Устройство для регулирования напряжения узла нагрузки электрической сети Советский патент 1988 года по МПК H02J3/12 

U)

о

О5

со

со

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления режимами электрических систем.

Целью изобретения является повышение надежности путем уменьшения колебаний мощности.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства для регулирования напряжения узла нагрузки; на фиг. 2 - кривые изменения мощности в системе при регулировании напряжения в узлах нагрузки в зависимости от времени.

Мощность узлов нагрузки зависит от приложенного напряжения и возрастает .при повьшении напряжения, т.е. каждый узел нагрузки характеризуется положительным регулирующим эффектом мощности по напряжению ДР,

0;

а

b,u

где U U; - узле. Тогда

uUi

uU;

приращение напряжения

0,

iP, uO; biu uU; .

Причем составляющая ЛQ; много больше UР; , т.е. при регулировании напряжения в основном происходит изменение реактивной мощности.

Улучшение режима питающей системы при регулировании напряжения узлов нагрузки состоит в том, чтобы такое регулирование создавало меньще колебания мощности, так как большие колебания мощности в системе могут создать ее дефицит, что приводит к лавине напряжения, нарушению устойчи- вoctи, увеличению потерь энергии.

Уменьшение колебаний мощности при регулировании напряжения можно достичь тем, что переключение отпаек на повьш1ение напряжения в узлах нагрузки производилось не одновременно а со сдвигом времени.

Причем величина сдвига равна времени переходного процесса изменения мощности при отклонении напряжения.

В случае, когда переключение отпаек на повышение перенапряжения происходит поочередно со сдвигом во времени, величина колебаний мощности AS меньше, чем в случае, когда это переключение осуществляют одновременно в каждом узле.

0

5

0

5

0

5

0

Указанные процессы повторяются периодически через время, которое равно

Т Zir; ,

где Г; - время переходного процесса изменения мощности 1-го узла при изменении напряжения в i-ом узле.

Устройство (фиг. О содержит трансформатор узла нагрузки, переключение отпаек которого осуществляется устройством 2 регулирования напряжения под нагрузкой, управляемого блоком 3 автоматического регулирования напряжения. Блок 3 подключен к датчику 4 напряжения и через функциональный преобразователь 5 тока компенсации к блокам 6 токовой компенсации отходу :г,:- х присоединений. Знако- анализирующий блок 7 преобразует сигнал, поступающий с блока 3 в дискретный: положительный сигнал в единичный , отрицательный - в нулевой сигнал.

Логический элемент И 8 вырабатьша- ет сигнал в том случае, когда на его входы поступают единичные сигналы с реле 9 времени и знакоанализирующего блока 7. Логический элемент ИЛИ 10 вырабатывает сигнал в том случае, когда на его входы или с инвертооа 11, или с логического элемента И 8 поступает единичный сигнал. Делитель 12 промышленной частоты, которая во всех узлах нагрузок системы одинаковая, обеспечивает периодичность срабатывания устройства в узле нагрузки с периодом Т. Это время и задает делитель 12 частоты, коэффициент деления которого равен

К

А.е

ipoM

0,02

Устройство работает следующим образом.

При изменении режима электрической сети блока 3 автоматического регулирования напряжения на блок 2 устройства регулирования напряжения под нагрузкой поступает сигнал для переключения отпаек трансформатора узла нагрузки. При этом знак сигнала на выходе блока 3 определяет направление изменения напряжения в узле. Положительный сигнал соответствует увеличению напряжения, а отрицательный - уменьшению.

При поступлении сигнала на повышение напряжений знакоамализирующий

10

31370699

блок вырабатывает единичный сигнал, который поступает на вход логического элемента И, который срабатывает при постуйлении на его другой вход сигнала с реле времени. Реле времени запускается делителем 12 частоты, на вход которого поступает сигнал промьшленной частоты датчика 4 напряжения, инвертор 11 единичный сигнал со знакоанализирующего блока 7 преобразует в нулевой сигнал и подает на вход логического элемента ИЛИ 10, а на другой вход которого подается единичный сигнал с логического jj блока И 8.

Логический элемент И 10 срабатывает и разрешает работу блока 2 устройства регулирования напряжения под нагрузкой, т.е. переключение отпаек трансформатора на повышение напряжения произойдет через время, заданное задержкой реле времени. Выдержка реле времени для отдельных узлов наональный преобразователь тока компенсации. При помощи датчика 4 напряжений, осуществляется обратная связь по напряжению,т.е. данное устройство обеспечивает необходимый закон регулир вания напряжения в узле нагрузки, являющегося центром питания распределительной сети, и улучшает режим питания питающей систекъ путем снижения колебаний мощности.

