорциональный величине условного математического ожидания М (Q/U). Двуполярное выходное напряжение центрирующего фильтра 2 пре- образуется в первом вьшрямителе 3, Выходной сигнал выпрямителя 3 пропорциона11ен среднеквадратическому отклонение (3 Q/U. В масштабном усили- теле 1 1 электрический сигнал масшта бируется и во втором центрирующем фильтре 10 центрируется относитель .но опорного сигнала, пропорционального напряжению нормального режима сети, который подается на другой вход центрирующего фильтра 10. Двуполярное напряжение с выхода центри рующего фильтра 10 преобразуется в однополярное во втором выпрямите ле 9. Выходной сигнал выпрямителя 9 .пропорционален среднеквадратическо- му отклонению &U относительно напряжения и нормального режима сети. Опорные сигналы, пропорциональные М (Q/U) и и могут быть рассчитаны или измерены. Выходной сигнал с выпрямителя 3 одновременно поступает на первые входы обоих вычитателей 4 и 8. На вторые входы этих же вычитателей 4 и 8 поступает сигнал с выпрямителя 9, при этом первый вычита- тель 4 по второму входу имеет коэффициент передачи, пропорциональньй оС.-, а второй вычитатель 8 по второму Iвходу имеет коэффициент передачи про порциональный bg. Таким образом, на выходе вычитателя 4 формируется сигнал равный ( -otpdU), а на выходе вычитателя 8 формируется сигнал равньй ( - ). Указанные сигналы через ключи 5 и 7 соответствен104но поступают на блок 6 деления. Кпючи 5 и 7 элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14,. разрешают прохождение сигналов на входы блока 6 деления в том случае, когда приращению реактивной мощности соотвеЛтвует приращение напряжения того же знака. достигается тем, что к вькодам преобразователя 1 и масштабного усилителя 11 под- ключены блоки дифференцирования 12 и 16, сигналы с которых поступают на компараторы 13 и 15 соответственно. На выходе этих компараторов 13 и 15 формируются логические сигналы.Х и Xjj которые поступают на элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 14, реализующий функциюУ -и ,. Таким образом, на выходе бло- ка 6 деления формируется сигнал, равный коэффициенту запаса статической устойчивости узла нагрузки сети. Автоматизация измерения коэффициента запаса статической устойчивое- узла нагрузки электрической сети в темпе протекания процесса позволяет повысить точность измерения, выработать мероприятия по улучшению режима и значительно экономить тру- довые и материальные ресурсы, связанные с получением и обработкой исходной информации.

IP il

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПАСА СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ УЗЛА НАГРУЗКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ, содержащее два выпрямите- , ля, два центрирующих фильтра, информационный вход устройства подключен к входам преобразователя реактивной мощности в напряжение и масштабного усилителя, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго центрирующих фильтров, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго выпрямителей, о тл и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повьг шения точности, в него введены два блока дифференцирования, два компа- ратора, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два вычитателя, два ключа и блок деления, выход которого является выходом устройства, вход задания условного математического ожидания которого поД ключен к второму входу первого центрирующего фильтра, первый вход которого через первый блок дифференцирования соединен с входом первого компаратора, выход которого подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго ключей, выходы которых подключены соответственно к первому и второму (Л входам блока деления, вход задания напряжения нормального режима сети соединен с вторым входом второго центрирующего фильтра, первый вход которого через второй блок дифференцирования подключен к входу второго компаратора, выход которого соединен с со вторым входом злемента ИСКЛЮЧА1ШДЕЕ О5 ИЛИ, выход первого выпрямителя подсо ключен к первым входам первого и второго вычитателей, выходы которых соединены соответственно с информационными входами первого и второго ключей, выход второго выпрямителя подключен к вторым входам первого и второго вычитателей.

ОН

«Ssi

«

-О