Формула изобретения

Устройство для регулирования напряжения узла нагрузки электрической сети, содержащее автоматический ре20

гулятор напряжения, воздействующий на переключение отпаек трансформатора, нелинейньй функциональный преобразователь тока нагрузки, вход которого соединен с блоками токовой компенсации, а выход подключен к автоматическому регулятору напряжения.

гр,узки (фиг. 2) определяется следую- 25 второй вход которого соединен с датщим образом: I узел: II узел: ,; III узел: t ТГ, -i- с .

Через период времени Т работа схемы повторяется.

При поступлении сигнала на понижение знакоанализирующий блок 7 выдает нулевой сигнал, который через инвертор преобразует в единичный. Этот сигнал поступает на вход логического элемента ИЛИ 10, который сра батывает и разрешает работу блока 2 устройства регулирований напряжения под нагрузкой без вьщержки времени.

При срабатывании устройства 2 в каждом узле нагрузки устанавливается такое напряжение, чтобы потреблялось наименьшее количество электроэнергии вне допустимого диапазона изменения напряжения.

Требуемый закон изменения напряжения в узле электрической сети при вариациях нагрузки формирует функци30

35

40

45

чиком напряжения, а его выход подключен к знакоанализирующему блоку, отличающееся тем, -что, с целью повышения надежности путем уменьщения колебаний мощности, оно снабжено делителем частоты, реле времени, инвертором, логическими элементами И и ИЛИ, причем вход реле времени через делитель частоты соединен с датчиком напряжения, выход,подключен к первому входу логического элемента И, второй вход которого через знакоанализирующий блок соединен с выходом автоматического регулятора напряжения, выход логического элемента И соединен с первым входом логического элемента ИЛИ, второй вход которого через инвертор соединен с выходом знакоанализирующего блока, а выход логического элемента ИЛИ подключен к устройству регулирования напряжения под нагрузкой.

ональный преобразователь тока компенсации. При помощи датчика 4 напряжений, осуществляется обратная связь по напряжению,т.е. данное устройство обеспечивает необходимый закон регулирования напряжения в узле нагрузки, являющегося центром питания распределительной сети, и улучшает режим питания питающей систекъ путем снижения колебаний мощности.

Формула изобретения

Устройство для регулирования напряжения узла нагрузки электрической сети, содержащее автоматический ре

гулятор напряжения, воздействующий на переключение отпаек трансформатора, нелинейньй функциональный преобразователь тока нагрузки, вход которого соединен с блоками токовой компенсации, а выход подключен к автоматическому регулятору напряжения.

второй вход которого соединен с дат0

5

0

5

чиком напряжения, а его выход подключен к знакоанализирующему блоку, отличающееся тем, -что, с целью повышения надежности путем уменьщения колебаний мощности, оно снабжено делителем частоты, реле времени, инвертором, логическими элементами И и ИЛИ, причем вход реле времени через делитель частоты соединен с датчиком напряжения, выход,подключен к первому входу логического элемента И, второй вход которого через знакоанализирующий блок соединен с выходом автоматического регулятора напряжения, выход логического элемента И соединен с первым входом логического элемента ИЛИ, второй вход которого через инвертор соединен с выходом знакоанализирующего блока, а выход логического элемента ИЛИ подключен к устройству регулирования напряжения под нагрузкой.

ЦП

fffll/fffHO

Изобретение относится к электротехнике rt может быть использовано для управления режимам электрических систем. Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения колебаний мощности. Это достигается тем, что переключение отпаек на повышение напряжения в узлах нагрузки производится не одновременно, а со сдвигом во времени, причем величина сдвига равна времени переходного процесса изменения моптости при отклонении напряжения. Устройство содержит реле времени, которое запускается делителем частоты 12 и подает сигнал на элемент И 8, на второй вход которого приходит сигнал со зна- коанализирующего блока 7. Инвертор 11 единичный сигнал с блока 7 преобразует в нулевой сигнал и подает на вход элемента ИЛИ 10, на другой вход которого подается единичньш сигнал с элемента И 8. Элемент ИЛИ 10 срабатывает и разрешает работу блока 2 устройства регулирования напряжения под нагрузкой, т.е. переключение отпаек трансформатора на повышение напряжения произойдет через время, заданное выдержкой реле времени. 2 ил. (Л

а)